一種新型納米膠束藥用材料的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物高分子材料合成領域，涉及一種新型納米膠束藥用材料，具體為 聚乙二醇單甲醚-聚乳酸（mPEG-b-PDLLA)二嵌段兩親性共聚物的中試規(guī)模制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著組合化學和高通量篩選技術(shù)的發(fā)展，新發(fā)現(xiàn)的藥物候選化合物急劇 增加，但其中70%難溶于水；同時臨床應用的大多數(shù)抗腫瘤藥物為疏水性藥物，因此，如何 提高難溶性藥物的水溶性，進一步提高藥物生物利用度，降低毒副作用，達到臨床療效一直 是新型給藥系統(tǒng)的研宄重點，尤其是兩親性嵌段共聚物增溶技術(shù)備受關注。
[0003] 聚合物在溶液中自組裝形成核殼結(jié)構(gòu)，大小在納米級范圍內(nèi)，是一個優(yōu)良載體，優(yōu) 點在于：（1)疏水內(nèi)核可載難溶性藥物，大大提高藥物的溶解能力，以紫杉醇為例，其固有 溶解度為1-3 μ g. πι?Λ而聚合物膠束可以增溶到IOmg. ml/1; (2)親水性外殼保護膠束內(nèi)部 的藥物分子不被外界吸附或降解，同時能幫助藥物逃逸網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的攝取，延長藥物循 環(huán)時間；（3)控制藥物的釋放，優(yōu)化藥物的體內(nèi)分布以達到更好的治療效果。
[0004] 常用的兩親性嵌段聚合物為二嵌端A-B或三嵌段A-B-AU為親水端，B為疏水端)。 在膠束的核殼結(jié)構(gòu)中，親水嵌段處于膠束的外部(殼）形成水化層，可以防止膠束的聚集；疏 水嵌段處于膠束的內(nèi)部(核)，是藥物的主要增溶部位。目前廣泛使用的親水端為聚乙二醇 (PEG)，聚乙二醇單甲醚（mPEG)等，由于其末端有活性基團-羥基，可以通過化學反應連接 靶向性配基而形成靶向性膠束。嵌段聚合物的分子量以及親水端和疏水端的鏈長直接決定 膠束粒徑，同時決定載藥后形成膠束的粒徑。親水性鏈段PEG可以提高載體與藥物的相容 性和分散性，疏水性鏈段PLA則控制藥物的釋放速率。低分子量、PEG含量高的PEG-PLA嵌段 共聚物親水性好，釋藥快；高分子量、PLA含量高的嵌段共聚物在水中溶解度小。mPEG-2000 與PLA形成的小分子量化合物，PEG含量高，正好能滿足此要求。
[0005] 相關研宄表明，增加納米粒的粒徑，可延長其在生物體內(nèi)的循環(huán)時間，實體瘤的高 通透性和滯留效應（EPR效應）也更加明顯，但大粒徑（50-100nm)穿透血管的能力也大幅 下降，尤其是對低血液灌注型腫瘤（如胰腺癌）組織，其EPR效應已經(jīng)喪失，無法如小粒徑 (<30nm)那般滲透入腫瘤組織內(nèi)部?，F(xiàn)有研宄指出，在30nm、50nm、70nm、100nm納米粒在胰 腺癌中的治療效果中，粒徑為30nm的納米粒在胰腺癌中表現(xiàn)出較高的滲透能力，顯示了較 好的治療效果。此外，現(xiàn)有文獻和專利報道的mPEG-b-PDLLA共聚物自組裝形成的納米膠 束粒徑比較大，在50-200nm之間，分子量在幾萬都幾十萬，其制備方法主要有兩種：第一種 方法是采用錫鹽類化合物作為催化劑，尤其是催化效率較高的亞錫鹽類化合物，通過聚乙 二醇單甲醚(mPEG)與丙交酯開環(huán)聚合制備；第二種方法是采用陰離子型催化劑如醇鈉、醇 鉀、丁基鋰等進行陰離子開環(huán)聚合，這種陰離子聚合工藝復雜，較難實現(xiàn)工業(yè)化。因此，設 計并規(guī)?；苽湫×剑?lt;30nm)、小分子量（3000-3400))聚乙二醇單甲醚-聚乳酸二嵌段 共聚物膠束，從而實現(xiàn)工業(yè)化，是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)在制備小粒徑（<30nm)、小分子量（3000-3400))聚乙 二醇-b-聚乳酸二嵌段共聚物膠束時，無法實現(xiàn)規(guī)?；⒐I(yè)化的問題，而提供了一種新型 納米膠束藥用材料的制備方法。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種新型納米膠束藥用材料的制備方法，步驟為： (1) 將分子量為1800-2200的聚乙二醇單甲醚置油浴中，加熱抽真空，而后在氮氣保護 下加入催化劑亞錫鹽類化合物，再加 D，L-丙交酯，氮氣保護下加熱進行反應，冷卻； (2) 將步驟（1)的生成物溶解于二氯甲燒，緩慢滴加到乙醚中，攪拌，沉析，抽濾得淡黃 色固體，真空干燥箱中干燥，即得成品聚乙二醇單甲醚-聚乳酸mPEG-b-PDLLA二嵌段兩親 性共聚物，其分子式為CH3 (C2H4O) a (C3H4O2) b0H，結(jié)構(gòu)式為：
