專利名稱：具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束、制備方法及其使用方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥中的藥物載體技術(shù)領域，具體涉及一種具有磁熱效應的溫敏性載 藥膠束、制備方法及其使用方法。
技術(shù)背景癌癥是目前危害人類生命健康的主要疾病之一，為了征服這個頑癥,人們己經(jīng)研究和試 用了許多種治療方法,包括手術(shù)切除、化療、放療、熱療以及饑餓療法。但就目前來說，各 種療法由于無法回避某些治療上的局限性和副作用，療效都不甚理想。其中的熱療法經(jīng)過多 年的發(fā)展已經(jīng)取得了一些成果,從最初的對外部的加熱治療發(fā)展到了對內(nèi)部的加熱治療。近 年來，國內(nèi)外開始了利用材料磁熱效應加熱的磁介導熱療(magnetic mediahyperthermia)的研 究。該法將磁籽或磁性納米微粉導入腫瘤部位,通過外加交變電磁場誘導磁材發(fā)熱加溫腫瘤 部位，具有靶向性好和創(chuàng)傷較小的優(yōu)點。然而，現(xiàn)有熱療用錳鋅鐵氧體材料普遍是單獨使 用，沒有相關治癌藥物的配合；同時由于沒有高分子材料的包裹，生物相容性較差?？梢?考慮用溫敏性聚合物載藥膠束包裹鐵氧體材料來解決這些問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束、制備方法及其使用方法。 本發(fā)明提出的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備方法及其使用方法，是將溫敏性 聚合物藥物載體的最低臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)設計在40'C左右(岡為此溫度高于人體溫 度，低于臨床應用的最高溫度)。載藥膠束中包覆有具有磁熱效應的熱療用錳鋅鐵氧體微 粒，利用具有磁熱效應的磁性體在交變磁場環(huán)境中升高溫度的性能優(yōu)勢，在藥物輸送上 有靶向作ffl的同時，還可以產(chǎn)生磁熱效應，將藥物載體升溫至LCST，從而i動控制藥物 釋放。本發(fā)明提出的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束，該載藥膠束具有核殼結(jié)構(gòu)，粒徑為 10nm-2000nm，其最低臨界轉(zhuǎn)變溫度LCST為38°C-50°C ，藥物包封率為5%-50%，磁性復 合膠束飽和磁化強度為3emu/g-100cmu/g。本發(fā)明提出的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備方法，具體步驟如下 將溫敏性聚合物溶于有機溶劑二甲基乙酰胺(DMAc)中，溫敏性聚合物在二甲基乙 酰胺中的濃度為加入量為5mgml-10mgml，待完全溶解后，裝入透析袋中，接著向透析袋 中添加需要包覆的藥物，同時滴入lmi-5ml、重量濃度為lmg/ml-50mg/ml的含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液，在去離子水中透析2-5天。每5-20h換一次水，透析袋中所得產(chǎn)物即 為具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束；其中所述溫敏性聚合物的最低臨界轉(zhuǎn)變溫度為38°C-45°C，含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶 液的粒徑小于50nm，居里溫度為38°C-45°C。本發(fā)明中，包覆的藥物可以為任何一種藥物，如非諾貝特、去甲斑蝥素、兩性霉素或 5-氟尿嘧啶等。包覆的藥物在有機溶劑二甲基乙酰胺中濃度為2-10mg/ml。本發(fā)明提出的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的使用方法，具體步驟如下取溫敏性載藥膠束，對其進行生物處理后，注射于病人體內(nèi)。在磁場強度為 1Gs-90000Gs外磁場作用下，將載藥膠束定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻 率為10kHz-1000kHz，輸出電流為20A-1000A，作用時間為3min-120min。使載藥膠束溫 度升高達到其最低臨界轉(zhuǎn)變溫度，膠束收縮聚集，能實現(xiàn)藥物的控制釋出。