專利名稱：載5－氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放納米粒及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種載5-氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放納米粒及制備方法，屬于用于包載5-氟尿嘧啶的納米粒技術。
背景技術：
5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil，縮寫為5-FU)是最早的化學治療藥物之一，1957年由Heidelberger合成，為嘧啶類的氟化物，屬于抗代謝抗腫瘤藥，對增殖性細胞各項均有殺傷性作用。臨床主要用于乳腺癌，結腸癌，直腸癌，胃癌，肝癌，卵巢癌，宮頸癌，膀胱癌，前列腺癌和頭頸部腫瘤等，是多種惡性腫瘤的一線治療藥物，也可作為放射治療的增敏劑。局部應用還可以治療基底細胞癌，和某些惡性皮膚病。但其在體內代謝快，半衰期短，僅為5-10min；臨床上為了達到有效的體內血藥濃度，往往采用大劑量、持續給藥或反復多次給藥等途徑，由于5-氟尿嘧啶對正常細胞和病變細胞識別率差，致使使病人產生如食欲不振，惡心，嘔吐，口腔炎，胃炎，腹痛，腹瀉，嚴重者可以出現血便；骨髓抑制為主要毒性，表現為白細胞減少，血小板減少和貧血；脫發，指甲改變，皮炎，皮膚色素增加等毒副作用。為了提高藥效，減少臨床使用劑量，延長給藥間隔時間，減少藥物對人體的副作用，提高病人在化療期間的生命質量，研制5-氟尿嘧啶可控釋放納米載體具有較高的臨床應用價值。
作為藥物載體的納米粒，是粒徑介于10-1000nm的固態膠體顆粒。以納米粒作為藥物載體，由于載體具有的納米級尺寸，可使藥物逃過巨噬細胞的吞噬。納米粒具有兩親性的核殼結構，藥物包裹于疏水的內核之中，而親水的殼具有良好的水溶性從而可以大大增加難溶性藥物在水相中的溶解度，并且混懸或包裹于納米粒中的難溶性藥物在溶出時由于具有納米級的顆粒尺寸與溶出介質接觸的表面積增大，故而能極大提高藥物在水相環境中的生物利用度，即提高藥效。由于腫瘤細胞液的pH值略低于正常細胞，呈弱酸性(pH≈6.8)，如能對藥物載體進行表面修飾，使載體在正常體液pH值的情況下保持納米級粒度并降低釋放能力，而在腫瘤細胞液pH時大量聚集并強烈釋放，便可達到具有良好靶向性的可控釋放效果。5-氟尿嘧啶在水中溶解性差，生物利用度低，對細胞識別性差，若將5-氟尿嘧啶接載于經表面修飾的pH敏感的納米載體內，即可顯著提高其溶解度，增加其生物利用度，實現具有靶向性的可控釋放。
發明內容
本發明的目的在于提供一種載5-氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放納米粒及制備方法。依該技術制得的包載納米粒具有pH敏感的可控釋放特性。其制備方法簡單。
本發明是通過下述技術方案加以實現的，一種載5-氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放的納米粒，其特征在于該納米粒為50-200nm的核殼型結構，它的殼材為改性普魯蘭-磺胺地托辛，它的核材為改性普魯蘭的乙酰基部分，載藥納米粒在pH＝6.6-6.9強烈聚集并釋放藥物，而在pH＝7.4以上實現緩釋并保持粒度，其藥物包封率在80％以上。
上述載藥納米粒的制備方法，其特征在于包括下列過程1.將分子量在100000-200000的普魯蘭溶于甲酰胺溶液中，制備成濃度為10-15％的溶液，向該溶液中加入乙酸酐對普魯蘭進行疏水性修改，普魯蘭與乙酸酐的重量比為1∶3-1∶5，反應溫度控制在50-54℃，反應時間48-50小時，沉淀物經反復洗滌后得到改性普魯蘭。
