聚丙烯酸-磷酸鈣復合納米藥物載體及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明所涉及到的一種聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米藥物載體及其制備方法和應用，可實現藥物的緩慢釋放，具有PH值敏感性。
【背景技術】
[0002]由于環境污染、社會壓力、食品安全等各方面的因素影響，導致現代社會疾病高發，嚴重危害人類身體健康。臨床上傷口感染、癌癥都需要使用大量的抗生素和抗癌藥物。無藥物載體的單純藥物治療，由于藥物釋放無法得到控制，會引起短時間藥物高濃度，產生藥物毒副作用，藥物利用率低，需要多次給藥，無法實現藥物長期治療效果；癌癥化療藥物毒副作用大，自身很難實現腫瘤部位的藥物富集。納米藥物載體可以實現藥物的可控釋放，避免藥物短時間高濃度引起的毒副作用，起到長期治療效果；利用其被動靶向和主動靶向特性可以實現腫瘤部位的藥物富集，提高藥物利用率和治療效果，降低毒副作用。因此，研制高效的納米藥物釋放系統是當前生物醫藥領域的一個重要研宄方向。
[0003]對于理想的納米藥物釋放系統，生物相容性、生物降解性、長的血液循環時間、腫瘤靶向性、高的載藥能力、藥物的刺激響應性(pH或溫度)可控釋放是需要考慮的關鍵要素。磷酸鈣如羥基磷灰石和β —磷酸三鈣，具有良好的生物相容性，是一類骨修復用生物活性材料。這種無機材料很早就被作為基因載體材料開展應用研宄，近年來，隨著納米技術的發展，磷酸鈣納米粒子在藥物載體方面的應用越來越受到人們的關注。磷酸鈣納米粒子可以實現藥物的緩慢釋放，對細胞和組織具有良好的生物相容性、無免疫原性，具有高的耐膽鹽性和耐脂肪酶性，是一種PH敏感、具有良好生物可降解性的物質。但是單純的磷酸鈣納米粒子在水中易團聚、沉淀，很難制成可靜脈注射的藥物制劑。因此，需要采用生物相容的高分子材料，通過一定的制備工藝對其表面進行改性，提高其分散性和穩定性。
【發明內容】
[0004]本發明是在磷酸鈣納米粒子現有制備技術的基礎上，針對上述問題提出一種聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子的制備方法，制備出可在水溶液中穩定分散和懸浮的聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合藥物載體，實現藥物的PH值響應可控釋放。
[0005]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是:聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米載體的制備方法，包括以下步驟:
[0006]I)按照摩爾比Ca/P = 1.5?1.67，將磷鹽水溶液迅速倒入到鈣源的水溶液中，加入氨水調節PH值，攪拌均勻，反應后離心洗滌得到沉淀物；
[0007]2)將步驟I)所得的沉淀物重新分散在去離子水中，并加入聚丙烯酸，經超聲分散處理得到穩定的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子懸浮液。
[0008]按上述方案，所述的磷鹽為(NH4)2HP04、Na2HPO4或(NH 4)H2PO4，所述的鈣源為Ca (NO3) 2或 CaCl 2。
[0009]按上述方案，所述的磷鹽水溶液中，PO廣濃度為0.02mol/L，所述的鈣源的水溶液中，Ca2+濃度為 0.0334mol/L 或 0.03mol/L。
[0010]按上述方案，調節pH值為9?10。
[0011]按上述方案，所述的懸浮液中聚丙稀酸濃度為0.3?0.7mg/mL。
[0012]按上述方案，所述的復合納米藥物載體為20?10nm球形納米粒子。
[0013]所述制備方法得到的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米載體。
[0014]所述的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米載體作為藥物、蛋白質、基因或生物活性因子的載體的應用。
[0015]按上述方案，步驟2)加入聚丙烯酸后再加入藥物，經超聲分散處理得到穩定懸浮液，高速離心得到沉淀，洗滌后重新分散到去離子水中，得到藥物裝載聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合藥物釋放體系。
[0016]按上述方案，所述的藥物為鹽酸阿霉素或鹽酸四環素，其中，每克藥物載體裝載鹽酸阿霉素0.011-0.072克或裝載鹽酸四環素0.086-0.594克。