本發(fā)明中，所述溫敏性聚合物為聚異丙基丙烯胺(PNIPAAm)、聚乳酸(PLA)、聚乙 醇酸(PGA)或聚乙二醇(PEG)中一至兩種的共聚物。在合成中可以控制聚合物中親水鏈 段和疏水鏈段的比例，從而控制聚合物的最低臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)可生 物降解性鏈段在共聚物中的比例，來控制載藥膠束在人體內(nèi)的降解速率。本發(fā)明中，錳鐸鐵氧體納米微粒的可以采用如下方法，該，錳鋅鐵氧體納米微粒粒徑 小于50nm，居里溫度在38'C-50。C之間。根據(jù)不同化學組成(x = 0.1, 0.3,…，0.9， l.O)稱取原 料MnS04H20, ZnS04.7H20, FeS04-7H20,W NaOH為沉淀劑,按n (M) : n (OH.) = 1 : 214 (M代表所有金屬離子)稱取所需NaOH的量,并配制成適當濃度的溶液,先將3種硫酸鹽混合 并在高速研磨杯中研成粉末狀,然后加入NaOH溶液,同時不斷反復攪拌使成糊狀，放置12h 后，80 'C干燥,待其完全干燥后重新研碎放入馬弗爐內(nèi)400 "C焙燒1 h ,自然冷卻后用熱蒸餾 水浸洗、過濾,以除去可溶性硫酸鹽，用BaCl2檢測濾液中無硫酸根離子后用無水乙醇淋洗一 遍,于6(TC烘干，即得所需材料。本發(fā)明中，在載藥膠束的使用過程中，可以控制外磁場條件來控制膠束的升溫，從而 實現(xiàn)藥物的釋放。本發(fā)明的有益效果1. 利用本發(fā)明方法得到的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束可以通過磁性被動耙向?qū)?現(xiàn)藥物靶向輸送，可以通過磁熱效應誘發(fā)溫敏性膠束收縮實現(xiàn)藥物靶向釋放。2. 利用本發(fā)明方法得到的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束具有多層復合核殼結(jié)構(gòu)，適 用于親水及親油性藥物的包覆。3. 利用本發(fā)明方法得到的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束在人體內(nèi)可降解代謝排出。
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。 實施例1以過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，2-巰基乙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑，合成含端羥基的聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)預聚物。再以含端羥基的預聚物為大分子引發(fā)劑，Sn(Oct)2 為催化劑引發(fā)丙交酯開環(huán)聚合，得到PNIPAAm-PLA嵌段共聚物。根據(jù)化學組成x = 0.1稱取原料MnS(VH20, ZnS(V7H20, FeS04'7H20,以NaOH為沉 淀劑,按n (M) : n (OH—) = 1 : 214 (M代表所有金屬離子)稱取所需NaOH的量,并配制成濃 度為10mg/ml的溶液,先將3種硫酸鹽混合并在高速研磨杯中研成粉末狀,然后加入NaOH 溶液,同時不斷反復攪拌使成糊狀,放置12h后,80 'C干燥,待其完全千燥后重新研碎放入馬 弗爐內(nèi)400 'C焙燒1 h ,自然冷卻后用熱蒸餾水浸洗、過濾,以除去可溶性硫酸鹽,用BaCl2 檢測濾液中無硫酸根離子后用無水乙醇淋洗一遍,于60 i:烘干，得到錳鋅鐵氧體微粒。稱取100mg制備好的PNIPAAm-PLA置于10ml容量瓶中，加入10ml DMAc，待完全 溶解后，裝入透析袋中，接著往透析袋中添加50mg非諾貝特原藥，同時滴入lml濃度為 50mg/ml含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液，透析2天，每16h換-一次水，最終透析袋中產(chǎn) 物即得所需產(chǎn)品。將此產(chǎn)品注射經(jīng)過相關處理注射入病人體內(nèi)，在磁場強度為10000Gs外磁場作用下， 將此藥物載體定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻率在500kHz之間，輸出電流 在200A ，作用時間為30min。在此作用下，載藥膠束溫度升高達到4CTC ，膠束收縮聚集， 藥物緩慢平穩(wěn)釋出。 