2.將上述改性普魯蘭溶解于無水的1，4-二氧六環制備成濃度為10-20％的溶液，并將丁二酸酐，二甲基氨基吡啶，三乙基胺加入上述溶液中，其重量比為10-12∶8-11∶8-10，且按普魯蘭重量1∶1-1∶1.2加入，在氮氣保護下反應24-28小時，將所得溶液經旋轉蒸發儀除去1，4-二氧六環，并用四氯化碳中除去剩余液中未反應物。將上述溶液用旋轉蒸發儀濃縮至100-150ml，然后將其放入到2-4℃的乙醚中沉淀，將所得沉淀在30-40℃下真空干燥。將上述沉淀物和磺胺地托辛、炭化雙環己基亞胺及羥基琥珀酰亞胺按其重量比為19-21∶5-7∶4-6∶2-4加入到無水二甲基亞砜中，于室溫下反應24小時，所得反應混合物過濾除去沉淀，所得溶液經蒸餾水透析三天，然后將所得溶液經三次凍干-解凍-凍干的純化過程后得到產物，即乙酰化普魯蘭-磺胺地托辛。
3.載藥納米粒的制備，將改性普魯蘭-磺胺地托辛與5-氟尿嘧啶溶于二甲基亞砜，用透析法在水溶液中透析，除去有機相后得到自組裝形成的載藥納米水凝膠溶液。將所得溶液冷凍干燥得到載藥納米粒粉。
本發明的優點在于這種改性普魯蘭-磺胺地托辛可在水中自組裝形成結構穩定的核殼結構的納米粒，5-氟尿嘧啶與疏水性的乙酰基部分集聚成核，普魯蘭-磺胺地托辛形成親水性的殼，大大的增加了5-FU的溶解性和生物利用度；而接枝的磺胺地托辛可使制備的載藥納米粒在pH＝6.6-6.9(即腫瘤細胞液pH值附近)，強烈聚集并釋放藥物，而在pH＝7.4以上(即正常細胞液pH值附近)實現緩釋并保持粒度；該納米載體藥物包封率高，載藥量大，其藥物包封率在80％以上；根據本發明制備的載體凍干成粉后穩定性高，易于保存、運輸、應用方便；制備載體時所用有毒試劑少，制備工藝簡單；生物降解性及生物利用度好，是5-氟尿嘧啶的理想載體。
圖1為按實施例一方法制備的載5-氟尿嘧啶納米粒掃描電鏡照片。
圖2為未經磺胺地托辛修飾的載5-氟尿嘧啶納米粒在不同pH值下的體外釋放曲線圖。
圖3為磺胺地托辛修飾的載5-氟尿嘧啶納米粒在不同pH值下的體外釋放曲線圖。
圖4為改變磺胺地托辛接枝量對載5-氟尿嘧啶納米粒在不同pH值下體外釋放的影響關系曲線圖。
具體實施例方式
實施例一1.普魯蘭改性取2g普魯蘭溶解于20ml的甲酰胺溶液中，并將60ml吡啶和150ml乙酸酐加入該溶液中，于54℃下，反應48小時。將所得溶液于蒸餾水中再沉淀，經甲醇溶液洗滌干燥后得白色粉末，即乙酰化普魯蘭。
2.接枝磺胺地托辛2.1.將5g乙酰化普魯蘭溶解于1，4-二氧六環，并將2.2g丁二酸酐，2.0g二甲基氨基吡啶，1.8g三乙基胺加入上述溶液中，在氮氣保護下反應24小時，將所得溶液經旋轉蒸發儀除去1，4-二氧六環，并用300mL的四氯化碳中除去剩余液中未反應的丁二酸酐。將上述溶液用旋轉蒸發儀濃縮至150ml，然后將其放入到4℃的乙醚中沉淀，將所得沉淀真空干燥24小時。
2.2.將1g上述沉淀物和300mg磺胺地托辛，250mg炭化雙環己基亞胺，150mg羥基琥珀酰亞胺加入到40mL無水二甲基亞砜中，于室溫下反應24小時。所得反應混合物過濾除去沉淀，所得溶液經蒸餾水透析三天，然后將所得溶液經三次凍干-解凍-凍干的純化過程后得到產物，即乙酰化普魯蘭-磺胺地托辛。
3.載納米粒的制備將20mg5-氟脲嘧啶和50mg乙酰化普魯蘭-磺胺地托辛溶解于20ml二甲基亞砜中，然后將該混合溶液放入到截流分子量為15000的透析袋中透析三天，將所得溶液經0.45μm過濾膜過濾，冷凍干燥后即得載5-氟尿嘧啶的納米粒粉。納米粒平均粒徑110nm，球形度好。
實施例二將按實施例一中第一步方法所制得的乙酰化普魯蘭與5-氟脲嘧啶按實施例一中第三步方法可制得未經pH敏感集團磺胺地托辛修飾的載5-氟尿嘧啶納米粒，將20mg上述載藥納米粒在溫度為37℃下分別于pH＝6.0，6.8，7.4，8.2的緩沖液中進行體外釋放試驗，釋放曲線如圖1所示。由圖1可見，5-氟尿嘧啶在不同pH值下的總釋放量大致相同，平均65％(18小時)，并無明顯pH敏感性，但達到了一定的緩釋效果。
