一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统及其制备方法。包括具有神经保护作用的疏水性小分子药物、聚乙二醇衍生物，以及壳寡糖。本发明专利技术还提供了上述鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统的制备方法。第一步，制备纳米颗粒冻干粉，第二步，临用前，将冻干粉与壳寡糖在等渗生理盐水搅拌，成为透膜性良好的鼻腔制剂。本发明专利技术系统制备方法简单，可改善小分子药物疏水性、降低毒性、增强神经保护作用；无载体、无生物降解问题和蓄积毒性，载药率高达25％以上，经壳寡糖修饰后透膜吸收良好，药物高靶向性递送入脑。该剂型给药方式为滴鼻、喷雾等，操作简单，便于长期服药的患者用药，在神经系统疾病的治疗方面具有良好的应用前景。

A Chitosan-oligosaccharide modified self-contained carrier-free nasal nanoparticles brain-targeted delivery system and its preparation method

The invention discloses a self-contained carrier-free nasal nano-preparation brain targeting delivery system modified by chitosan oligosaccharide and a preparation method thereof. These include hydrophobic small molecule drugs with neuroprotective effects, polyethylene glycol derivatives, and chitooligosaccharides. The invention also provides a preparation method of the brain targeting delivery system of the nasal nano-preparation. The first step is to prepare nanoparticles freeze-dried powder. The second step is to mix the freeze-dried powder with chitosan oligosaccharide in isotonic saline before use to make a nasal preparation with good permeability. The preparation method of the system is simple, which can improve the hydrophobicity, reduce toxicity and enhance neuroprotective effect of small molecule drugs; it has no carrier, no biodegradation and accumulation toxicity, and the drug loading rate is up to 25%. After being modified by chitosan oligosaccharide, the drug is well absorbed through the membrane and delivered to the brain with high targeting. The dosage forms are nasal drops, spray and so on, which are simple in operation and convenient for patients taking medicine for a long time. It has a good application prospect in the treatment of nervous system diseases.

【技术实现步骤摘要】
一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统及其制备方法
本专利技术属于生物医药领域，涉及一种鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统及其制备方法。具体来说是一种壳寡糖修饰的、自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统及其制备方法。
技术介绍