實施例2以過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，2-巰基乙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑，合成的聚異丙基丙烯酰 胺(PNIPAAm)。根據(jù)化學組成x = 0.3稱取原料MnS(VH20, ZnS04'7H20, FeSCV7H20,以NaOH為沉 淀劑,按n (M) : n (OH—) = 1 : 214 (M代表所有金屬離子)稱取所需NaOH的量，并配制成濃 度為20mg/ml的溶液，先將3種硫酸鹽混合并在高速研磨杯中研成粉末狀,然后加入NaOH 溶液,同時不斷反復攪拌使成糊狀,放置12h后,80 'C干燥,待其完全干燥后重新研碎放入馬 弗爐內(nèi)400 t:焙燒l h ，自然冷卻后用熱蒸餾水浸洗、過濾,以除去可溶性硫酸鹽,用BaCl2 檢測濾液中無硫酸根離子后用無水乙醇淋洗一遍,于60 'C烘干，得到錳鋅鐵氧體微粒。稱取150mg制備好的PNIPAAm置于10ml容量瓶中，加入10ml DMAc，待完全溶解 后，裝入透析袋中，接著往透析袋中添加70mg去甲斑蝥素原藥，同時滴入2ml濃度為60mg/ml含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液，透析4天，每i5h換一次水，最終透析袋中產(chǎn) 物即得所需產(chǎn)品。將此產(chǎn)品注射經(jīng)過相關處理注射入病人體內(nèi)，在磁場強度為9000Gs外磁場作用下，將 此藥物載體定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻率在300kHz之間,輸出電流在 300A ，作用時間為10min。在此作用下，載藥膠束溫度升高達到41°C，膠束收縮聚集， 藥物緩慢平穩(wěn)釋出。 實施例3利用丙交酯和PEG引發(fā)開環(huán)聚合共聚，得到嵌段共聚物PLA-PEG。 根據(jù)化學組成x = 0.1稱取原料MnS04'H20, ZnS(V7H20, FeSCV7H20,以NaOH為沉 淀劑，按n (M) : n (OH—) = 1 : 214 (M代表所有金屬離子)稱取所需NaOH的量，并配制成濃 度為10mg/ml的溶液,先將3種硫酸鹽混合并在高速研磨杯中研成粉末狀,然后加入NaOH 溶液,同時不斷反復攪拌使成糊狀，放置12h后,80 'C干燥,待其完全干燥后重新研碎放入馬 弗爐內(nèi)400 "C焙燒1 h ，自然冷卻后用熱蒸熘水浸洗、過濾,以除去可溶性硫酸鹽,用BaCl2 檢測濾液中無硫酸根離子后用無水乙醇淋洗一遍,于60 'C烘干，得到錳鋅鐵氧體微粒。稱取50mg制備好的PLA-PEG共聚物置于10ml容量瓶中，加入10mlDMAc，待完全 溶解后，裝入透析袋中，接著往透析袋中添加70mg去兩性霉素B，同時滴入10ml濃度為 10mg/ml含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液，透析5天，每4h換一次水，最終透析袋中產(chǎn)物 即得所需產(chǎn)品。將此產(chǎn)品注射經(jīng)過相關處理注射入病人體內(nèi)，在磁場強度為13000Gs外磁場作用下， 將此藥物載體定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻率在250kHz之間，輸出電流 在100A ，作用時間為40min。在此作用下，載藥膠束溫度升高達到39°C ，膠束收縮聚集， 藥物緩慢平穩(wěn)釋出。 實施例4以過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，2-巰基乙醇為鏈轉(zhuǎn)移劑，合成含端羥基的聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)預聚物。再以含端羥基的預聚物為大分子引發(fā)劑，Sn(Oct)2 為催化劑引發(fā)丙交酯開環(huán)聚合，得到PNIPAAm-PLA嵌段共聚物。根據(jù)化學組成x = 0.9稱取原料MnS(VH20, ZnS04'7H20, FeS(V7H20,以NaOH為沉 淀劑,按n (M) : n (OH— ) = 1 : 214 (M代表所有金屬離子)稱取所需NaOH的量,并配制成濃 度為50mg/ml的溶液,先將3種硫酸鹽混合并在高速研磨杯中研成粉末狀，然后加入NaOH 溶液,同時不斷反復攪拌使成糊狀,放置12h后，80 'C干燥,待其完全干燥后重新研碎放入馬 弗爐內(nèi)400 "C焙燒1 h ，自然冷卻后用熱蒸餾水浸洗、過濾，以除去可溶性硫酸鹽,用BaCl2檢測濾液中無硫酸根離子后用無水乙醇淋洗一遍,于60 'C烘干，得到錳鋅鐵氧體微粒。