式中：其中a=45，b=14~19,平均分子量為3000-3400,其中親水聚乙二醇單甲醚段分子 量為2000,疏水聚乳酸段為1000-1400。
[0008] 進一步地，所述的聚乙二醇單甲醚與D，L-丙交酯的重量比為44-58 :42-56。
[0009] 步驟（1)所述的真空壓力彡-0· 085MPa。
[0010] 步驟（1)中所述的催化劑亞錫鹽類化合物要溶解于甲苯，用量為反應物D，L-丙交 醋重量的4%。-5%。。
[0011] 其中，所述的每Ig亞錫鹽類用甲苯0. 4-0. 5ml溶解。
[0012] 步驟（1)中所述的抽真空時，油浴溫度為110°C -115°C，抽真空時間為6h-8h。
[0013] 步驟（1)中氮氣保護下加熱至130°C _135°C，反應時間為14h-16h，然后冷卻至 30°C -35°C。
[0014] 步驟（2)中所述的二氯甲烷體積用量與D，L-丙交酯重量的1-1. 2倍，即1-1. 2ml/ g°
[0015] 步驟（2)中的沉析溫度為10°C以下，無水乙醚體積用量為D，L-丙交酯重量的 10-15倍，即10-15ml/g，真空干燥溫度為30°C -35°C，真空壓力彡0.085mPa，干燥時間 20h-24h〇
[0016] 將本發(fā)明成品經(jīng)過核磁共振波譜法（NMR)，透射電子顯微鏡（TEM)，紅外光譜法 (IR)，凝膠色譜法（GPC)，動態(tài)光粒度散射（DLS)測定儀等鑒定其結(jié)構(gòu)，以及確證其粒徑，分 子量，多分散系數(shù)等多項物理特征，其中通過NMR法計算得出mPEG: PDLLA的嵌段比例為 2000:1300, mPEG-b-PDLLA分子量為3300 ;通過DLS測定膠束粒徑為20. 34nm，多分散系數(shù) (HH)為0. 198 ;通過TEM觀察膠束外觀，顆粒大小均勻、外觀圓整，為球形或類球形，粒徑約 在20nm左右。
[0017] 本發(fā)明制備方法是在在催化劑催化下，聚乙二醇單甲醚引發(fā)D，L-丙交酯開環(huán)聚 合得共聚物，再將生成物溶解于二氯甲烷，滴加到無水乙醚中，沉析，抽濾，真空干燥，得到 目標產(chǎn)品。
[0018] 制備時采用常規(guī)反應裝置，可達到中試規(guī)模（l-10kg)，不僅克服封管技術(shù)難以實 現(xiàn)工業(yè)化的缺點，而且操作方便，可控性強，可以按指定要求合成一定分子量（3000-3400)， 小粒徑（<30nm)的二嵌段兩親性共聚物，符合大規(guī)模生產(chǎn)藥物制劑的要求，有利于實現(xiàn)工業(yè) 化。
[0019] 本發(fā)明產(chǎn)品mPEG-b-PDLLA二嵌段兩親性共聚物在水中能夠自發(fā)組裝成膠，動態(tài) 光散射（DLS)測定結(jié)果顯示聚合物膠束的尺寸在15-30nm之間，且具有較窄的粒徑分布，多 分散系數(shù)為0. 198,分子量在3000-3400。
【附圖說明】
[0020] 圖1為實施例1制備的聚乙二醇單甲醚-b-聚乳酸（mPEG-b-PDLLA)嵌段共聚物 在氘代氯仿（CDCl3)中的核磁共振圖譜； 圖2為實施例1制備的聚乙二醇單甲醚-b-聚乳酸（mPEG-b-PDLLA)嵌段共聚物膠束 的粒徑分布圖； 圖3為實施例1制備的聚乙二醇單甲醚-b-聚乳酸（mPEG-b-PDLLA)嵌段共聚物的透 射電鏡圖； 圖4為實施例1制備的聚乙二醇單甲醚-b-聚乳酸（mPEG-b-PDLLA)嵌段共聚物的凝 膠色譜圖。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022] 實施例1 一種新型納米膠束藥用材料的制備方法： (1) 在一干燥的2L三口圓底燒瓶(配磨口三通閥）中加入聚乙二醇單甲醚（1800-2200) 700 g，安裝機械攪拌，攪拌與瓶塞處要密封好，三通閥一端接安全瓶后連接真空泵，安全瓶 要處于液氮中，一端連接氮氣；然后置油浴中，油浴邊界要到達燒瓶瓶頸的2/3處；轉(zhuǎn)動三 通閥到抽真空位置，ll〇°C減壓除水6h，壓力低于-0. 085MPa ;氮氣保護下，加入催化劑辛酸 亞錫（2.072g溶解于I. Iml甲苯)，抽真空0. 5h;氮氣保護下，加入D，L-丙交酯520g，氮氣 保護，135°C反應16h，冷卻到30°C，得到生成物； (2) 把生成物溶解于520ml二氯甲烷，將混合物緩慢滴加到無水乙醚中，溫度控制在 l〇°C以下，攪拌，沉析，抽濾，30°C -35°C真空干燥24h得產(chǎn)物，收率為92% ;其中無水乙醚體 積用量為D，L-丙交酯重量10倍（10ml/g)。
[0023] 將成品經(jīng)過核磁共振波譜法（NMR)，透射電子顯微鏡（TEM)，紅外光譜法（IR)，凝