溫敏性雜化顆粒藥物載體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物技術(shù)和微納米材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)親水、疏水和雙親性藥物分子可控搭載和釋放的溫敏性雜化顆粒藥物載體及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]人工合成的藥物、基因傳遞微載體越來越受關(guān)注，目前以多孔無(wú)機(jī)納米粒子(比如金、硅和四氧化三鐵)為基礎(chǔ)的運(yùn)載體系尤其引人注目。然而，在活體內(nèi)通過多孔納米粒子實(shí)現(xiàn)可控釋放依然具有很大的挑戰(zhàn)性。能夠?qū)?nèi)外環(huán)境進(jìn)行適度響應(yīng)的智能型聚合物在可控藥物釋放、傳感器及組織工程學(xué)等人工生物智能體系中有著越來越廣泛的應(yīng)用。在各種不同的刺激中，由于容易控制并且在體外和體內(nèi)都易于實(shí)現(xiàn)，溫度刺激被應(yīng)用的范圍最廣。聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是這一類智能聚合物中的經(jīng)典例子，其臨界相轉(zhuǎn)變溫度(34°C左右)接近于人體溫度并且具有良好的生物適應(yīng)性，因此吸引了廣泛關(guān)注并被研究應(yīng)用于各類生物醫(yī)學(xué)問題中。盡管PNIPAM作為環(huán)境敏感的聚合物體(如載藥水凝膠)已被大量研究，pNIPAM微粒作為球狀支持物或容器構(gòu)筑新型的刺激-響應(yīng)型智能復(fù)合材料的研究卻很少，這是因?yàn)镻NIPAM微粒用于藥物搭載時(shí)釋放太快，因此一般情況下只能作為體狀凝膠材料使用。總之，現(xiàn)有常用的藥物載體仍然是多孔硅顆粒和基于多孔硅的復(fù)合顆粒材料、以及體狀凝膠材料和囊泡脂質(zhì)等，存在很大的局限性，因此，設(shè)計(jì)和制備新型的溫度響應(yīng)性智能藥物載體刻不容緩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種溫敏性雜化顆粒藥物載體及其制備方法和應(yīng)用，此種藥物載體保留了 PNIPAM顆粒的生物適應(yīng)性及溫敏特性，且結(jié)合了磷脂的雙親特性，能夠?qū)崿F(xiàn)藥物穩(wěn)定儲(chǔ)存、可控搭載、及溫度響應(yīng)性釋放。
[0004]本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
[0005]在一方面，本發(fā)明提供了一種溫敏性雜化顆粒藥物載體，包括聚異丙基丙烯酰胺(pNIPAM)微球，該pNIPAM微球表面修飾有磷脂。
[0006]進(jìn)一步地，pNIPAM微球的粒徑為I?βμπ^ρΝΙΡΑΜ微球可根據(jù)現(xiàn)有方法制備。
[0007]進(jìn)一步地，通過溶劑交換法在pNIPAM微球表面修飾磷脂分子。
[0008]優(yōu)選地，磷脂選自二油酰磷脂酰膽堿(DOPC)、磷脂酰乙醇胺(DOPE)、磷脂酰甘油(DOPG)、磷酯酰絲氨酸(DOPS)中的一種或幾種。
[0009]在另一方面，本發(fā)明提供了一種溫敏性雜化顆粒藥物載體的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)將磷脂溶于有機(jī)溶劑中，用氮?dú)獯蹈珊笾糜谡婵障渲袕氐赘稍铮玫搅字?；[0011 ] (2)將pNIPAM微球分散于乙醇和水的混合液中，得到分散液；
[0012](3)將步驟(I)中得到磷脂膜溶于步驟(2)所得到的分散液中，加入純水；
[0013](4)離心，用純水清洗去除多余的磷脂，得到雜化顆粒藥物載體。
[0014]進(jìn)一步地，有機(jī)溶劑選自氯仿、甲醇、乙醇中的一種或幾種。
[0015]優(yōu)選地，在步驟⑴中，磷脂的濃度為1.0?10.0mg/mL。
