CN106361697B - 一种含有布洛芬的载紫杉醇胶束聚合物、制剂及制备方法 - Google Patents
一种含有布洛芬的载紫杉醇胶束聚合物、制剂及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种含有布洛芬的载紫杉醇胶束制剂,该制剂以聚乙二醇单甲醚‑聚丙交酯‑布洛芬嵌段共聚物为胶束载体。其中嵌段共聚物的化学结构式如式<Ⅰ>所示,其中,n=20~265,m=5~100。本发明可提高胶束的稳定性和对肿瘤的抑制能力;本发明载药胶束的制备工艺简单,易于工业应用;本发明采用低毒性的聚乙二醇单甲醚‑聚丙交酯‑布洛芬为胶束载体,且胶束制剂中无需添加其他辅料,安全性高。
Description
技术领域
本发明属于药物制剂领域,具体涉及一种含有布洛芬的载紫杉醇胶束聚合物、制剂及制备方法。
背景技术
恶性肿瘤是一类严重威胁人类生命安全的疾病,研究安全、有效的抗肿瘤药物对提高肿瘤病人的生存质量和生存时间具有重要意义。
紫杉醇是一种广谱抗肿瘤药物,它作用机制独特,对很多耐药瘤株均有效。临床上,紫杉醇主要用于乳腺癌和卵巢癌的治疗,对肺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤也有一定疗效。由于覆盖了几个高发性癌症的治疗,紫杉醇在临床肿瘤化疗中很常用,一直是全球销量第一的植物抗癌药。
由于紫杉醇难溶于水,因此在临床上需要将紫杉醇制备成可注射的制剂。最初临床上应用的紫杉醇制剂为紫杉醇注射液,是由聚氧乙烯蓖麻油(cremophor EL)与无水乙醇组成的混合溶媒以增加紫杉醇的水溶性。但是临床上发现紫杉醇注射液具有显著的缺陷。乙醇具有细胞毒性,且聚氧乙烯蓖麻油在体内降解时释放组胺,会导致患者发生过敏反应的几率增高。最重要的是紫杉醇注射液对肿瘤部位缺乏靶向性,在肿瘤组织的浓度相对较低,且易产生药动学耐药性。为了降低紫杉醇制剂的毒性和提高其药物效率,近年来临床上陆续应用了无溶剂型的紫杉醇纳米制剂。其中如百时美施贵宝公司的紫杉醇白蛋白纳米粒混悬液(Abraxane)、南京绿叶思科药业的紫杉醇脂质体(力扑素)以及还未在中国上市的韩国Samyang公司开发的紫杉醇胶束制剂(Genexol-PM)。对比紫杉醇注射液,以上紫杉醇制剂均利用载体对紫杉醇进了负载,因此具有不用抗过敏预处理、临床疗效好、毒性较低的特点。尽管如此,这些具有纳米尺寸的紫杉醇制剂在临场应用上依旧存在血液稳定性差的缺陷。主要表现在,紫杉醇制剂注射至人体后在血液中会快速解体,并释放所携带的药物,并没有达到所预期的肿瘤被动靶向效应(EPR效应)。除此之外,以上提及的紫杉醇载体如白蛋白纳米粒、脂质体及聚合物胶束本质上均是药物辅料,与紫杉醇并无任何的协同抗癌功能。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种含有布洛芬的增强紫杉醇载药胶束稳定性的聚合物,其化学结构式如式<Ⅰ>所示:
其中,n=20~265,m=5~100。
优选的,所述聚合物中,聚乙二醇单甲醚嵌段的分子量为1000~3000。
优选的,所述聚合物中,聚丙交酯嵌段的分子量为500~5000。
在本发明中,提供了一种以聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬(mPEG-PLA-布洛芬)嵌段共聚物材料,布洛芬的引入,能有效降低载药胶束的临界胶束浓度,能改善疏水药物分子和嵌段共聚物中疏水性链段的相容性,获得具有高度稳定性的载药胶束。
最近的研究表明,抗癌药物与抗炎药物布洛芬联用可以产生有效的协同抗癌功能(H Endo et al.Ibuprofen enhances the anticancer activity of cisplatin in lungcancer cells by inhibiting the heat shock protein 70,Cell Death and Disease(2014)5,e1027)。因为布洛芬被证实可以抑制肿瘤细胞上过度表达的热休克蛋白Hsp70,而这种休克蛋白对肿瘤的形成、发展和转移都起着促进的作用,经布洛芬抑制后可以增加肿瘤对抗癌药物的敏感性,从而增强载药胶束制剂对肿瘤的抗癌活性。因此,本发明中提供的聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬胶束载体不仅血液稳定性增强,还会协同抗癌药物对肿瘤的抑制。
