一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂及其制备方法。包括：利用电荷吸引的原理在负载抗癌药物的氧化石墨烯GO表面分别包裹带正电荷的聚烯丙基胺盐酸盐PAH和带负电荷的聚丙烯酸PAA、半胱氨酸CYs，最终得到PAA‑CYs/PAH‑GO‑X。本发明专利技术的制剂通过两层聚电解质的包裹，可使药物在强酸性环境得到保护，表现出了极高的耐强酸稳定性，表面有PAA‑CYs的包裹，使药物制剂与肠道内壁相粘附，达到了更好的肠吸收效果。体外释放和药动学表明制剂具有一定的缓释效果。本发明专利技术所涉及的药物载体系统有效地提高了抗癌药物的口服生物利用度，可应用于抗肿瘤研究，具有很好的临床研究应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂及其制备方法
本专利技术属于药物制剂领域，特别涉及一种聚电解质修饰的氧化石墨烯用于抗癌药物口服转运的药物制剂及其制备方法。
技术介绍
GO是亲水性物质，其表面具有羟基，羧基和环氧基团以及大量的含氧极性基团，是亲水性材料，表面改性的GO可在高盐溶液和生理溶液中稳定。GO结构中的碳原子与药物结构形成稳定的化学键，所以通过π-π共轭和疏水相互作用可以吸附大量的生物活性分子。目前，研究重点是GO的生物相容性，GO与机体之间的相互作用的机制仍处于起步阶段。GO在机体内具体的生理机制尚待进一步研究，特别是作为抗癌药物的口服载体，其在胃肠道的稳定性、生物相容性等方面的探究具有非常重要的意义。大多数纳米给药系统经口服后，由于空间阻塞或黏附性而被黏液层截留，然后随着黏液层的更新在数分钟至数小时内被清除，严重影响制剂在局部的滞留时间。因此，纳米粒子必须避免黏蛋白纤维网的空间阻隔，渗透并穿过黏液层，才能到达胃肠道表面。以壳聚糖为代表的聚电解质是一种十分有效的肠道吸收促进剂。其作用机制可能是其阳离子部分与细胞表面的糖蛋白阴离子部分相互作用，或与上皮紧密连接内部的负电荷区相互作用，导致紧密连接蛋白的结构重组而打开紧密连接。这类聚电解质与生物膜的黏附一般靠的是弱的非共价键。最近，研究人员将聚电解质与半胱氨酸(CYs)结合，这些结合在聚电解质上的CYs能与黏膜糖蛋白的CYs富集区域形成共价键结合，与原来聚电解质相比，巯基聚电解质具有毒性小、酶活性抑制更强的黏膜黏附能力、口服后不易被消化道吸收、能长时间发挥吸收促进作用等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚电解质修饰的氧化石墨烯用于抗癌药物口服转运的药物制剂及其制备方法，该方法操作简单，反应条件温和。能显著提高药物的载药率，稳定性好，起到了缓控释效果，借助PAA-CYs打开肠道黏膜上皮细胞间隙的紧密连接从而增加药物的细胞旁路转运，能够显著提高水溶性药物口服生物利用度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂，在负载抗癌药物X的氧化石墨烯GO表面依次包裹带正电荷的聚烯丙基胺盐酸盐PAH及带负电荷的聚丙烯酸PAA和半胱氨酸CYs，得到所述的聚电解质修的氧化石墨烯抗癌药物制剂PAA-CYs/PAH-GO-X。优选的，上述的聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂，所述的抗癌药物X为平阳霉素(PYM)或阿霉素(DOX)或紫杉醇(PTX)或阿法替尼(AF)。聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂的制备方法，制备方法包括如下步骤：1)搅拌下，将氧化石墨烯GO的PBS溶液滴加到抗癌药物X的水溶液中，超声将抗癌药物X负载到氧化石墨烯GO上，10000rpm离心，除去游离的药物沉淀物，复溶后冻干，得到GO-X；优选的，超声反应时间为5-60min；按质量比，抗癌药物X:氧化石墨烯GO＝1:(0.2-2)；离心时间5-30min。2)将GO-X水溶液加热至45℃，加入聚烯丙基胺盐酸盐PAH和缩合剂EDC，搅拌反应，获得PAH-GO-X；优选的，GO-X水溶液的浓度为0.5-3mg/mL。优选的，每200mgGO-X加入78mgPAH。3)调节聚丙烯酸PAA水溶液的pH，加入缩合剂EDC(碳二亚胺)，20-35℃，搅拌下，逐渐加入半胱氨酸Cys，将所得反应物透析，除去过量CYs，冻干，得到PAA-Cys；优选的，调节聚丙烯酸PAA水溶液的pH为3.5-4.5；每1mol聚丙烯酸PAA加入10-20mol的缩合剂EDC，1-4mol的半胱氨酸CYs。优选的，透析采用的透析袋为Mw＝8000Da，透析时间为每2h更换透析介质，透析48h。4)将PAA-CYs与PAH-GO-X混合，在搅拌下，滴加少量冰醋酸，溶解后，加入到维生素E琥拍酸酯反应液中，加热搅拌反应1h，之后室温反应12h，得聚电解质修的氧化石墨烯抗癌药物制剂PAA-CYs/PAH-GO-X。优选的，每200mgGO-X加入78mgPAA-Cys。上述的聚电解质修的氧化石墨烯抗癌药物制剂PAA-CYs/PAH-GO-X在制备抗肿瘤药物中的应用。本专利技术，以GO作为口服给药载体，依靠π-π共轭吸附作用，将抗癌药物装载于GO表面，GO巨大的比表面积能显著提高药物的载药率。