[0016]優(yōu)選地，在步驟(2)中，乙醇和水的體積比為1:1?1:3。
[0017]優(yōu)選地，在步驟(3)中，每0.2mg磷脂制得的磷脂膜溶于含有18?111個(gè)pNIPAM微球的分散液中，pNI PAM微球的粒徑為I?3μπι。
[0018]進(jìn)一步地，在步驟(3)中，所加純水的體積為乙醇和水的混合液的5?20倍。
[0019]在又一方面，本發(fā)明還提供了一種溫敏化雜化顆粒藥物載體用于搭載、釋放親水藥物、疏水藥物和雙親性藥物的應(yīng)用。
[0020]優(yōu)選地，所述親水藥物為鈣黃綠素或抗壞血酸。
[0021 ]優(yōu)選地，所述疏水藥物為二氯硅酞菁或阿霉素(DOX)。
[0022]優(yōu)選地，雙親性藥物為雙親脂分子或表面活性劑分子，例如十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供了一種溫敏性雜化顆粒藥物載體及其制備方法和應(yīng)用，該藥物載體為表面修飾有磷脂的pNIPAM微球，結(jié)合了pNIPAM顆粒原有的生物適應(yīng)性、溫敏性和磷脂的雙親特性，能夠應(yīng)用于親水、疏水及雙親藥物，實(shí)現(xiàn)藥物的穩(wěn)定儲(chǔ)存、藥物搭載量的定量控制，以及藥物的可控釋放。
【附圖說明】
[0024]圖1為共焦顯微鏡下pNIPAM和pNIPAM/磷脂雜化顆粒(稱為lipogel)的透射和熒光圖。
[0025]圖2為凍干的pNIPAM和Iipogel的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
[0026]圖3展示22°C下Iipogel中鈣黃綠素的釋放過程。
[0027]圖4展示pNIPAM中鈣黃綠素的釋放過程，溫度從22°C上升至37°C。
[0028]圖5展示lipogel中鈣黃綠素的釋放過程，溫度從22°C上升至37°C。
[0029]圖6為lipogel中鈣黃綠素的釋放曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]制備pNIPAM顆粒
[0033]0.9gN-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)單體溶解于55mL去離子水中，通過過濾去除雜質(zhì)。將溶液在40 0C水浴中攪拌I小時(shí)，同時(shí)在溶液中通入氮?dú)庖酝耆コ渲腥芙獾难鯕狻?.055g過硫酸鉀(KPS)溶于ImL水中，加入之前的NIPAM單體溶液中以啟動(dòng)單體的聚合過程。2分鐘后，以每小時(shí)5mL的速度緩慢加入總體積為6mL的NIPAM、N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺(1^4)、甲基丙烯酸(1^4)共聚用單體混合溶液(其中包括0.381??41，0.03281?八，0.15mLMAA)。當(dāng)溶液變成乳白色時(shí)，緩慢升高溫度，在I小時(shí)內(nèi)將溫度升至60 °C。在這6mL溶液完全滴加完畢之后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí)。最終即可獲得所需pNIPAM顆粒，體積分?jǐn)?shù)約為
0.5ο
[0034]實(shí)施例2
[0035]制備溫敏性雜化顆粒藥物載體(I ipoge I)
[0036]將0.2mg磷脂(D0PC，用0.5 %羅丹明-DPPE標(biāo)記，紅色熒光)溶于氯仿中，濃度為
2.0mg/mL，用氮?dú)獯蹈珊笳婵崭稍镎?。將pNIPAM微球分散于0.1mL乙醇和水體積比為2: 3的混合液中(約含1iq個(gè)pNIPAM微球)。將干燥后的磷脂膜溶于上述分散液中，加入ImL純水。在上述溶劑轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生了膠束-雙層膜相轉(zhuǎn)變及生物膜/脂質(zhì)體在顆粒表面的沉積。將所得溶液以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心10分鐘并用純水清洗。重復(fù)該離心-清洗過程3遍以去除體系中剩余的磷脂分子。最終將離心所得沉淀物分散于500yL純水中待用。
