微型药物递送装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微型药物递送装置，所述微型药物递送装置包括：微管，和位于所述微管内的干化学推进剂和活性分子，其中，所述化学推进剂遇水发生反应释放出气体；所述活性分子在所述干化学推进剂释放出的气体的作用下能被发射出所述微管。本发明专利技术的微型药物递送装置具有生物相容性好，制备简单，方向可控，操作简单等优点，在药物递送领域具有良好的应用前景。

Miniature drug delivery device and preparation method thereof

The invention discloses a miniature drug delivery device which comprises a microtube and a dry chemical propellant and an active molecule located in the microtube, wherein the chemical propellant reacts with water to release gas, and the active molecule acts as a gas released from the dry chemical propellant. The microtubules can be emitted below. The micro drug delivery device of the invention has the advantages of good biocompatibility, simple preparation, controllable direction and simple operation, and has a good application prospect in the field of drug delivery.

【技术实现步骤摘要】
微型药物递送装置及其制备方法
本专利技术属于药物递送领域。具体地，本专利技术涉及一种微型药物递送装置及其制备方法。
技术介绍
为了克服体内天然屏障，人们一直梦想着能有一种装置可以将装载的药物穿过屏障直接靶向递送到靶组织。微米或纳米球在尺寸上具有优势，可以高效地穿过组织或者屏障，尽可能地减少仪器或导管装置对身体造成的伤害，因此常常将药物包裹在微尺寸球中进行递送。为了进一步提高药物递送装置的效率和靶向性，人们为微尺寸球提供了递送药物的动力。目前，为微尺寸球提供动力的燃料可分为三大类：生物燃料、化学燃料、物理燃料。生物燃料指在真核生物内部含有多种具有特异性、高效性以及高能性的生物分子及其例如生物泵和分子马达等。纳米尺寸的分子马达是指由生物大分子构成，利用化学能进行机械做功的纳米系统，其动力来源于高能生物分子的自发性反应，例如三磷酸腺苷(ATP)的分解。通过分解ATP获得的能量可以使分子马达进行构象变化，从而实现线性或旋转运动，但缺点是它们在体外环境中寿命过短并且对于工作环境要求较高。物理燃料指利用外界能量源，如光、磁场、超声等释放能量进行机械做功。目前物理燃料的使用大都会涉及到金属材料的使用。Ibele等提出紫外线的照射下，氯化银粒子相互之间会发生反应，共同地向大微粒区域运动(IbeleM,MalloukTE,SenA.SchoolingBehaviorofLight-PoweredAutonomousMicromotorsinWater[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2009,48(18):3308-3312.)。Gao等提出由金、银和镍组成纳米线，银经过过氧化氢处理使纳米线变得柔软，而金作为纳米线的头和镍作为纳米线的尾部可以在外源磁场操控下向前或向后运动(GaoW,SattayasamitsathitS,ManeshKM,etal.Magneticallypoweredflexiblemetalnanowiremotors[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2010,132(41):14403-14405.)。但物理材料存在制备过程复杂，可操控性不高等问题。化学燃料指通过化学反应释放能量进行机械做功。利用银催化剂(MeiY,HuangG,SolovevAA,etal.Versatileapproachforintegrativeandfunctionalizedtubesbytrainengineeringofnanomembranesonpolymers[J].AdvancedMaterials,2008,20(21):4085-4090.)、铂催化剂(IsmagilovRF,SchwartzA,BowdenN,etal.Autonomousmovementandself-assembly[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2002,41(4):652-654.)，等将过氧化氢分解为水和氧气，产生的氧气气泡从催化剂表面喷出时所产生的反作用力可以推动整个装置的运动。Gao等提出了可以在强酸环境下进行自发运动的由聚苯胺(polyaniline，PANI)和锌组成的管状“纳米马达”(GaoW,UygunA,WangJ.Hydrogen-Bubble-PropelledZinc-BasedMicrorocketsinStronglyAcidicMedia[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2012,134(2):897-900.)。以上化学燃料的驱动力都来源于气泡的反作用力且需要金属作为催化剂。