一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法及其应用技术方案

本发明专利技术涉及剪切响应性纳米递药系统的制备方法及其应用，可有效解决靶向血栓能力，减少药物的毒副作用提高疗效，在血栓部位的生理特征高剪切力下进行响应性缓慢释药，实现药物在血栓部位定点释放的问题。将β‑CD和金刚烷分别接枝于PLGA和岩藻多糖分子骨架上，利用β‑CD和金刚烷的主客体包合作用制备含有β‑CD囊泡的岩藻多糖超分子自组装纳米粒，在介导自组装的过程中将尿激酶包封于多糖纳米粒的网状结构中，构成具有剪切力响应释药特征的抗血小板药物和溶栓药物共转运纳米靶向递药系统，本发明专利技术制备方法简单，原料丰富，易生产制备，减少药物的毒副作用，提高疗效。

【技术实现步骤摘要】
一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法及其应用
本专利技术涉及医药，特别是利用环糊精囊泡交联岩藻多糖的剪切响应性纳米递药系统的一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法及其应用。
技术介绍
血栓栓塞性疾病已经成为继肿瘤之后的又一大杀手，引发这种疾病的血栓其实是一种血凝块，主要由不溶性纤维蛋白，沉积的血小板，积聚的白细胞和陷入的红细胞构成。现有的抗血栓药物，如链激酶、尿激酶等，由于其活性药物遍布全身而存在一定的出血风险及其他毒副作用。如何克服这些缺陷，选择性地将药物靶向于血流阻塞部位，并将活性药物在此区域集中释放，是亟需解决的技术关键。研究发现，血栓部位血管显示出与正常血管系统不同的物理特征，正常血流剪切力低于70dyne/cm2，但在血栓部位，由于血管堵塞流体剪切应力，可以局部增加一到两个数量级，甚至达到1000dyne/cm2。受这一自然物理机制的启发，开发一种以局部高剪切应力作为通用机制，可靶向凝块、狭窄或异常收缩的血管区域治疗血栓的纳米递药系统成为可能。岩藻多糖是一种富含岩藻糖的硫酸多糖，主要由褐藻糖、硫酸基团和一定比例的D-木糖、D-甘露糖、L-鼠李糖、葡萄糖、D-葡萄糖醛基和乙酰基构成。多年的研究发现，岩藻多糖不仅具有抗凝血，抗血栓等作用，还可以与血栓部位的活化血小板上高表达的P选择素受体结合，抑制血栓形成的同时也具有血栓靶向作用。β-环糊精是由7个葡萄糖单元以1，4-糖苷键结合成环的化合物，由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精不是圆筒状分子，而是略呈锥形的圆环，其中伯羟基位于窄面的外表面，而仲羟基位于宽面的外表面，导致β-环糊精的结构呈现“外亲水，内疏水”的特殊性。其内部的疏水空腔能够包载疏水的客体分子，因此在岩藻多糖上修饰疏水的客体分子，使用环糊精衍生物形成环糊精纳米囊泡，保留表面的疏水空腔，与多糖上的客体分子可实现基于主客体相互作用的自组装，制备的纳米递药系统具有血栓靶向能力和剪切力响应特性。该系统靶向到达血栓部位后，在血栓局部的高剪切力下，使纳米粒递送系统包载的药物释放从而达到良好的溶栓效果。这种利用生理特点制备的药物递送系统是一种更安全更有效的溶栓，但至今未见有公开报导。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法及其应用，可有效解决靶向血栓能力，减少药物的毒副作用提高疗效，在血栓部位的生理特征高剪切力下进行响应性缓慢释药，实现药物在血栓部位定点释放的问题。本专利技术解决的技术方案是，一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法，将β-CD和金刚烷分别接枝于PLGA和岩藻多糖分子骨架上，利用β-CD和金刚烷的主客体包合作用制备含有β-CD囊泡的岩藻多糖超分子自组装纳米粒，在介导自组装的过程中将尿激酶包封于多糖纳米粒的网状结构中，构成具有剪切力响应释药特征的抗血小板药物和溶栓药物共转运纳米靶向递药系统，包括以下步骤：（1）岩藻多糖修饰金刚烷的合成：将10-100mg的岩藻多糖加入到1-10mL甲酰胺中，超声溶解，室温搅拌条件下加入4-40mg的4-二甲氨基吡啶、10-100μL三乙胺和5-50mg金刚烷甲酰氯反应24-48h，加入异丙醇浸没，4℃条件下沉淀2-4h，8000-12000rpm离心10-15min，弃上清液，收集沉淀，将沉淀再用异丙醇洗涤至少两次以上，用水溶解沉淀，用MWCO为1000（透析袋或透析膜，以下同）透析1-2天，冷冻干燥，得岩藻多糖修饰金刚烷；（2）PLGA-βCD（βCD即β-环状糊精）的合成：将1.5-3g的聚乳酸-羟基乙酸（PLGA，15KD）溶于15-30mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室温搅拌过程中加入38.34-76.68mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、23.02-46.04mg的N-羟基琥珀酰亚胺，活化羧基30-60min；加入预先溶解的235.4-470.8mg的单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