一種通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及納米材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅。本發(fā)明的技術(shù)方案為1.通過模板法制備介孔二氧化硅納米微球；2.通過3-氨丙基三乙氧基硅烷對介孔二氧化硅納米微球進行表面氨基化修飾；3.在球形介孔二氧化硅納米微球上通過酰胺鍵化學(xué)偶聯(lián)熊果酸；4.偶聯(lián)后的納米粒子分散在DMF溶液中，將適量熊果酸加入混合攪拌后，真空干燥后制得通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅。本發(fā)明制備的雙重載藥效果的介孔納米材料負(fù)載率高，且對包載藥物熊果酸起到緩釋作用，從而提高了藥效的持久性，使得熊果酸的生物利用度大大提高。
【專利說明】一種通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藥劑學(xué)和生物納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種可提高熊果酸生物利用度的可控粒徑、具有化學(xué)偶聯(lián)與物理包埋雙重載藥效果的球形介孔二氧化硅納米微球。
【背景技術(shù)】
[0002]熊果酸(Ursolic acid,簡稱:UA)是一種廣泛分布于自然界中的五環(huán)三萜類化合物，具有保肝、抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化等多種生物學(xué)活性，引起了國內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注。藥理學(xué)研究已經(jīng)證明UA具有:1)可抑制惡性腫瘤細(xì)胞增殖；2)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和凋亡；3)對多種致癌、促癌物有抵抗作用；4)抗腫瘤血管生成；5)具有增強免疫功能等多樣化的抗癌活性。同時，UA具有較好的保肝護肝的功效，從而能突破常規(guī)化療藥普遍對肝損傷較大、毒性大的瓶頸。盡管UA由于其具有“高效低毒”的特點和多元化的抗癌抑癌作用機制正日益受到藥學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究人員的重視，但是目前國內(nèi)外將其作為抗癌藥物在臨床上開發(fā)應(yīng)用卻非常有限。主要的因素是由于UA其水溶性極差，導(dǎo)致其體內(nèi)生物利用度低(不足1%)，大大降低了熊果酸在實際應(yīng)用中的效果。
[0003]納米載藥系統(tǒng)作為一種具有可提高藥物生物利用度、可控制藥物釋放速度、可改變藥物體內(nèi)分布等優(yōu)點的技術(shù)手段，已成為藥劑學(xué)和生物納米材料領(lǐng)域的研究熱點。在研發(fā)領(lǐng)域，人們主要利用新型納米材料作為載體，通過共價鍵連接藥物的方式與物理包埋藥物的方式實現(xiàn)載藥，克服傳統(tǒng)藥物生物利用度低、毒副作用大、選擇性差等問題，提升藥物的治療效果和安全性。
[0004]納米介孔材料以其高度有序的孔道、均一可調(diào)的孔徑，高比表面積、較大的孔面積窄粒徑分布、可控形貌特征及表面可修飾官能團等一系列優(yōu)點，在納米載藥性能方面表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。1992年，Kresge等首次合成出MCM-41型介孔分子篩，這種具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)的介孔納米微球立即吸引了廣泛的關(guān)注，并得到了快速的發(fā)展。2001年Vallet-Regi等首次嘗試將有序介孔二氧化硅材料MCM-41用于非留體抗炎藥布洛芬的緩釋載體，開辟了介孔二氧化娃材料在醫(yī)藥領(lǐng)域的研究。介孔二氧化娃納米粒(mesoporous silicananoparticles,簡稱:MSN)作為藥物載體應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域已成為納米藥劑研究的熱點。MSN無生理毒性，生物相容性好，具有巨大的比表面積和比孔容，可以在孔道內(nèi)負(fù)載各種藥物，且藥物負(fù)載率高，可滲透性高，對藥物起到緩釋作用，提高藥效的持久性，還可以在納米材料表面進行官能團修飾。