近年来，神经系统疾病发病率逐年升高，而治疗药物严重紧缺。药物研发筛选出的具有神经保护活性的小分子，大多数是疏水性有机小分子，其本身难溶于水、在体内的生物利用度低、血液循环时间短和不稳定性等问题极大阻碍了其在临床上的应用。例如，姜黄素被报道有显著的体外神经保护药理活性，但因其水溶性差等问题限制了其体内应用。且常规口服方式下，药物在通过肠粘膜及肝脏而经受灭活代谢后，进入体循环的药量减少、药效降低。且由于血脑屏障的存在，药物能够进入脑内的含量极低，限制了其在神经系统疾病中的应用。随着纳米技术的快速发展，纳米制剂因具有保护药物不被破坏、延长有效药物维持时间、控制药物的释放、降低药物的毒副作用等优点，在医学和生物学领域得到了广泛的应用，并逐渐开始应用于神经系统疾病中。报道较多的纳米制剂为脂质体、聚酯类共聚物等载体包载药物的纳米颗粒(专利CN107029247A、CN101897669B、CN102283812B等)。但该类纳米颗粒有三大缺点：一、随着长期服用，该聚合物等载体在脑部的富集可能带来潜在的毒副作用；二、药物被包裹于载体中，可能失去其原有的自身靶向性识别功能；三、目前基于聚合物的纳米载药体系，通常载药量低于10％，成为阻碍纳米颗粒进一步应用于临床的棘手问题。因此，亟需开发一种高载药量、安全无毒、简单易行、普适于现有大量疏水性药物的纳米递送系统，应用于其神经系统疾病的治疗。近年来，在不使用任何载体的情况下开发可替代的自携式纳米药物递送策略是非常可取的。在2012，KasaI等通过将两个药物分子连接成二聚体后经再沉淀法形成粒径30-50nm的自携式无载体纯纳米药物，是该策略的首次成功应用。但迄今为止，未能成功应用于脑部疾病治疗药物，主要原因是常规制剂条件下，该类纳米药物仅能长效在血液中循环，却无法通过血脑屏障(脑毛细血管内皮细胞孔径仅为14-18nm)进入脑部，故而无法实现脑部治疗药物的递送。鼻腔给药是当今一种安全、非侵入性的新颖给药方法，药物可通过嗅区黏膜沿着包绕在嗅神经束周围的连接组织或嗅神经元的轴突到达脑脊液或脑部，包括大分子蛋白及纳米颗粒等均可通过此途径绕过血脑屏障，直接进入中枢神经系统发挥作用，而实现脑部治疗药物的递送。此外，鼻腔给药后不经胃肠道代谢和肝脏降解，很少量的药物即达较高的脑部药物浓度,故而可降低给药剂量、频次和减少剂量依赖的副作用。相较于静脉注射，鼻腔给药仅需滴鼻、喷雾的方式，操作更简单安全，尤其是对于长期服药的神经退行性疾病患者，可以减轻病人的痛苦、易于被患者接受，便于自己用药，并降低长期用药带来的风险。然而鼻腔因其独特的环境而对制剂有许多细致要求。首先要求药物的透膜吸收性能。鼻腔内的腺体分泌的浆液和黏液含有丰富的蛋白水解酶，是影响药物鼻腔吸收的因素之一。鼻腔黏液的pH值为5.5～6.5，是蛋白水解酶的最适pH值，此外还有鼻黏膜纤毛的清除作用。上述种种对鼻腔制剂的研发提出了挑战。吸收促进剂的使用，可在一定程度上增强药物的鼻粘膜吸收。目前常用的吸收促进剂是阴离子表面活性剂如硬脂酸、月桂酸、月桂醇硫酸钠、磺酸化物等，和非离子表面活性剂如聚山梨酯、苄泽等。然而，胆酸盐类对鼻粘膜有一定的不良反应，如灼烧感、疼痛等，在较低浓度(2％)时就会产生强烈的鼻粘膜刺激，高浓度(5％)可破坏鼻粘膜上皮结构，更高的浓度可使鼻纤毛或上皮细胞完全脱落。因此，有效而无毒的吸收促进剂是鼻腔制剂的关键。专利CN105617395A、CN105582545A及CN105617396A分别涉及一种经鼻给药脑靶向纳米载药体系的制备方法、力可拉敏经鼻给药纳米脑靶向药物及其制备方法、加兰他敏经鼻给药纳米脑靶向药物及其制备方法。三项专利针对于亲水性小分子药物，利用其亲水基团与羧基化壳聚糖进行酯化反应而得靶向药物；而本专利技术为特异性地针对疏水性小分子药物，开发其鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统的制备及应用。有实验表明，葛根素经鼻给药后，嗅球部位的药物峰浓度和生物利用度为静脉注射的1.72倍和3.05倍，脑靶向指数高达14％，是静脉注射的7.5倍，故而鼻腔途径对于葛根素提高疗效具有非常广阔的前景。专利“CN107184554”公布了一种葛根素液晶纳米粒的制备方法，然而薄膜法制备纳米药物装载率一般不超过10％，限制其药效发挥，且所用到的泊洛沙姆407辅料是不能被生物降解的聚合物，在制剂中比例为药物的四倍，因长期给药蓄积可能导致潜在的毒副作用。此外，有通过聚合物载体将丹参素纳米颗粒鼻腔递送入脑的报道(专利CN107029247A)，但聚合物载体仍存在如前所述的三大固有缺陷，限制了其临床转化应用。如果此类疏水性小分子，通过一种更为优化的纳米制剂脑靶向递送系统，克服以上缺陷，有望进一步提高药物治疗效果，对促进其在神经系统疾病中的治疗应用有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对于具有神经保护作用的疏水性有机小分子，其成药性差导致生物利用度低的缺点，及常规给药途径药物难以跨越血脑屏障等问题，提供一种鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统。