精（EDA-β-CD）溶液，反应72h，缓慢加入超纯水，使溶液浑浊（即不发生相分离），再8000rpm离心30min，收集沉淀，将沉淀MWCO为3500透析1-2天，冷冻干燥，得PLGA-βCD干燥物；（3）环糊精纳米囊泡的制备：取PLGA-βCD干燥物10-50mg溶于1-5mL丙酮溶液中，以0.5mL/min的速度缓慢滴加到质量浓度1%的5-10mL的聚醚（F68，1%）溶液中，用MWCO为8000-14000透析，冷冻干燥，成环糊精纳米囊泡，环糊精纳米囊泡的粒径为50-200nm；（4）纳米递药系统的构建：称取20mg岩藻多糖修饰金刚烷溶于1mL超纯水中，并以岩藻多糖修饰金刚烷与环糊精纳米囊泡重量比1︰1加入环糊精纳米囊泡，在磁力搅拌下，加入0.5-2mg尿激酶搅拌交联48h，离心洗涤收集纳米粒，冷冻干燥，得纳米递药系统，纳米递药系统粒径为100-500nm。所述方法制备的剪切响应性纳米递药系统在制备治疗动脉粥样硬化、血栓、肺栓塞血管栓塞性疾病及关节炎药物中的应用，以及在制备抗血栓药物注射剂、冻干粉针中的应用。本专利技术制备方法简单，原料丰富，易生产制备，其制备的纳米递药系统具有靶向血栓能力，可减少药物的毒副作用，提高疗效，在血栓部位的生理特征高剪切力下进行响应性缓慢释药，实现药物在血栓部位的定点释放，开拓了治疗动脉粥样硬化、血栓、肺栓塞血管栓塞性疾病及关节炎药物的新途径，是治疗动脉粥样硬化、血栓、肺栓塞血管栓塞性疾病及关节炎药物上的一大创新，有显著的经济和社会效益。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。本专利技术在具体实施中由以下实施例给出。实施例1本专利技术在具体实施中，一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：（1）岩藻多糖修饰金刚烷的合成：将10mg的岩藻多糖加入到1mL甲酰胺中，超声溶解，室温搅拌条件下加入4mg的4-二甲氨基吡啶、10μL三乙胺和5mg金刚烷甲酰氯反应24h，加入异丙醇浸没，4℃条件下沉淀2h，8000rpm离心15min，弃上清液，收集沉淀，将沉淀再用异丙醇洗涤至少两次以上，用水溶解沉淀，用MWCO为1000（透析袋或透析膜，以下同）透析1-2天，冷冻干燥，得岩藻多糖修饰金刚烷；（2）PLGA-βCD（βCD即β-环状糊精）的合成：将1.5g的聚乳酸-羟基乙酸（PLGA，15KD）溶于15mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室温搅拌过程中加入38.34-76.68mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、23.02mg的N-羟基琥珀酰亚胺，活化羧基30min；加入预先溶解的235.4mg的单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精（EDA-β-CD）溶液，反应72h，缓慢加入超纯水，使溶液浑浊（即不发生相分离），再8000rpm离心30min，收集沉淀，将沉淀MWCO为3500透析1-2天，冷冻干燥，得PLGA-βCD干燥物；（3）环糊精纳米囊泡的制备：取PLGA-βCD干燥物10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法，其特征在于，将β-CD和金刚烷分别接枝于PLGA和岩藻多糖分子骨架上，利用β-CD和金刚烷的主客体包合作用制备含有β-CD囊泡的岩藻多糖超分子自组装纳米粒，在介导自组装的过程中将尿激酶包封于多糖纳米粒的网状结构中，构成具有剪切力响应释药特征的抗血小板药物和溶栓药物共转运纳米靶向递药系统，包括以下步骤：/n（1）岩藻多糖修饰金刚烷的合成：将10-100mg的岩藻多糖加入到1-10mL甲酰胺中，超声溶解，室温搅拌条件下加入4-40mg的4-二甲氨基吡啶、10-100μL三乙胺和5-50mg金刚烷甲酰氯反应24-48h，加入异丙醇浸没，4℃条件下沉淀2-4h，8000-12000rpm离心10-15min，弃上清液，收集沉淀，将沉淀再用异丙醇洗涤至少两次以上，用水溶解沉淀，用MWCO为1000透析1-2天，冷冻干燥，得岩藻多糖修饰金刚烷；/n（2）PLGA-βCD的合成：将1.5-3g的聚乳酸-羟基乙酸溶于15-30mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室温搅拌过程中加入38.34-76.68mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、23.02-46.04mg的N-羟基琥珀酰亚胺，活化羧基30-60min；加入预先溶解的235.4-470.8mg的单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精溶液，反应72h，缓慢加入超纯水，使溶液浑浊，再8000rpm离心30min，收集沉淀，将沉淀MWCO为3500透析1-2天，冷冻干燥，得PLGA-βCD干燥物；/n