實施例三將20mg按實施例一方法所制的載藥納米粒在溫度為37℃下分別于pH＝6.0，6.8，7.4，8.2的緩沖液中進行體外釋放試驗，釋放曲線如圖2所示。由圖2可見，5-氟尿嘧啶在18小時的總釋放量由pH＝8.2的62.92％和pH＝7.4的69.94％突升至pH＝6.8的80.72％和pH＝6.0的83.12％，表現出了很強的pH敏感性。
實施例四將實施例一第二步中磺胺地托辛的量增至500mg，并按相同方法可制得有較高磺胺地托辛接枝量的載藥納米粒。將上述載藥納米粒在溫度為37℃下別于pH＝6.0，6.8，7.4，8.2的緩沖液中進行體外釋放試驗，釋放曲線如圖3所示。由圖3可見，相對于實例二中所述的納米，粒增加了磺胺地托辛接枝量的載藥納米粒在pH＝6.8和6.0時具有更高的藥物釋放量，而在pH＝7.4和8.0時釋放量反而略有減少，比之于實例二的載藥納米粒表現出了更強的pH敏感性。
權利要求
1.一種載5-氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放納米粒，其特征在于該納米粒為粒徑在50-200nm的核殼型結構，它的殼材為改性普魯蘭-磺胺地托辛，它的核材為改性普魯蘭的乙酰基部分，載藥納米粒在pH＝6.6-6.9強烈聚集并釋放藥物，而在pH＝7.4以上實現緩釋并保持粒度，其藥物包封率在80％以上。
2.一種制備按權利要求1所述納米粒的方法，其特征在于包括下列過程1).將分子量在100000-200000的普魯蘭溶于甲酰胺溶液中，制備成濃度為10-15％的溶液，向該溶液中加入乙酸酐對普魯蘭進行疏水性修改，普魯蘭與乙酸酐的重量比為1∶3-1∶5，反應溫度控制在50-54℃，反應時間48-50小時，所得沉淀經反復洗滌后得到改性普魯蘭；2).將上述改性普魯蘭溶解于干燥的1，4-二氧六環制備成濃度為10-20％的溶液，并將丁二酸酐，二甲基氨基吡啶，三乙基胺加入上述溶液中，其重量比為10-12∶8-11∶8-10，且按普魯蘭重量1∶1-1∶1.2加入，在氮氣保護下反應24-28小時，將所得溶液經旋轉蒸發儀除去1，4-二氧六環，并用四氯化碳中除去剩余液中未反應物，將上述溶液用旋轉蒸發儀濃縮至100-150ml，然后將其放入到2-4℃的乙醚中沉淀，將所得沉淀在30-40℃下真空干燥，將上述沉淀物和磺胺地托辛，炭化雙環己基亞胺，羥基琥珀酰亞胺按其重量比為19-21∶5-7∶4-6∶2-4加入到無水二甲基亞砜中，于室溫下反應24小時，所得反應混合物過濾除去沉淀，所得溶液經蒸餾水透析三天，然后將所得溶液經三次凍干-解凍-凍干的純化過程后得到產物，即乙酰化普魯蘭-磺胺地托辛；3).載藥納米粒的制備，將改性普魯蘭-磺胺地托辛與5-氟尿嘧啶溶于二甲基亞砜，用透析法在水溶液中透析，除去有機相后得到自組裝形成的載藥納米水凝膠溶液，將所得溶液冷凍干燥得到載藥納米粒粉。
全文摘要
本發明公開一種載5－氟尿嘧啶藥物的pH敏感可控釋放的納米粒及其制備方法。所述的該納米粒為核殼型結構，它的殼材為改性普魯蘭－磺胺地托辛，它的核材為改性普魯蘭的乙酰基部分，載藥納米粒在pH＝6.6－6.9左右強烈聚集并釋放藥物，而在pH＝7.4以上實現緩釋并保持粒度，其藥物包封率在80％以上。所述的方法包括將普魯蘭溶于甲酰胺溶液中進行疏水改性，再無水1，4二氧六環中接枝磺胺地托辛，然后將所制備的改性普魯蘭－磺胺地托辛與5－氟尿嘧啶溶于二甲基亞砜中經透析形成載藥納米粒。本發明的優點在于提高5－氟尿嘧啶的水溶性；通過改變磺胺地托辛接枝程度等條件，易于實現藥物在特定pH值下的可控制釋放；制備工藝簡單，是5－氟尿嘧啶的理想載體。
文檔編號A61K47/06GK1723904SQ20051001455
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月18日 優先權日2005年7月18日
發明者劉亮, 張國亮, 張鳳寶, 王淑蘭 申請人:天津大學