[0017]本發明的特點是以沉淀法為基礎，添加聚丙烯酸結合超聲分散技術制備聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子穩定懸浮液，制備過程中同時添加藥物可以實現藥物在聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子上的裝載，得到藥物裝載聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合藥物釋放體系。聚丙烯酸具有良好的生物相容性，可用作藥物載體材料，可以通過其含有的羧基與磷酸鈣表面結合而實現磷酸鈣納米粒子的穩定懸浮。本發明基于這種原理來制備可在水溶液中穩定分散和懸浮的聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合粒子，結合兩者優良的藥物載體性能，獲得一種有機一無機復合納米藥物載體，實現藥物的pH值響應可控釋放。
[0018]本發明的優點是工藝簡單，原材料易得，生產工藝環保、安全，制備周期短，整個過程可在I小時內完成。聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合藥物載體生物相容性好，安全無毒副作用。利用納米復合粒子的大比表面積和高表面活性負載藥物，可起到藥物的裝載和緩慢釋放，避免藥物短時間高濃度引起的毒副作用，提高藥物的利用率，所制備出的聚丙烯酸一磷酸鈣納米復合藥物載體，具有PH值響應性，裝載的藥物在中性溶液中基本不釋放，在人體酸性環境內緩慢釋放。
【附圖說明】
[0019]圖1為實施例1的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子懸浮液的粒徑分布；
[0020]圖2為實施例1的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子掃描電鏡照片；
[0021]圖3為實施例1的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子尺寸隨放置時間的變化；
[0022]圖4為實施例2的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子懸浮液的粒徑分布；
[0023]圖5為實施例2的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子掃描電鏡照片；
[0024]圖6為實施例10的鹽酸四環素裝載聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米藥物釋放體系的藥物釋放曲線。
【具體實施方式】
[0025]下面通過實施例對本發明做進一步詳細的說明，但是此說明不會構成對本發明的限制。
[0026]實施例1
[0027]首先，配制20mL硝酸鈣水溶液，Ca2+濃度為0.0334mol/L ;配制20mL磷酸氫二銨水溶液，P043_濃度為0.02mol/Lo按照摩爾比Ca/P = 1.67，在室溫下迅速將磷酸氫二銨溶液倒入硝酸鈣溶液中，氨水調節PH值到10，攪拌混合均勻，反應20min，離心得到沉淀物，去離子水洗滌三次后重新分散在40mL去離子水中，然后加入聚丙烯酸(加入溶液后濃度為0.3mg/mL)，高能超聲探頭超聲分散處理4分鐘，得到穩定的聚丙稀酸一磷酸媽復合納米粒子懸浮液。激光粒度儀測得平均粒徑(ZAve)為99.2nm，多分散指數(PDI)為0.167 (如圖1所示)，掃描電鏡觀察復合納米粒子為20 -1OOnm的球形顆粒(如圖2所示)。放置5天沒有出現明顯沉淀，粒子尺寸沒有發生明顯變化(如圖3所示)。
[0028]實施例2
[0029]首先，配制20mL硝酸鈣水溶液，Ca2+濃度為0.0334mol/L ;配制20mL磷酸氫二銨水溶液，P043_濃度為0.02mol/Lo按照摩爾比Ca/P = 1.67，在室溫下迅速將磷酸氫二銨溶液倒入硝酸鈣溶液中，氨水調節PH值到10，攪拌混合均勻，反應20min，離心得到沉淀物，去離子水洗滌三次后重新分散在40mL去離子水中，然后加入聚丙烯酸(加入溶液后濃度為0.7mg/mL)，高能超聲探頭超聲分散處理4分鐘，得到穩定的聚丙稀酸一磷酸媽復合納米粒子懸浮液。激光粒度儀測得平均粒徑(ZAve)為121.9nm，多分散指數(TOI)為0.151 (如圖4所示)，掃描電鏡觀察復合納米粒子為20 - SOnm的球形顆粒(如圖5所示)。放置5天沒有出現明顯沉淀。
[0030]實施例3
[0031]首先，配制20mL硝酸媽水溶液，Ca2+濃度為0.03mol/L ;配制20mL磷酸氫二錢水溶液，P043_濃度為0.02mol/Lo按照摩爾比Ca/P = 1.5，在室溫下迅速將磷酸氫二銨溶液倒入硝酸鈣溶液中，氨水調節PH值到9，攪拌混合均勻，反應20min，離心得到沉淀物，去離子水洗滌三次后重新分散在40mL去離子水中，然后加入聚丙烯酸(加入溶液后濃度為0.3mg/mL)，高能超聲探頭超聲分散處理4分鐘，得到穩定的聚丙烯酸一磷酸鈣復合納米粒子懸浮液。
[0032]實施例4
[0033]首先，配制20mL氯化鈣水溶液，Ca2+濃度為0.0334mol/L ;配制20mL磷酸氫二鈉水溶液，P043_濃度為0.02mol/Lo按照摩爾比Ca/P = 1.67，在室溫下迅速將磷酸氫二鈉溶液倒入氯化鈣溶液中，氨水調節PH值到9，攪拌混合均