具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子及其制备方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 101690819 B (45)授权公告日 2011.07.27 CN 101690819 B *CN101690819B* (21)申请号 200910308930.2 (22)申请日 2009.10.28 A61K 47/36(2006.01) A61K 9/14(2006.01) A61K 41/00(2006.01) A61K 8/73(2006.01) C09B 69/10(2006.01) (73)专利权人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路 800 号 (72)发明人 崔巍 陆学民 路庆华 (74)专利代理机构 上海交达专利事务所 31。

2、201 代理人 王锡麟 王桂忠 (54) 发明名称 具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子及其制备方 法 (57) 摘要 一种医药技术领域的具有光敏性质的壳聚糖 纳米粒子及其制备方法， 该纳米粒子的结构式为 ： 其中 ： n 2， 平均粒径为 200 460nm， 热分解温度是 205。 本发明方法制备工艺简单可以进行多功能修饰， 所得纳米粒子具有良好的生物相容性、 低毒及体 内代谢能力。 (51)Int.Cl. 审查员 马旭 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 CN 101690819 B1/1 页 2 1. 一种具有光敏性质的壳聚。

3、糖纳米粒子， 其特征在于， 其结构式为 ： 其中 ： n 2， 所述的壳聚糖纳米粒子的平均粒径为 200 460nm， 热分解温度是 205； 经 365nm 的高压汞灯照射 60min 后， 纳米粒子粒径减小到 100nm 120nm。 2. 根据权利要求 1 所述的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 第一步、 首先配置壳聚糖盐酸盐水溶液， 然后配置光敏性小分子溶液 ； 第二步、 将光敏小分子溶液滴入到持续搅拌的壳聚糖盐酸盐水溶液中， 搅拌均匀后加 入疏水性药物， 进一步搅拌均匀后静置， 得到载药壳聚糖纳米粒子溶液， 最后采用微孔滤膜 过滤后得到具有光敏。

4、性质的壳聚糖纳米粒子 ； 所述的壳聚糖盐酸盐水溶液的浓度为 0.1-10mg/mL， 其中的壳聚糖盐酸盐为阳离 子型聚合物或水溶性壳聚糖类阳离子型聚合物， 其粘度为 5-500mpas， 脱乙酰度为 50.0 -99.0 ； 所述的光敏性小分子溶液是以二酸芘甲酯为溶质， 以四氢呋喃、 乙醇、 甲醇或丙酮中的 一种或其组合为溶剂的浓度为 0.0001-10mg/mL 的小分子溶液 ； 所述的光敏小分子溶液与壳聚糖盐酸盐水溶液的摩尔比为 0.001 1 1.0 1。 3. 根据权利要求 2 所述的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的制备方法， 其特征是， 所 述的二酸芘甲酯的结构通式如下 ： 其中 ： 。

5、n 2。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的制备方法， 其特征是， 所述的二酸芘甲酯通过以下方式制备得到 ： a) 在室温下， 将芘甲醇加入到丁二酸酐的二氯甲烷溶液中搅拌均匀， 然后将混合溶液 升温至 50并进一步搅拌 10 20 小时 ； 所述的芘甲醇与丁二酸酐的摩尔比为 1 1 1 1.5 ； b) 待混合溶液冷却至室温后依次进行酸化处理、 二氯甲烷萃取、 水洗干燥过滤处理后 经 30旋蒸和真空干燥得到光敏小分子丁二酸芘甲酯。 5. 根据权利要求 1 所述的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的制备方法， 其特征是， 所 述的微孔滤膜的孔径为 0.2-0.8m。 。

6、权 利 要 求 书 CN 101690819 B1/5 页 3 具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及的是一种医药技术领域的产品及方法， 具体是一种具有光敏性质的壳 聚糖纳米粒子及其制备方法。 背景技术 0002 近年来， 在药物输送的载体选择和设计合成中， 两亲性共聚物广泛受到了人们的 关注。在水性溶液中， 两亲性共聚物通过自组装方式形成具有疏水性内核与亲水性外壳的 超分子聚集体， 其疏水内核增大疏水药物的溶解性并防止药物降解， 而亲水相的外衣延长 药物的循环时间， 提高药物的运送效率。因此， 两亲性共聚物用作药物载体， 能有效的解决 临床上大多数应用的抗肿。

