CN103877029B - 一种磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物材料的制备方法。将磁性纳米颗粒加入到聚乳酸羟基乙酸共聚物的溶液中，5-氟尿嘧啶溶于二甲基亚砜，将5-Fu的DMSO溶液加入到PLGA的溶液中，超声处理得到油包油O/O乳液。再将其加入到用5-Fu饱和的PVA的水溶液中，搅拌使溶剂挥发，微球固化，去离子水洗涤，冷冻干燥即得磁性载5-Fu的PLGA微球。所得载药微球粒径较均匀，粒径为100-500μm。微球的载药量较高，可达10%。可通过调节PLGA中LA与GA二者的比例来调节药物的释放速率。由于磁性纳米颗粒的引入，在体外磁场的控制下，可使载药微球集中在肿瘤区域，提高肿瘤区域的药物浓度，使肿瘤细胞快速凋亡，同时也将肿瘤药物对正常细胞的伤害降到最低。本发明所述制备方法简单易行，原料可工业化生产，具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料和载药纳米材料的制备领域，具体涉及一种磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）材料的制备方法。
背景技术
聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）是由两种单体-乳酸和羟基乙酸无规共聚而成，是一种可降解的功能高分子化合物。具有良好的生物相容性和生物降解性，无毒无害，其在体内被降解为二氧化碳和水，且不易在体内蓄积，现已被美国药品和食品监督管理局（FDA）批准为药用辅料，现已被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。由于其优异的成囊和成膜性能，目前已有多种药物采用PLGA作为骨架材料制备生物可降解微球实现对药物的缓释和缓控。
PLGA是乳酸和羟基乙酸的共聚物，乳酸比羟基乙酸更加疏水，所以乳酸含量较高的PLGA聚合物会更疏水，吸水量少则导致其降解相对较慢。因此可通过调节PLGA中两种单体（乳酸和羟基乙酸）的种类和共聚比实现对微球降解和缓释的有效控制，研究发现共聚比为50:50的PLGA的降解速率是所有配比中最快的。
5-氟尿嘧啶(5-Fu)是一种广泛应用于临床的光谱抗癌药物，自1957年开发问世以来，便在肿瘤化疗中占据了重要的位置。5-Fu对细胞的增值周期具有抑制作用，其抑制作用机制主要是抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，阻断脱氧嘧啶核苷酸转换成胸腺嘧啶核苷核，干扰DNA合成,起抗癌作用，而且又能以伪代谢物掺入RNA中从而抑制肿瘤细胞的增殖。5-Fu目前广泛应用于临床，尤其在治疗消化道恶性肿瘤中至今尚无其他药物可取代。但是由于其对肿瘤细胞的选择性差，对正常细胞的毒性也较大，尤其在浓度较大的情况下，其对正常细胞的毒副作用更加明显。并且5-Fu又有代谢较快的特点，在体内的半衰期短。不能够长时间持续稳定的血药浓度以发挥其抗癌作用。临床上多采取时多采取静脉注射或者持续滴注给药，但是经常伴随着骨髓抑制和一系列的毒副反应。为了延长5-Fu的药效，降低其毒副作用，近年来越来越多地采用载体制备载药微球的方法。但是5-Fu是一种难溶于水，难溶于乙醇、甲醇和丙酮等有机溶剂的白色结晶，在制备载5-Fu微球方面遇到了很多难题，目前应用的最多的方法就是使药物悬浮在有机溶液中来制备载药微球，结果使得微球的载药量极低且不稳定。在室温时，5-Fu在DMSO中的溶解度较大可达100mg/mL，本发明利用DMSO溶解5-Fu，然后与PLGA的有机溶液混合的方法最终制得的微球的载药量可高达10%。此外将磁性纳米粒子引入到载药微球中可以制成磁性靶向的给药***，在体外磁场的导向下，磁性载药微球在体内定向移动、定位浓集，可有效降低微球对正常组织的损害。同时，微球可缓慢释放抗肿瘤药物，延长药效同时减少全身毒副作用。
利用聚乳酸羟基乙酸共聚物的生物相容性和生物降解性制备在载药微球，可通过调节乳酸和羟基乙酸二者的比例来控制载药微球的释放速率，通过DMSO来溶解5-Fu可使微球的载药量提高至10%，磁性纳米粒子的引入赋予其磁性靶向的功能，增加肿瘤部位的药物浓度及延长作用时间的同时也同时降低了其对正常细胞的伤害，在肿瘤化疗中有着较好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）微球的制备方法。
本发明的目的是将药物5-Fu溶于DMSO，然后再与PLGA的二氯甲烷溶液混合，以此来增大最终所得载药微球的载药量，同时通过在PLGA的二氯甲烷溶液中加入磁性纳米粒子的方法向载药微球中引入磁性纳米颗粒，使得最后得到的微球具有磁性靶向给药的特性。
本发明提出的一种磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）微球的制备，其具体步骤如下：
(1)将聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）溶于二氯甲烷，向溶液中加入磁性纳米颗粒，然后超声使其均匀分散；所述聚乳酸羟基乙酸共聚物中，乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比例为75/25、50/50或80/20中任一种；
(2)将5-Fu溶于DMSO中，再将其加入到步骤(1)中的PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到油包油O/O乳液；
(3)将步骤(2)中所得的油包油O/O乳液逐滴加入到通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌3～6h，使二氯甲烷挥发，微球固化；
(4)停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；
(5)用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥，即得磁性载药微球。
本发明中，所述步骤(1)中的聚乳酸羟基乙酸共聚物的分子量在25000～30000范围内;
本发明中，所述步骤(1)中磁性纳米颗粒包括Fe2O3、MnFe2O4、CoFe2O4，粒径在5-20nm范围内；
本发明中，PLGA的二氯甲烷溶液的浓度为80～120mg/mL；
本发明中，所用超声功率为250～300W；
本发明中，5-Fu的DMSO溶液的浓度为70～100mg/mL；
本发明中，PVA溶液的浓度为0.5～2%（质量分数）；
本发明中，机械搅拌的转速为280～420rpm；
本发明中，冷冻干燥条件：温度为-50～-55℃，冷冻干燥时间为12～24h。
本发明的优点在于：原料来源广泛，所用的溶剂、乳化剂等均可通过工业化生产得到，合成方法简单易行。所得的载药微球粒径较均匀，粒径主要控制在100-500μm范围内。微球的载药量较高，可达10%。可通过调节PLGA中乳酸与羟基乙酸二者的比例实现对磁性载药微球的缓释与降解的有效调控。通过此种方法所制备的磁性纳米载5-Fu的PLGA微球所得的载药量较高，而且能实现靶向给药的特性，提高癌细胞部位局部药物浓度的同时，也将抗癌药物对正常细胞的伤害降到最低。
附图说明
图1：主体材料聚乳酸羟基乙酸共聚物的结构示意图。
具体实施方式
以下是对发明的进一步说明，而不是限制本发明的应用范围。
该磁性纳米载5-Fu聚乳酸羟基乙酸微球的主体材料中乳酸与羟基乙酸二者的比例可通过NMR来确认。所得磁性纳米载药微球的粒径可通过动态激光光散射仪（DLS）来测定。磁性纳米载药微球的表面形貌可利用扫描电镜（SEM）来表征。磁性纳米载药微球的缓释曲线可通过紫外分光光度计来测定。实施例1