同时，为了防止抗癌药物在消化道内被降解和破坏，利用层层自主装技术，在GO表面分别包裹带正电荷的聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)和带负电荷的PAA-CYs，最终得到PAA-CYs/PAH-GO-X。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术，聚电解质PAH和PAA-CYs以非共价键形式包裹在GO表面，不改变其原有物理化学及生物学性质。复合材料载药量高，生理溶液中稳定性好。2、本专利技术，药物具有PH敏感的释放特性，聚电解质的双层包裹明显使PYM在强酸环境下的耐酸能力得到了改善，药物在胃中稳定，在肠道中释放，提高药物的靶向性，从而增强其抗肿瘤疗效。3、本专利技术，PAA-CYs与肠黏膜上的糖蛋白形成的二硫键能提供较强的肠道黏附性，大大延缓了机体的清除作用。双层聚电解质包裹，显著提高药物在消化道内稳定性的同时，延缓了药物的释放速度，起到了缓控释效果。4、本专利技术，PAA-CYs能够打开上皮细胞的紧密连接，增加粒子的细胞旁路转运，显著提高药物的口服生物利用度。5、本专利技术，PAA-CYs是一种非常好的pH敏感型聚电解质肠道吸收促进剂，当外界环境pH>4.5时，PAA去质子化带负电荷，大量负电荷相互排斥，开始吸水发生显著溶胀产生黏性。PAA-CYs与黏蛋白混合后溶液黏度增加6倍，与PAA相比，PAA-CYs的黏膜黏附性提高25倍。附图说明图1为实施例1中PYM的标准曲线。图2为实施例1中游离巯基的标准曲线。图3为实施例1中PAA-CYs在扫描电子显微镜下的结构。图4为实施例1中PAA-CYs粒径分布图。图5为实施例1中PAA-CYsZeta电位图。图6为实施例2中PCPGP的粒径图。图7为实施例2中PCPGP的Zeta电位图。图8为实施例2中PCPGP的透射电镜图。图9为实施例2中GO-PYM在不同pH介质中的释放曲线。图10为实施例2中PCPGP在不同pH介质中的体外释放曲线图。图11为实施例2中PYM、GO-PYM、PCPGP大鼠在体肠吸收试验。图12为实施例2中空白血浆色谱图。图13为实施例2中PYM和内标DOX的高效液相色谱图。图14为实施例2中PYM体内药动标准曲线图。图15为实施例2中大鼠口服灌胃PYM、GO-PYM、PCPGP后测得的药时曲线。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进一步阐述，但需要指出的是，本专利技术的保护范围不应受这些实施例的任何限制。实施例1(一)GO载药平阳霉素(PYM)1、制备方法包括如下步骤：1)称取200mg的氧化石墨烯GO于EP管中，加入100mLPBS缓冲液，通过超声使其充分溶解。2)称取100mgPYM加入到盛有1000mL蒸馏水的烧杯中溶解。3)在磁力搅拌的条件下，将EP管中的GO的PBS溶液滴入烧杯中的PYM的水溶液中，通过超声将药物负载到氧化石墨烯GO上。4)溶液用高速离心机在10000rpm下高速离心20min，除去游离的PYM。收集下层沉淀物，并复溶，即可得到GO-PYM。2、包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂，其特征在于，在负载抗癌药物X的氧化石墨烯GO表面依次包裹带正电荷的聚烯丙基胺盐酸盐PAH及带负电荷的聚丙烯酸PAA和半胱氨酸CYs，得到所述的聚电解质修的氧化石墨烯抗癌药物制剂PAA‑CYs/PAH‑GO‑X。

【技术特征摘要】
1.一种聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂，其特征在于，在负载抗癌药物X的氧化石墨烯GO表面依次包裹带正电荷的聚烯丙基胺盐酸盐PAH及带负电荷的聚丙烯酸PAA和半胱氨酸CYs，得到所述的聚电解质修的氧化石墨烯抗癌药物制剂PAA-CYs/PAH-GO-X。2.根据权利要求1所述的聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂，其特征在于，所述的抗癌药物X为平阳霉素(PYM)或阿霉素(DOX)或紫杉醇(PTX)或阿法替尼(AF)。3.聚电解质修饰的氧化石墨烯抗癌药物制剂的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1)搅拌下，将氧化石墨烯GO的PBS溶液滴加到抗癌药物X的水溶液中，超声将抗癌药物X负载到氧化石墨烯GO上，10000rpm离心，沉淀物复溶后冻干，得到GO-X；2)将GO-X水溶液加热至45℃，加入聚烯丙基胺盐酸盐PAH和缩合剂EDC，搅拌反应，获得PAH-GO-X；3)调节聚丙烯酸PAA水溶液的pH值，加入缩合剂EDC，20-35℃，搅拌下，逐渐加入半胱氨酸Cys，将所得反应物透析，冻干，得到PAA-Cys；4)将PAA-CYs与PAH-GO-X混合，在搅拌下，滴加少量冰醋酸，溶解后，加入到维生素E琥拍酸酯反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，贾德超，陈立江，吴昊天，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21