[0037]實(shí)施例3
[0038]制備溫敏性雜化顆粒藥物載體(I ipoge I)
[0039]將0.2mg磷脂(DOPE，用0.5 %羅丹明-DPPE標(biāo)記，紅色熒光)溶于甲醇中，濃度為10mg/mL，用氮?dú)獯蹈珊笳婵崭稍镎?。將pNIPAM微球分散于0.1mL乙醇和水體積比為1:3的混合液中(約含112個(gè)pNIPAM微球)。將干燥后的磷脂膜溶于上述分散液中，加入ImL純水。在上述溶劑轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生了膠束-雙層膜相轉(zhuǎn)變及生物膜/脂質(zhì)體在顆粒表面的沉積。將所得溶液以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心10分鐘并用純水清洗。重復(fù)該離心-清洗過程3遍以去除體系中剩余的磷脂分子。最終將離心所得沉淀物分散于500yL純水中待用。
[0040]實(shí)施例4
[0041 ] 制備溫每女性雜化顆粒藥物載體(I ipoge I)
[0042]將0.2mg磷脂(DOPG，用0.5 %羅丹明-DPPE標(biāo)記，紅色熒光)溶于乙醇中，濃度為1.0mg/mL，用氮?dú)獯蹈珊笳婵崭稍镎?。將pNIPAM微球分散于0.1mL乙醇和水體積比為1:1的混合液中(約含18個(gè)pNIPAM微球)。將干燥后的磷脂膜溶于上述分散液中，加入ImL純水。在上述溶劑轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生了膠束-雙層膜相轉(zhuǎn)變及生物膜/脂質(zhì)體在顆粒表面的沉積。將所得溶液以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心10分鐘并用純水清洗。重復(fù)該離心-清洗過程3遍以去除體系中剩余的磷脂分子。最終將離心所得沉淀物分散于500yL純水中待用。
[0043]實(shí)施例5
[0044]Lipoge I搭載親水藥物鈣黃綠素
[0045]將500yL的pNIPAM和實(shí)施例2制備的Iipogel顆粒分散液分別注入一個(gè)樣品池中，樣品池襯底為聚二甲基硅氧烷(PDMS)修飾的蓋玻片，將分散液靜置2小時(shí)直至顆粒吸附于襯底上(面密度為500個(gè)/cm2)。將鈣黃綠素飽和溶液加入到顆粒分散液中，鈣黃綠素立刻滲入顆粒中。
[0046]實(shí)施例6
[0047 ] Lipogel搭載疏水藥物二氯娃酞菁(SiPcCh，簡(jiǎn)稱酞菁，簡(jiǎn)寫為Pc)
[0048]制備PcOpNIPAM:酞菁溶解在1.5mL四氫呋喃中，溶解達(dá)到飽和后，加入5yL的pNIPAM顆粒的水分散溶液，該溶液中大概含有112個(gè)pNIPAM顆粒。一段時(shí)間后，當(dāng)pNIPAM吸附酞菁達(dá)到平衡后，用氮?dú)鈱⑺臍溥秽p輕吹干直到四氫呋喃全部揮發(fā)，加入1yL去離子水令體系均勻分散。
[0049]制備PC@ I ipoge 1:0.2mg磷脂(D0PC，包含Imo I %NBD_DPPE作為熒光標(biāo)記)先溶解在氯仿中(2.0mg/mL)然后用氮?dú)獯蹈?，形成一層干的磷脂膜。放在真空干燥箱中過夜確保氯仿完全揮發(fā)。然后在磷脂膜中加入0.lmL混合液:40vol%乙醇和60vol%水，以及1yL上述搭載了酞菁分子的pNIPAM水溶液，之后立刻加入ImL的去離子水，充分混合。該混合液離心清洗三次，離心速率6000rpm，時(shí)間12分鐘。最后一次離心得到的溶液分散到10yL去離子水中。
[0050]圖1展示了共聚焦顯微鏡下pNIPAM和實(shí)施例2制備的Iipogel微球的透射圖和