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）200mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为75:25。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入5mg的磁性纳米颗粒Fe2O3然后超声2min使其均匀分散；将200mg的5-Fu溶于2mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声2min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到60mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌3h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
实施例2
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）200mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为50:50。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入10mg的磁性纳米颗粒MnFe2O4然后超声2.5min使其均匀分散；将180mg的5-Fu溶于2mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声2.5min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到70mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌4h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
实施例3
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）250mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为80:20。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入5mg的磁性纳米颗粒CoFe2O4，然后超声1.5min使其均匀分散；将190mg的5-Fu溶于2mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声3min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到70mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌3.5h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
实施例4
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）250mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为75:25。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入5mg的磁性纳米颗粒Fe2O3,然后超声2min使其均匀分散；将250mg的5-Fu溶于2.5mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声2.5min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到75mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌4h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
实施例5
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）250mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为50:50。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入10mg的磁性纳米颗粒MnFe2O4,然后超声2.5min使其均匀分散；将250mg的5-Fu溶于2mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声2.5min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到70mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌5h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
实施例6
称取聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）300mg，其中：乳酸(LA)与羟基乙酸(GA)的共聚比为80:20。然后将其溶于二氯甲烷，向溶液中加入15mg的磁性纳米颗粒CoFe2O4,然后超声2min使其均匀分散；将250mg的5-Fu溶于2.5mL的DMSO中，再将其加入到PLGA的二氯甲烷溶液中，超声3min得到油包油O/O乳液；将所得的乳液逐滴加入到80mL通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌4h，使二氯甲烷挥发，微球固化；停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥即得磁性载药微球。
Claims (5)
1.一种磁性载5-氟尿嘧啶聚乳酸羟基乙酸共聚物材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将聚乳酸羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷，向溶液中加入磁性纳米颗粒，然后超声使其均匀分散；所述聚乳酸羟基乙酸共聚物中，乳酸与羟基乙酸的共聚比为75/25、50/50或80/20中任一种；聚乳酸羟基乙酸共聚物的分子量为25000～30000； PLGA的二氯甲烷溶液的浓度为80～120mg/mL；
(2)将5-Fu溶于DMSO中，再将其加入到步骤(1)中的PLGA的二氯甲烷溶液中，超声得到油包油O/O乳液；
(3)将步骤(2)中所得的油包油O/O乳液逐滴加入到通过5-Fu饱和的PVA水溶液中，机械搅拌3～6h，使二氯甲烷挥发，微球固化；5-Fu的DMSO溶液的浓度为70～100mg/mL；PVA溶液的浓度为0.5～2%（质量分数）；
(4)停止搅拌，沉降，倒掉上层液体，收集下层微球，用去离子水洗涤三次；
(5)用布氏漏斗抽滤，冷冻干燥，即得磁性载药微球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中磁性纳米颗粒包括Fe2O3、MnFe2O4或CoFe2O4中任一种，粒径为5-20nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)中超声功率为250～300W。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，机械搅拌的转速为280～420rpm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，冷冻干燥条件：温度为-50～-55℃，冷冻干燥时间为12～24h。
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