本发明的另一个目的在于提供制备上述胶束聚合物的方法,该方法包括如下步骤:
(1)氮气保护下,聚乙二醇单甲醚加入到干燥的聚合瓶中,加热至80-100℃使得聚乙二醇单甲醚溶解,开启搅拌并抽真空30分钟以上;然后冷却至室温,加入与聚乙二醇单甲醚质量比为1:1的D,L-丙交酯以及重量为聚乙二醇单甲醚与D,L-丙交酯总重量0.1%-0.3%的催化剂辛酸亚锡,并加入适量除水后的甲苯溶剂,抽真空30分钟以上,期间用氮气置换三次;真空下熔封聚合瓶后,在120-140℃油浴中聚合3-20小时,冷却后打开聚合瓶,加二氯甲烷溶解,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物;
(2)将所得聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物、布洛芬和二环己基碳二亚胺按摩尔比1:2:2.1溶解在二氯甲烷中,室温反应10-30小时后,***沉淀,过滤,干燥后即得所述共聚物。
优选的,所述胶束的粒径为20~25nm。
本发明的另外一个目的在于提供制备上述载紫杉醇胶束制剂的方法,该方法包括如下步骤:
(1)将所述胶束聚合物与紫杉醇投入容器中,加入有机溶剂进行溶解,然后旋转蒸发掉有机溶剂,并通过真空干燥去除残余有机溶剂,得到含疏水药物的聚合物混合膜;
(2)将所得聚合物混合膜于40-60℃水浴中孵化至透明状,加入相同温度预热的超纯水或生理盐水、磷酸盐缓冲液,充分振摇水化,得到透明的载药胶束溶液;
(3)将所得载药胶束溶液用0.45μm微孔滤膜过滤,得到载紫杉醇胶束制剂。
优选的,所述步骤(1)的具体过程为:将所述胶束聚合物与紫杉醇投入容器中,加入乙腈进行溶解,在40-60℃下旋转蒸发30分钟至2小时将有机溶剂完全蒸干,在40℃下真空干燥2-12小时以上去除残留的有机溶剂,得到含紫杉醇的聚合物混合膜。
优选的,所得载紫杉醇的胶束制剂中,残留的乙腈含量少于10ppm。
本发明的有益效果:
1、本发明引入的布洛芬不仅能提高胶束的稳定性,还能有助载药胶束对于肿瘤的抑制能力;
2、本发明载药胶束的制备工艺简单,易于工业应用;
3、本发明采用毒性更低的聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬为胶束载体,且胶束制剂中无需添加其他辅料,安全性更高。
此外还需要特别指出的是,本发明所提供含有布洛芬的载紫杉醇胶束制剂,也可作为其它抗肿瘤疏水药物的载体使用,聚合物胶束中的聚丙交酯段也可用其它可降解聚合物链段代替。
附图说明
图1为mPEG-PLA与mPEG-PLA-布洛芬的核磁图;
图2为mPEG-PLA与mPEG-PLA-布洛芬的分子量分布图;
图3为mPEG-PLA的临界胶束浓度图;
图4为mPEG-PLA-布洛芬胶束的临界胶束浓度图;
图5为本发明所得聚合物的化学结构图,其中,n=20~265,m=5~100。
图6为载紫杉醇mPEG-PLA与载紫杉醇mPEG-PLA-布洛芬胶束的体外药物释放图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1
mPEG-PLA-布洛芬嵌段共聚物的合成
氮气保护下,2.5g分子量为2000的聚乙二醇单甲醚加入到干燥的聚合瓶中,加热至100℃使得聚乙二醇单甲醚溶解,开启搅拌并抽真空30分钟以上;然后冷却至室温,加入2.5g的D,L-丙交酯,聚乙二醇单甲醚与D,L-丙交酯总重量0.1%的催化剂辛酸亚锡,并加入适量除水后的甲苯溶剂,抽真空30分钟以上,期间用氮气置换三次;真空下熔封聚合瓶后,在120℃油浴中聚合20小时,冷却后打破聚合瓶,加二氯甲烷溶解,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物(mPEG-PLA)。
将上述mPEG-PLA嵌段共聚物,布洛芬,二环己基碳二亚胺按摩尔比1:2:2.1溶解在二氯甲烷中,室温反应30小时后,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬嵌段共聚物A(mPEG-PLA-布洛芬A)。图1为所合成mPEG-PLA与mPEG-PLA-布洛芬嵌段共聚物的核磁图。图2为两种嵌段共聚物的分子量分布图。其中,mPEG嵌段的分子量为2000,聚合度为44;PLA嵌段的聚合度为27。