[0005]專利CN 102091331A公布了一種羧基化介孔二氧化硅納米粒載體材料，該納米材料能提高弱堿性藥物載藥量，但不適合于熊果酸這種弱酸性藥物。專利CN 102652735A公布了一種包載難溶性 藥物的多孔二氧化硅納米粒子，該載體材料只采用物理包埋的方式進行載藥，雖然對難溶性藥物進行物理包載后，其在生物藥效方面有較大提高，但其將難溶藥物包裹在二氧化硅孔道內(nèi)的有機膠束中，因有機膠束也會占據(jù)一定的孔道容積，故造成孔道對難溶藥物負(fù)載量低，且表面未化學(xué)修飾偶聯(lián)上藥物，以上共同導(dǎo)致藥物裝載量小，其藥效作用不是特別顯著。專利CN 103357024A公布了一種質(zhì)粒與氨基化二氧化硅納米顆?；旌希ㄟ^靜電吸附作用形成的納米-DNA復(fù)合物的制備，但該專利也僅通過表面靜電吸附的方式負(fù)載藥物，且藥物負(fù)載量比通過化學(xué)偶聯(lián)與物理包埋兩種方式要小，且穩(wěn)定性差，緩釋效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種可提高熊果酸生物利用度的可控粒徑、化學(xué)偶聯(lián)與物理包埋雙重載藥效果的納米材料。本發(fā)明在MSN表面修飾氨基基團，并通過物理包埋和化學(xué)偶聯(lián)的方式進行雙重包載熊果酸。本發(fā)明的優(yōu)勢在于:一方面氨基化后的MSN載體在物理包埋熊果酸時，弱酸性的熊果酸通過與MSN表面的氨基正電荷相互吸引從而進一步提高其載藥量；另一方面，熊果酸可通過其結(jié)構(gòu)中的COOH基團與MSN載體上的氨基進行酰胺化反應(yīng)，從而使熊果酸通過化學(xué)偶聯(lián)的方式與氨基化MSN載體共價連接，從而達到雙重載藥效果。該方法可顯著提高藥物的裝載量，同時可提高藥物的穩(wěn)定性，并大幅改善藥物的緩釋效果，從而進一步提高熊果酸的生物利用度。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，
一種通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅，由以下方法制備而得:
1)將十六烷基三甲基氯化銨:水:乙醇:三乙醇胺按物質(zhì)的量比0.7-0.8: 300-400:10-20:1.4-5.1混合后，控制pH值在9.5-10.5，在溫度4(T60°C下滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯:十六烷基三甲基氯化銨的物質(zhì)的量比為:3-4:0.7-0.8 ;滴加后攪拌2小時，自然冷卻至室溫，離心，水和乙醇分別洗滌，通過在鹽酸:乙醇(v/v)=5:2的混合溶液體系中回流2-3次以除去未反應(yīng)的模板劑，每次2-4h ;水和乙醇分別洗滌，離心，冷凍干燥后得介孔二氧化硅納米微球；
2)將步驟I)制得的介孔二氧化硅納米微球以lmg/mL的比例分散在DMF中，再以每20mg介孔二氧化硅納米微球加入10-20 μ L 3-氨丙基三乙氧基硅烷的比例加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，室溫攪拌24h后，水和乙醇分別洗滌離心重復(fù)三次，制得表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球；
3)將熊果酸溶于DMF配制成0.5-2mg/mL 的溶液，按DMF:EDC:NHS=ImL: 10-20mg: 5-10mg的比例加入EDC與NHS ;超聲溶解，攪拌0.5h，加入表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球，加入量為熊果酸與表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球重量比為0.5-2:1 ;常溫下攪拌24h后，再加入同質(zhì)量的熊果酸于反應(yīng)體系中，攪拌24h ;用水洗滌、離心，在60°C真空干燥過夜得所述的通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅。
[0008]上述的通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明將熊果酸通過化學(xué)偶聯(lián)固定于納米粒子表面，另外又通過物理包埋熊果酸于納米粒子孔道內(nèi)，實現(xiàn)雙重載藥。在提升藥物的生物利用度的同時也提高了納米粒子的包載率。
[0010](2)本發(fā)明制備的納米載體——介孔二氧化硅納米微球具有規(guī)則的孔道、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)。
[0011] (3)本發(fā)明制備的表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球可為生物大分子富集、分離、固載、分析等提供更適宜的材料。能增強對弱酸性藥物如熊果酸的固載。[0012](4)本發(fā)明制備過程簡單、成本低廉、儀器設(shè)備要求低。