7、瘤药物因为溶解度小， 很难在人体水溶性环境中溶解并被机体吸 收， 生物利用率低等问题。 0003 目前， 设计合成新型两亲性共聚物载体的研究上已经取得一些成就。如荧光标记 纳米粒子给药、 靶向给药、 减小载体毒性等。 但是在这些研究中存在两个问题， 首先， 两亲性 聚合物的研究集中于共价合成嵌段共聚物， 具有一定的生物毒性， 产物产率低， 过程繁琐， 成本较高， 并且过程中多利用一些污染比较重的化学溶剂。其次， 在药物释放研究中， 除了 利用载体对体内自身 pH 值变化的响应， 调节药物释放的速度以外。如何通过改变外界环境 控制药物载体， 当到达患病局部或者某一时间内释放药物， 从而提高药物的。

8、利用率和治疗 效果。 0004 为解决第一个问题， 人们逐渐寄希望于以天然高分子材料为原料开发两亲性聚 合物， 制备自组装药物输送体系， 其中疏水化改性多糖即为一个重要的研究方向。壳聚糖 (-(1， 4)-2- 氨基 -2- 脱氧 -D- 葡聚糖， Chitosan)， 是由甲壳素经脱乙酰后得到的一种线 性多糖， 是天然多糖中惟一的碱性多糖， 来源广泛， 具有良好的生物相容性， 且能生物降解， 降解产物无毒性。在制备方法上， 与传统的共价键改性相比较， 如果采用离子自组装技术 (ISA)， 将带有相反电荷的构筑单元引入到主链上改性壳聚糖制备两亲性壳聚糖衍生物， 使 其成为难溶性药物的载体。则操。

9、作过程更加简单、 环境友好， 易于实现， 并且可以引入多种 功能单元来构造不同的功能材料。 0005 对于控制药物释放的问题， 一些通过温度和磁场变化控制药物释放的研究相继被 报道， 主要是将温敏基团， 如聚 N 异丙基丙烯酰胺或者具有磁响应的物质， 如四氧化三铁引 入到两亲性共聚物中， 通过外界环境的变化对药物载体的刺激控制药物释放。 但是， 通过光 照， 如紫外光或者近红外区光的照射， 来控制药物的释放的研究报道相对较少。因此， 制备 光敏性的药物载体， 通过光照， 使纳米粒子在患病局部或者某一时间内释放药物， 起到纳米 粒子的 “开关” 作用， 操作更加简便， 同时也提高药物的利用率， 。

10、减少在体内循环中的损失。 0006 经过对现有技术的检索发现， 制备具有光敏性质的药物载体， 一般采用共价化学 合成的方法， 将光敏基团以侧链或者主链的形式引入到聚合物中。如将改性后末端带有双 键的光敏基团偶氮苯， 通过自由基共聚接到聚丙烯酸链端上， 得到两亲性共聚物。 但是现有 技术， 不仅合成过程繁琐， 产物产率低， 成本较高， 并且过程中多利用一些污染比较重的化 说 明 书 CN 101690819 B2/5 页 4 学溶剂， 因此在各种高性能光敏药物载体材料的设计与合成上遇到了瓶颈。 发明内容 0007 本发明针对现有技术存在的上述不足， 提供一种具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子 及其制备。

11、方法， 制备工艺简单可以进行多功能修饰， 所得纳米粒子具有良好的生物相容性、 低毒及体内代谢能力。 0008 本发明是通过以下技术方案实现的 ： 0009 本发明涉及具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子， 其结构式为 ： 0010 0011 其中 ： n 2。 0012 所述的壳聚糖纳米粒子的平均粒径为200460nm， 热分解温度是205， 经365nm 的高压汞灯照射 60min 后， 纳米粒子粒径减小到 100nm 120nm。 0013 本发明涉及上述具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的制备方法， 包括以下步骤 ： 0014 第一步、 首先配置壳聚糖盐酸盐水溶液， 然后配置光敏性小分子溶液 ； 00。