实施例2
mPEG-PLA-布洛芬嵌段共聚物B的合成
氮气保护下,2.5g分子量为2000的聚乙二醇单甲醚加入到干燥的聚合瓶中,加热至100℃使得聚乙二醇单甲醚溶解,开启搅拌并抽真空30分钟以上;然后冷却至室温,加入1.25g的D,L-丙交酯,聚乙二醇单甲醚与D,L-丙交酯总重量0.1%的催化剂辛酸亚锡,并加入适量除水后的甲苯溶剂,抽真空30分钟以上,期间用氮气置换三次;真空下熔封聚合瓶后,在120℃油浴中聚合20小时,冷却后打破聚合瓶,加二氯甲烷溶解,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物(mPEG-PLA)。
将上述mPEG-PLA嵌段共聚物,布洛芬,二环己基碳二亚胺按摩尔比1:2:2.1溶解在二氯甲烷中,室温反应30小时后,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬嵌段共聚物B(mPEG-PLA-布洛芬B)。其中,mPEG嵌段的分子量为2000,聚合度为44;PLA嵌段的聚合度为14。
实施例3
mPEG-PLA-布洛芬嵌段共聚物C的合成
氮气保护下,2.5g分子量为5000的聚乙二醇单甲醚加入到干燥的聚合瓶中,加热至100℃使得聚乙二醇单甲醚溶解,开启搅拌并抽真空30分钟以上;然后冷却至室温,加入2.5g的D,L-丙交酯,聚乙二醇单甲醚与D,L-丙交酯总重量0.1%的催化剂辛酸亚锡,并加入适量除水后的甲苯溶剂,抽真空30分钟以上,期间用氮气置换三次;真空下熔封聚合瓶后,在120℃油浴中聚合20小时,冷却后打破聚合瓶,加二氯甲烷溶解,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物(mPEG-PLA)。
将上述mPEG-PLA嵌段共聚物,布洛芬,二环己基碳二亚胺按摩尔比1:2:2.1溶解在二氯甲烷中,室温反应30小时后,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯-布洛芬嵌段共聚物C(mPEG-PLA-布洛芬C)。其中,mPEG嵌段的分子量为5000,聚合度为110;PLA嵌段的聚合度为52。
实施例4
取实施例1中合成的mPEG-PLA与mPEG-PLA-布洛芬嵌段共聚物,按照紫杉醇与嵌段共聚物不同的投料比(见表1)称取原料。将原料投入到容器中,加入乙腈进行溶解,在60℃下旋转蒸发1小时将有机溶剂完全蒸干,在40℃下真空干燥12小时去除残留的有机溶剂,得到含紫杉醇的聚合物混合膜;混合膜于40℃水浴中孵化至透明状,加入相同温度预热的超纯水或生理盐水、磷酸盐缓冲液,充分振摇水化,得到透明的载药胶束溶液;将所述载药胶束溶液用0.45μm微孔滤膜过滤,得到一系列载药胶束制剂。用高效液相色谱法测定载药量,用动态光散射测定粒径。结果表明mPEG-PLA-布洛芬胶束的载药量要高于mPEG-PLA的载药量。
表1mPEG-PLA-布洛芬与mPEG-PLA作为载体的载药量与粒径
实施例5
取实施例1中合成的mPEG-PLA与mPEG-PLA-布洛芬嵌段聚合物,按实施例4中的薄膜水化方法制备空白胶束,用芘荧光法测定胶束的临界胶束浓度。配置一定浓度梯度的胶束溶液和芘的丙酮溶液。将一定量芘的丙酮溶液加入到瓶子中,真空下使丙酮挥发干,再加入配好的不同浓度的胶束溶液,芘浓度控制在0.6μM。超声30分钟到60分钟,恒温水浴摇床30℃下震荡3小时到4小时,再静置一天。荧光光谱仪394nm发射波长下测定溶液的荧光吸收,根据偏移后吸收峰的峰值与偏移前吸收峰的峰值比绘图计算CMC,测试结果见表2,CMC图见附图3。结果表明,mPEG-PLA-布洛芬胶束的CMC值要低于mPEG-PLA胶束,说明其溶液稳定性更优异。
表2载体临界胶束浓度测定
实施例6
胶束溶液稳定性测试。将实施例4中得到的载紫杉醇胶束稀释到紫杉醇浓度约为2mg/mL,分别于4℃、20℃、30℃,正常室内光照情况下,每两小时用肉眼观察胶束溶液是否有沉淀产生。如果有沉淀产生,则说明胶束结束稳定状态,并记录稳定状态结束的时间。稳定性测试结果见表3,表4。结果表明相同条件下,载紫杉醇的mPEG-PLA-布洛胶束要比载紫杉醇的mPEG-PLA胶束储存时间更长。
表3mPEG-PLA-布洛芬稳定性测试结果
表4mPEG-PLA稳定性测试结果
实施例7