虽然产生气体作为动力不会产生有毒物质，但需要使用银铂等重金属，因此长期使用会沉积在体内造成损害，还会对生物环境造成一定影响。因此，为了解决上述问题，本专利技术构建了一种新型的药物递送装置，该药物递送装置使用层层自组装法制备的微管为管壁，制备成固体分散体的干化学分散剂为燃料，通过遇水产生气体的作用力，实现药物的靶向递送。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种新的微型药物递送装置。本专利技术的另一目的是提供制备本专利技术的微型药物递送装置的方法。在本专利技术的一个方面中，提供了一种微型药物递送装置，该微型药物递送装置可以包括：微管，和位于所述微管内的干化学推进剂和活性分子；其中，所述干化学推进剂遇水发生反应释放出气体；所述活性分子可以在所释放出的气体的作用下被发射出所述微管。在本文中，药物递送装置指在空间、时间及剂量上全面调控药物在生物体内分布的技术体系。其目标是在恰当的时机将适量的药物递送到正确的位置，从而增加药物的利用效率，提高疗效，降低成本，减少毒副作用。微型药物递送装置指直径小于100μm，优选小于90、80、70、60、50、40、30或20μm的药物递送装置。在本专利技术的微型药物递送装置中，所述微管可以通过现有技术中已知的技术来构建，例如可以通过层层自组装技术、电化学沉积法、化学镀法等，优选通过层层自组装技术来构建。在本文中，层层自组装技术(LbL)是基于静电作用依次吸附上带正负电荷聚电解质的分子自组装技术，通过静电相互作用在表面荷电的基材表面依次交替吸附上带正负电荷的聚电解质阴阳离子，以形成多种功能的超薄膜。在本专利技术的一个实施方式中，可以将模板，例如聚碳酸酯膜或聚氨酯膜交替浸入带正电和带负电的电解质溶液中，来实现层层自组装。例如，带正电的电解质溶液可以为壳聚糖溶液等；带负电的电解质溶液可以为海藻酸盐溶液等，例如为海藻酸钠。利用层层自组装技术来构建微管经一层层组装，可以控制管壁厚度以及内外直径，而且还可以通过组装相应的成分实现马达内外表面的功能化。本专利技术的微管具有两个端口，优选地，这两个端口直径存在差异，根据直径大小分别被称为小端口和大端口。本专利技术的微管的直径可以为0.1～20.0μm，例如可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0、15.0、16.0、17.0、18.0、19.0、20.0μm。优选地，本专利技术的微管的直径为0.1～12.0μm，更优选为0.1～10.0μm，最优选为5.0μm。在本专利技术的一个实施方式中，在微管的构建过程中，可以将磁性粒子通过静电吸引力组装到微管中，以实现外源磁场对于本专利技术的微型药物递送装置的运动方向的控制，使微型药物递送装置快速地指向靶向区域。进一步的，在本专利技术的微型药物递送装置的微管中，包括一层或多层磁性粒子。所述磁性粒子可以为带负电荷的磁性粒子或带正电荷的磁性粒子。所述磁性粒子的粒径可以为1～100nm，优选为1～50nm，最优选为20nm。所述磁性粒子优选为磁性纳米粒子。在本专利技术的微型药物递送装置中，所述干化学推进剂可以由有机酸和碱性碳酸盐构成。优选地，所述有机酸可以是选自由柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸或它们的混合物组成的组中的一种或多种，最优选为柠檬酸。优选地，所述碱性碳酸盐可以是选自由碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铁、碳酸铜、碳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型药物递送装置，其特征在于，所述微型药物递送装置包括：微管，和位于所述微管内的干化学推进剂和活性分子，其中，所述干化学推进剂遇水发生反应释放出气体；所述活性分子能在所释放出的气体的作用下被发射出所述微管。

【技术特征摘要】
1.一种微型药物递送装置，其特征在于，所述微型药物递送装置包括：微管，和位于所述微管内的干化学推进剂和活性分子，其中，所述干化学推进剂遇水发生反应释放出气体；所述活性分子能在所释放出的气体的作用下被发射出所述微管。2.根据权利要求1所述的微型药物递送装置，其特征在于，所述干化学推进剂由有机酸和碱性碳酸盐构成；优选地，所述有机酸是选自由柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸或它们的混合物组成的组中的一种或多种，优选地，所述碱性碳酸盐是选自由碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铁、碳酸铜、碳酸锌、碳酸锰、碳酸铝、碳酸氢钙、碳酸氢镁、碳酸氢钠、碳酸氢钾或它们的混合物组成的组中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的微型药物递送装置，其特征在于，所述干化学推进剂为固体分散体的形式。4.根据权利要求3所述的微型药物递送装置，其特征在于，所述固体分散体的载体是选自由聚乙二醇、聚乙烯醇共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、聚乙烯醇或它们的混合物组成的组中的一种或多种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的微型药物递送装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钢，温露，梁忠平，郁航，
申请(专利权)人：广东药科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44