[0013](5)本發(fā)明可通過制備過程中對酸堿度(pH)調(diào)節(jié)實現(xiàn)對介孔二氧化硅納米微球的粒徑大小控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1實施例1中制備的介孔二氧化硅納米微球的透射電鏡圖 圖2實施例1制備得到的納米粒粒徑測試結(jié)果
圖3實施例1中的氮氣吸附脫附等溫線圖 圖4實施例2制備得到的納米粒粒徑測試結(jié)果 圖5實施例3制備得到的納米粒粒徑測試結(jié)果 圖6實施例8中的紅外譜圖 圖7實施例9中藥物累積釋放百分比與時間關(guān)系圖
圖8-10實施例10中MTT法檢測納米藥物對腫瘤細(xì)胞RL95-2的增殖抑制作用 圖11-13實施例11中MTT法檢測納米藥物對腫瘤細(xì)胞H印G2的增殖抑制作用
【具體實施方式】
為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0015]實施例1介孔二氧化硅的制備
(I)將0.50 mL (0.015 mol)的乙醇，0.28 g (0.768 mmol)十六烷基三甲基溴化銨(CTAB),6.4 mL (0.36 mol)超純水混合，加入添加劑三乙醇胺0.19 mL (0.0014 mol)控制pH為9.8在60 °C水浴下加熱，以一定的轉(zhuǎn)速攪拌。
[0016](2)溶液混合均勻且溫度恒定后以一定的速度(I mL/min)滴加0.73 mL (3.25mmol)TE0S。繼續(xù)攪拌2小時，得到乳白色的懸濁液。在室溫下自然冷卻，12000r/min離心15min分離，用水和乙醇分別洗滌離心后分散在乙醇和鹽酸的(鹽酸:乙醇體積比為5:2)混合溶液體系中，回流三次，每次回流2 h?；亓鹘Y(jié)束后用水和乙醇分別洗滌，離心分離，真空干燥得介孔二氧化硅。透射電鏡掃描結(jié)果見圖1，粒徑測試結(jié)果見圖2，氮氣吸附脫附實驗結(jié)果見圖3。
[0017]實施例2介孔二氧化硅的制備
同實施例1，將步驟(1)中加入添加劑三乙醇胺的量改為0.41 mL (0.0031 mol)控制pH的值為10.0，其他條件不變，制得介孔二氧化硅，粒徑測試結(jié)果見圖4。
[0018]實施例3介孔二氧化硅的制備
同實施例1，將步驟(1)中加入添加劑三乙醇胺的量改為0.68 mL (0.0051 mol)控制pH的值為10.4，其他條件不變，制得介孔二氧化硅，粒徑測試結(jié)果見圖5。
[0019]表一實施例1-3數(shù)據(jù)表
【權(quán)利要求】
1.一種通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅，由以下方法制備而得: 1)將十六烷基三甲基氯化銨:水:乙醇:三乙醇胺按物質(zhì)的量比0.7-0.8: 300-400:10-20:1.4-5.1混合后，控制pH值在9.5-10.5，在溫度4(T60°C下滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯:十六烷基三甲基氯化銨的物質(zhì)的量比為:3-4:0.7-0.8 ;滴加后攪拌2小時，自然冷卻至室溫，離心，水和乙醇分別洗滌，通過在鹽酸:乙醇(v/v)=5:2的混合溶液體系中回流2-3次以除去未反應(yīng)的模板劑，每次2-4h ;水和乙醇分別洗滌，離心，冷凍干燥后得介孔二氧化硅納米微球； 2)將步驟I)制得的介孔二氧化硅納米微球以lmg/mL的比例分散在DMF中，再以每20mg介孔二氧化硅納米微球加入10-20 μ L 3-氨丙基三乙氧基硅烷的比例加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，室溫攪拌24h后，水和乙醇分別洗滌離心重復(fù)三次，制得表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球； 3)將熊果酸溶于DMF配制成0.5-2mg/mL 的溶液，按DMF:EDC:NHS=ImL: 10-20mg: 5-10mg的比例加入EDC與NHS ;超聲溶解，攪拌0.5h，加入表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球，加入量為熊果酸與表面氨基化修飾的介孔二氧化硅納米微球重量比為0.5-2:1 ;常溫下攪拌24h后，再加入同質(zhì)量的熊果酸于反應(yīng)體系中，攪拌24h ;用水洗滌、離心，在60°C真空干燥過夜得所述的通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅。
2.如權(quán)利要求1所述的通過氨基修飾后雙重載藥的介孔二氧化硅在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61K47/48GK104027814SQ201410233924
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】邵敬偉, 許煜, 禹小波, 林麗卿, 楊祥, 江舟, 賈力 申請人:福州大學(xué)