具体来说是一种壳寡糖修饰的、自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统。本专利技术的技术方案如下：一种壳寡糖修饰的、自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，包括壳寡糖、具有神经保护作用的疏水性小分子药物以及聚乙二醇衍生物；首先配置聚乙二醇衍生物1-10mg/mL以及0.5-5mg/mL疏水性小分子药物的良溶剂溶液，然后将所述良溶剂溶液向去离子水中滴加，所述良溶剂溶液与去离子水的体积比为(0.5-5)：50，滴加的同时辅以氮气吹，辅助良溶剂挥发；通过再沉淀法制备成粒径为50-200nm的自携式无载体纳米颗粒悬乳液，冷冻干燥制备成冻干粉；临用前，将冻干粉与壳寡糖在等渗生理盐水中利用物理吸附作用反应0.5-2小时，其中，壳寡糖在等渗生理盐水溶液浓度为0.01-0.2％(w/v)，除去反应物，将产物纯化即得壳寡糖修饰的自携式无载体纳米药物鼻腔制剂。本专利技术中，壳寡糖用于鼻腔粘膜促透性能和神经保护协同作用。优选地，自携式无载体纳米颗粒的表面电势为-10～-60mV。优选地，所述具有神经保护作用的疏水性小分子药物为姜黄素或姜黄素类似物的一种或多种。进一步优选，所述的疏水性小分子是以下结构式的姜黄素类似物、其顺式异构体的混合物：进一步优选，混合物中的顺式异构体的重量比占总混合物量的25-35％。进一步优选，所述的顺式异构体的重量比占总混合物量的25-35％的混合物，由如下方法制得，将姜黄素类似物的甲醇溶液，加以紫外照射1.5-2.5h。优选地，在紫外照射时，姜黄素类似物的甲醇溶液浓度为0.5-5mg/ml，进一步优选为0.5-1.5mg/ml。紫外照射的时间如果短于1.5h，则不能生成足够量的顺式异构体，如果多余2.5h，则会开始产生副产物，特别优选为紫外照射2h。作为优选，聚乙二醇衍生物分子量范围为低于5000，进一步优选为低于2000。进一步优选，为羧基聚乙二醇或聚马来酸酐18碳烯-聚乙二醇。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，其特征在于：包括壳寡糖、具有神经保护作用的疏水性小分子药物以及聚乙二醇衍生物；首先配置聚乙二醇衍生物1‑10mg/mL以及0.5‑5mg/mL疏水性小分子药物的良溶剂溶液，然后将所述良溶剂溶液向去离子水中滴加，所述良溶剂溶液与去离子水的体积比为(0.5‑5)：50，滴加的同时辅以气体吹，辅助良溶剂挥发；通过再沉淀法制备成粒径为50‑200nm的自携式无载体纳米颗粒悬乳液，冷冻干燥制备成冻干粉；临用前，将冻干粉与壳寡糖在等渗生理盐水中利用物理吸附作用搅拌反应0.5‑2小时，其中，壳寡糖在等渗生理盐水溶液浓度为0.01‑0.2％(w/v)，除去反应物，将产物纯化即得壳寡糖修饰的自携式无载体纳米药物鼻腔制剂。

【技术特征摘要】
1.一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，其特征在于：包括壳寡糖、具有神经保护作用的疏水性小分子药物以及聚乙二醇衍生物；首先配置聚乙二醇衍生物1-10mg/mL以及0.5-5mg/mL疏水性小分子药物的良溶剂溶液，然后将所述良溶剂溶液向去离子水中滴加，所述良溶剂溶液与去离子水的体积比为(0.5-5)：50，滴加的同时辅以气体吹，辅助良溶剂挥发；通过再沉淀法制备成粒径为50-200nm的自携式无载体纳米颗粒悬乳液，冷冻干燥制备成冻干粉；临用前，将冻干粉与壳寡糖在等渗生理盐水中利用物理吸附作用搅拌反应0.5-2小时，其中，壳寡糖在等渗生理盐水溶液浓度为0.01-0.2％(w/v)，除去反应物，将产物纯化即得壳寡糖修饰的自携式无载体纳米药物鼻腔制剂。2.根据权利要求1所述的壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，其特征在于，所述神经保护作用的疏水性小分子药物为姜黄素或姜黄素类似物的一种或多种。3.根据权利要求1所述的壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，其特征在于，所述神经保护作用的疏水性小分子药物为以下结构式的姜黄素类似物及其光转化异构体的混合物，异构体占混合物总量的25-35％：4.根据权利要求3所述的壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳米制剂脑靶向递送系统，其特征在于：所述的顺式异构体的重量比占总混合物量的25-35％的混合物由如下方法制得，将姜黄素类似物的甲醇溶液，加以紫外照射1.5-2.5h。5.根据权利要求1所述的一种壳寡糖修饰的自携式无载体鼻腔纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，刘静怡，文磊，张金凤，张阳，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35