12、15 所述的壳聚糖盐酸盐水溶液的浓度为 0.1-10mg/mL， 其中的壳聚糖盐酸盐为阳 离子型聚合物或水溶性壳聚糖类阳离子型聚合物， 其粘度为 5-500mpas， 脱乙酰度为 50.0 -99.0。 0016 所述的光敏性小分子溶液是以二酸芘甲酯为溶质， 以四氢呋喃、 乙醇、 甲醇或丙酮 中的一种或其组合为溶剂的浓度为 0.0001-10mg/mL 的小分子溶液。 0017 所述的二酸芘甲酯的结构通式如下 ： 0018 其中 ： n 2 ； 0019 所述的二酸芘甲酯通过以下方式制备得到 ： 0020 a) 在室温下， 将芘甲醇加入到丁二酸酐的二氯甲烷溶液中搅拌均匀， 然后将混合 溶液升温。

13、至 50并进一步搅拌 10 20 小时 ； 0021 所述的芘甲醇与丁二酸酐的摩尔比为 1 1 1 1.5 ； 0022 b) 待混合溶液冷却至室温后依次进行酸化处理、 二氯甲烷萃取、 水洗干燥过滤处 理后经 30旋蒸和真空干燥得到光敏小分子丁二酸芘甲酯。 0023 所述的酸化处理是指 ： 用质量百分比浓度为 30的盐酸水溶液调节混合溶液的 pH 值 7。 0024 所述的水洗干燥过滤处理是指 ： 采用二次重蒸水水洗三次后用无水硫酸钠进行干 燥， 最后采用离心方式过滤。 说 明 书 CN 101690819 B3/5 页 5 0025 第二步、 将光敏小分子溶液滴入到持续搅拌的壳聚糖盐酸盐水溶。

14、液中， 搅拌均匀 后加入疏水性药物， 进一步搅拌均匀后静置， 得到载药壳聚糖纳米粒子溶液， 最后采用微孔 滤膜过滤后得到具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子。 0026 所述的光敏小分子溶液与壳聚糖盐酸盐水溶液的摩尔比为0.00111.01 ； 0027 所述的疏水性药物包括阿霉素、 紫杉醇或布洛芬中的一种或其组合 ； 0028 所述的微孔滤膜的孔径为 0.2-0.8m。 0029 本发明的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子具有以下优点 ： 本发明是对天然高分子 壳聚糖进行功能改性制备载药材料， 具有良好的生物相容性、 低毒及体内代谢能力 ； 本发明 制备方法上采用离子自组装技术， 制备工艺简单、 成本低、。

15、 条件温和、 无需提纯等后续处理， 而且可以进行多功能修饰 ； 壳聚糖粒子能负载多种疏水药物， 并具有光响应特征， 在 365nm 的高压汞灯下照射， 纳米粒子破碎， 同时释放出药物， 可用作光控药物缓释材料 ； 光敏性质 的壳聚糖纳米粒子除用于负载药物， 还可以应用于染料、 化妆品、 敏感试剂、 蛋白等光控运 输和释放体系。 附图说明 0030 图 1 是本发明合成示意图。 0031 图 2 是实施例 1 得到的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子的 SEM 图。 0032 图 3 是实施例 1 得到的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子在 365nm 的 UV 灯下照射 60 分钟后的 SEM 图 003。

16、3 图 4 是实施例 2 得到的具有载有阿霉素的壳聚糖纳米粒子在 UV 光照下和无 UV 光 照下的药物释放曲线对比图。 具体实施方式 0034 下面对本发明的实施例作详细说明， 本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 0035 实施例 1 具有光敏性壳聚糖纳米粒子的制备 0036 (1) 如图 1 所示， 称取壳聚糖盐酸盐溶于水中， 在室温下搅拌使其完全溶解， 壳聚 糖盐酸盐的浓度为 0.3mg/mL， 脱乙酰度 80.0 -90.0， 粘度 10-120mpas。 0037 (2) 称取实验室自制的光。