载药胶束的体外药物释放测试。将实施例4中得到的载紫杉醇胶束稀释到紫杉醇浓度约为2mg/mL,取其中2mL加入到截留分子量为3500的透析袋中。将透析袋密封后置如50mL pH7.4的PBS溶液中,在37℃和避光的条件下利用高效液相色谱测定紫杉醇的释放速率。结果如图6所示,表明载紫杉醇的mPEG-PLA-布洛胶束可以有效稳定所载疏水药物,降低在运输过程中的药物泄露,从而降低药物的毒副作用。
Claims (7)
1.一种含有布洛芬的增强紫杉醇载药胶束稳定性的聚合物,其特征在于,其化学结构式如式<Ⅰ>所示:
其中,n=20~265,m=5~100;
所述聚合物中,聚乙二醇单甲醚嵌段的分子量为1000~3000;聚丙交酯嵌段的分子量为500~5000。
2.一种制备如权利要求1所述的含有布洛芬的增强紫杉醇载药胶束稳定性的聚合物的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)氮气保护下,聚乙二醇单甲醚加入到干燥的聚合瓶中,加热至80-100℃使得聚乙二醇单甲醚溶解,开启搅拌并抽真空30分钟以上;然后冷却至室温,加入与聚乙二醇单甲醚质量比为1:1~0.5的D,L-丙交酯以及重量为聚乙二醇单甲醚与D,L-丙交酯总重量0.1%-0.3%的催化剂辛酸亚锡,并加入适量除水后的甲苯溶剂,抽真空30分钟以上,期间用氮气置换三次;真空下熔封聚合瓶后,在120-140℃油浴中聚合3-20小时,冷却后打开聚合瓶,加二氯甲烷溶解,***沉淀,过滤,干燥后得到聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物;
(2)将所得聚乙二醇单甲醚-聚丙交酯嵌段共聚物、布洛芬和二环己基碳二亚胺按摩尔比1:2:2.1溶解在二氯甲烷中,室温反应10-30小时后,***沉淀,过滤,干燥后即得所述聚合物。
3.以如权利要求1所述的聚合物或由权利要求2所述方法制备得到的聚合物为载体的载紫杉醇胶束制剂。
4.根据权利要求3所述的载紫杉醇胶束制剂,其特征在于,所述胶束的粒径为20~25nm。
5.制备如权利要求3或4所述载紫杉醇胶束制剂的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将所述聚合物与紫杉醇投入容器中,加入有机溶剂进行溶解,然后旋转蒸发掉有机溶剂,并通过真空干燥去除残余有机溶剂,得到含疏水药物的聚合物混合膜;
(2)将所得聚合物混合膜于40-60℃水浴中孵化至透明状,加入相同温度预热的超纯水、生理盐水、磷酸盐缓冲液中的一种,充分振摇水化,得到透明的载药胶束溶液;
(3)将所得载药胶束溶液用0.45μm微孔滤膜过滤,得到载紫杉醇胶束制剂。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)的具体过程为:将所述聚合物与紫杉醇投入容器中,加入乙腈进行溶解,在40-60℃下旋转蒸发30分钟至2小时将有机溶剂完全蒸干,在40℃下真空干燥2-12小时以上去除残留的有机溶剂,得到含紫杉醇的聚合物混合膜。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所得胶束制剂中,残留的乙腈含量少于10ppm。
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"PLA-mPEG嵌段共聚物胶团的制备及其表面张力";韩涛等;《应用化学》;20050430;第22卷(第4期);第403-406页 |
"聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-聚谷氨酸/聚赖氨酸的合成及其复合胶束的稳定性研究";唐丽丹等;《中国药科大学学报》;20141231;第45卷(第3期);第301-306段 |
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Publication number | Publication date |
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CN106361697A (zh) | 2017-02-01 |
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