稱取100mg制備好的PNIPAAm-PLA共聚物置于10ml容量瓶中，加入10ml DMAc， 待完全溶解后，裝入透析袋中，接著往透析袋中添加20mg5-氟尿嘧啶，同時滴入10ml濃 度為5mg/ml含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液，透析3天，每10h換一次水，最終透析袋 中產(chǎn)物即得所需產(chǎn)品。將此產(chǎn)品注射經(jīng)過相關處理注射入病人體內(nèi)，在磁場強度為5000Gs外磁場作用下，將 此藥物載體定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻率在50kHz之間,輸出電流在 400A ，作用時間為600min。在此作用下，載藥膠束溫度升高達到40°C，膠束收縮聚集， 藥物緩慢平穩(wěn)釋出。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明提出的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束，其特征在于該載藥膠束具有核殼結(jié)構(gòu)，粒徑為10nm-2000nm，其最低臨界轉(zhuǎn)變溫度LCST為38℃-50℃，藥物包封率為5％-50％，磁性復合膠束飽和磁化強度為3emu/g-100emu/g。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備方法，其特征在 于具體步驟如下將溫敏性聚合物溶于有機溶劑二甲基乙酰胺中，溫敏性聚合物在二甲基乙酰胺中的濃 度為5mg/ml-10mg/ml，，待完全溶解后，裝入透析袋中。接著向透析袋中添加需要包覆的 藥物，同時滴入lml-5ml、重量濃度為lmg/ml-50mg/ml的含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶液， 在去離子水中透析2-5天。每5-20h換一次水，透析袋中所得產(chǎn)物即為具有磁熱效應的溫 敏性載藥膠束；其中所述溫敏性聚合物的最低臨界轉(zhuǎn)變溫度為38°C-45°C，含錳鋅鐵氧體納米微粒的水溶 液的粒徑小于50nm，居里溫度為38°C-45°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備方法，其特征在于包 覆的藥物在有機溶劑二甲基乙酰胺中濃度為2-10mg/ml。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備方法，其特征在于所 述溫敏性聚合物為聚異丙基丙烯胺、聚乳酸、聚乙醇酸或聚乙二醇中一至兩種的共聚物。
5、 一種如權(quán)利要求1所述的具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的使用方法，其特征在于 具體步驟如下取溫敏性載藥膠束，對其進行生物處理后，注射于病人體內(nèi)。在磁場強度為 1Gs-90000Gs外磁場作用下，將載藥膠束定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，其頻 率為10kHz-1000kHz，輸出電流為20A-1000A，作用時間為3min-120min。使載藥膠束溫 度升高達到其最低臨界轉(zhuǎn)變溫度，膠束收縮聚集，能實現(xiàn)藥物的控制釋出。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥中的藥物載體領域，具體涉及一種具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束的制備及其使用方法。具體步驟如下取一定量溫敏性聚合物溶于有機溶劑和藥物以及錳鋅鐵氧體納米微粒一起，在大量去離子水中透析得到具有磁熱效應的溫敏性載藥膠束；對其進行相關生物處理后，注射于病人體內(nèi)。在外磁場作用下，將此藥物載體定位于腫瘤部位附近，同時外加交變磁場，在此作用下，由于磁熱效應載藥膠束溫度升高達到其最低臨界轉(zhuǎn)變溫度，膠束收縮聚集，能實現(xiàn)藥物的控制釋出。這將為生物醫(yī)藥領域提供一種全新類型的生物控緩釋載體。
文檔編號A61K47/34GK101244273SQ20081003488
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者杰 任, 任天斌, 譚慶剛, 賈夢虹 申請人:同濟大學