17、敏性小分子丁二酸芘甲酯， 溶解在四氢呋喃溶液中， 溶液 浓度为 0.02mg/mL。 0038 所述的光敏性小分子丁二酸芘甲酯的制备过程如下 ： 0039 在室温下， 将芘甲醇加入到 20mL 2.5mg/mL 的丁二酸酐的二氯甲烷溶液中， 所述 的芘甲醇与丁二酸酐的摩尔比为 1 1.2， 然后将溶液升温到 50， 搅拌 18 小时。反应完 后， 冷却到室温， 酸化、 二氯甲烷萃取、 水洗三次、 无水硫酸钠干燥， 过滤， 30旋蒸， 真空干 燥得到淡黄色光敏小分子丁二酸芘甲酯， 产率 45。 0040 (3) 将上述光敏小分子溶液滴入到持续搅拌的壳聚糖盐酸盐的水溶液中， 滴入 量按光敏小分子与。

18、壳聚糖盐酸盐摩尔电荷比例为 0.02 计算， 继续搅拌 120 分钟后， 静置 5-10min ； 说 明 书 CN 101690819 B4/5 页 6 0041 (4) 用 0.8m 微孔滤膜过滤上述混合后的溶液， 得到具有光敏性质的壳聚糖纳米 粒子溶液。 0042 本实施例制备所得壳聚糖纳米粒子， 其结构式为 ： 0043 0044 其中 ： n2， 该壳聚糖纳米粒子性能稳定， 近似于球形， 表面光滑， 粒径在230nm左 右， 见图 2。该粒子具有光响应特征， 在 365nm 的高压汞灯下照射， 纳米粒子破碎， 粒径减小 到 100nm 左右， 见图 3。 0045 实施例 2 载有药。

19、物阿霉素的光敏性壳聚糖纳米粒子的制备 0046 (1) 如图 1 所示， 称取壳聚糖盐酸盐溶于水中， 在室温下搅拌使其完全溶解， 壳聚 糖盐酸盐的浓度为 0.3mg/mL， 脱乙酰度 80.0 -90.0， 粘度 10-120mpas。 0047 (2) 称取实验室自制的光敏性小分子丁二酸芘甲酯溶解在四氢呋喃溶液中， 溶液 浓度为 0.06mg/mL。 0048 所述的光敏性小分子丁二酸芘甲酯的制备过程如下 ： 0049 在室温下， 将芘甲醇加入到 20mL 2.5mg/mL 的丁二酸酐的二氯甲烷溶液中， 所述 的芘甲醇与丁二酸酐的摩尔比为 1 1.2， 然后将溶液升温到 50， 搅拌 18 。

20、小时。反应完 后， 冷却到室温， 酸化、 二氯甲烷萃取、 水洗三次、 无水硫酸钠干燥， 过滤， 30旋蒸， 真空干 燥得到淡黄色光敏小分子丁二酸芘甲酯， 产率 45。 0050 (3) 将上述光敏小分子溶液滴入到持续搅拌的壳聚糖盐酸盐的水溶液中， 滴入量 按光敏小分子与壳聚糖盐酸盐摩尔电荷比例为 0.01 计算， 加入阿霉素的二甲亚砜溶液， 药 物加入量为壳聚糖质量的50， 继续搅拌120分钟后， 移入透析袋中(截留分子量7000)透 析 24 小时。 0051 (4) 用 0.8m 微孔滤膜过滤上述混合后的溶液， 得到负载阿霉素药物的具有光敏 性质的壳聚糖纳米粒子溶液。 0052 将制备的负。

21、载阿霉素药物的具有光敏性质的壳聚糖纳米粒子溶液进行冷冻干燥， 再用去离子水溶解、 定容， 用紫外光谱仪测得载药量为 4.9。 0053 本实施例制备所得壳聚糖纳米粒子， 其结构式为 ： 0054 其中 ： n 2。 0055 实施例药物释放曲线的测定 ： 0056 将实施例 2 制备的载有药物阿霉素的光敏性壳聚糖纳米粒子溶液的透析袋外表 面用去离子水冲洗 3 4 遍后浸入 100mL、 37的去离子水中进行药物释放实验。定时取 说 明 书 CN 101690819 B5/5 页 7 出 5mL 的去离子水， 用紫外光谱仪检测药物阿霉素的含量。每次抽取后补充 5mL 新的去离 子水， 药物释放曲线见图 4 ； 0057 当采用 365nm 的紫外光照射下进行药物释放， 当定时取样时暂时关闭紫外灯， 药 物释放曲线见图 4。 说 明 书 CN 101690819 B1/1 页 8 图 1 图 4 说 明 书 附 图 。