（3）环糊精纳米囊泡的制备：取PLGA-βCD干燥物10-50mg溶于1-5mL丙酮溶液中，以0.5mL/min的速度缓慢滴加到质量浓度1%的5-10mL的聚醚溶液中，用MWCO为8000-14000透析，冷冻干燥，成环糊精纳米囊泡，环糊精纳米囊泡的粒径为50-200nm；/n（4）纳米递药系统的构建：称取20mg岩藻多糖修饰金刚烷溶于1mL超纯水中，并以岩藻多糖修饰金刚烷与环糊精纳米囊泡重量比1︰1加入环糊精纳米囊泡，在磁力搅拌下，加入0.5-2mg尿激酶搅拌交联48h，离心洗涤收集纳米粒，冷冻干燥，得纳米递药系统，纳米递药系统粒径为100-500nm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种剪切响应性纳米递药系统的制备方法，其特征在于，将β-CD和金刚烷分别接枝于PLGA和岩藻多糖分子骨架上，利用β-CD和金刚烷的主客体包合作用制备含有β-CD囊泡的岩藻多糖超分子自组装纳米粒，在介导自组装的过程中将尿激酶包封于多糖纳米粒的网状结构中，构成具有剪切力响应释药特征的抗血小板药物和溶栓药物共转运纳米靶向递药系统，包括以下步骤：
（1）岩藻多糖修饰金刚烷的合成：将10-100mg的岩藻多糖加入到1-10mL甲酰胺中，超声溶解，室温搅拌条件下加入4-40mg的4-二甲氨基吡啶、10-100μL三乙胺和5-50mg金刚烷甲酰氯反应24-48h，加入异丙醇浸没，4℃条件下沉淀2-4h，8000-12000rpm离心10-15min，弃上清液，收集沉淀，将沉淀再用异丙醇洗涤至少两次以上，用水溶解沉淀，用MWCO为1000透析1-2天，冷冻干燥，得岩藻多糖修饰金刚烷；
（2）PLGA-βCD的合成：将1.5-3g的聚乳酸-羟基乙酸溶于15-30mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室温搅拌过程中加入38.34-76.68mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、23.02-46.04mg的N-羟基琥珀酰亚胺，活化羧基30-60min；加入预先溶解的235.4-470.8mg的单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精溶液，反应72h，缓慢加入超纯水，使溶液浑浊，再8000rpm离心30min，收集沉淀，将沉淀MWCO为3500透析1-2天，冷冻干燥，得PLGA-βCD干燥物；
（3）环糊精纳米囊泡的制备：取PLGA-βCD干燥物10-50mg溶于1-5mL丙酮溶液中，以0.5mL/min的速度缓慢滴加到质量浓度1%的5-10mL的聚醚溶液中，用MWCO为8000-14000透析，冷冻干燥，成环糊精纳米囊泡，环糊精纳米囊泡的粒径为50-200nm；
（4）纳米递药系统的构建：称取20mg岩藻多糖修饰金刚烷溶于1mL超纯水中，并以岩藻多糖修饰金刚烷与环糊精纳米囊泡重量比1︰1加入环糊精纳米囊泡，在磁力搅拌下，加入0.5-2mg尿激酶搅拌交联48h，离心洗涤收集纳米粒，冷冻干燥，得纳米递药系统，纳米递药系统粒径为100-500nm。


2.根据权利要求1所述的剪切响应性纳米递药系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）岩藻多糖修饰金刚烷的合成：将10mg的岩藻多糖加入到1mL甲酰胺中，超声溶解，室温搅拌条件下加入4mg的4-二甲氨基吡啶、10μL三乙胺和5mg金刚烷甲酰氯反应24h，加入异丙醇浸没，4℃条件下沉淀2h，8000rpm离心15min，弃上清液，收集沉淀，将沉淀再用异丙醇洗涤至少两次以上，用水溶解沉淀，用MWCO为1000透析1-2天，冷冻干燥，得岩藻多糖修饰金刚烷；
（2）PLGA-βCD的合成：将1.5g的聚乳酸-羟基乙酸溶于15mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，室温搅拌过程中加入38.34-76.68mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、23.02mg的N-羟基琥珀酰亚胺，活化羧基30min；加入预先溶解的235.4mg的单（6-乙二胺基-6-去氧）-β-环糊精溶液，反应72h，缓慢加入超纯水，使溶液浑浊，再8000rpm离心30min，收集沉淀，将沉淀MWCO为3500透析1-2天，冷冻干燥，得PLGA-βCD干燥物；
（3）环糊精纳米囊泡的制备：取PLGA-βCD干燥物10mg溶于1mL丙酮溶液中，以0.5mL/min的速度缓慢滴加到质量浓度1%的5mL的聚醚溶液中，用MWCO为8000-14000透析，冷冻干燥，成环糊精纳米囊泡；
（4）纳米递药系统的构建：称取20mg岩藻多糖修饰金刚烷溶于1mL超纯水中，加入环糊精...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧娟，裴亚敏，朱玲，侯琳，张红岭，张振中，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41