专利名称：一种可载药水溶性壳聚糖纳米粒子的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可载药的水溶性壳聚糖纳米粒子的制备方法。
背景技术：
壳聚糖是甲壳素的部分脱乙酰基衍生物，是自然界中唯一的碱性多糖，具有良好的生物相容性、生物降解性、生物粘附性及无毒性，因而广泛应用于创伤修复、组织工程及药物控释等领域。由于纳米粒子载药对特定组织具有靶向性并且具有药物控释及缓释效应，因此， 近年来载药纳米粒子的制备成为研究热点。癌细胞具有比正常细胞更多的负电荷，以壳聚糖为原料制备的纳米粒子表面带有较多的正电荷，用壳聚糖纳米粒子作为药物载体靶向性较强，可以有效提高药物利用率。另外壳聚糖纳米粒子具有亲水性，可以延长载药纳米粒子在体内循环时间并减少巨噬细胞的捕获。壳聚糖纳米粒子除具备壳聚糖的一般特性外，还具有表面与界面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应等纳米材料的普遍特征，因此在药物运载中有良好的应用前景。目前常用的壳聚糖纳米粒子的制备方法有离子交联法、自组装法、乳化交联法等。 离子交联法是使壳聚糖与带负电荷的聚阴离子电解质(三聚磷酸钠、柠檬酸钠等)通过静电作用形成纳米粒子，由于离子键作用较弱，形成的粒子骨架密度低，用作药物载体药物主要分布在粒子的表面，药物突释效应严重。自组装法制备的壳聚糖纳米粒子对生物活性大分子具有独特的保护和控释作用，主要应用于包载基因药物方面。乳化交联法制备的纳米粒子粒径普遍较小，并且球形度好，用作药物载体药物释放周期较长，能达到缓释的目的。 此方法常用戊二醛作交联剂，但是戊二醛具有一定的细胞毒性，影响细胞的存活率及药物的完整性。
发明内容
针对常用交联剂戊二醛有一定的细胞毒性，本发明的目的在于提供一种细胞毒性较小的水溶性壳聚糖纳米粒子的制备方法。本发明的原理及方法本发明以水溶性壳聚糖为基体，选用毒性远远低于戊二醛的天然生物交联剂京尼平作交联剂，采用乳化交联法由W/0型乳液制备壳聚糖纳米粒子。京尼平是一种环烯醚萜类杂环化合物，具有-OH、-COOH等多个活性官能团。京尼平与壳聚糖的交联主要包括以下两个反应京尼平的烯碳原子受氨基的亲核攻击，开环形成杂环胺化合物；京尼平的酯基团与氨基反应生成酰胺并释放出甲醇，从而产生交联作用 (International Journal of Biological Macromolecules，2006，39，298—302)。制备本发明所述的纳米粒子的方法包括如下步骤(1)称取一定量的水溶性壳聚糖，加入到去离子水中，充分溶解配制成0. 5% -3% (w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。(2)用液体石蜡作为油相，加入占油相2%-4% (ν/ν)的非离子乳化剂SpanSO，快速机械搅拌30min使其分散均勻。(3)将壳聚糖水溶液在快速搅拌下逐滴加入油相中，水浴加热控制温度在40°C反应 30-60min。(4)逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30-60min。(5)用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系pH值为4_9，40°C快速机械搅拌反应 3-5h。(6)反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即得壳聚糖纳米粒子。本发明提供的制备方法中，快速机械搅拌的转速至少大于1500rpm，以提供足够的动能使水相在体积较多的油相中充分分散进而分离，在表面活性剂的作用下稳定存在，大大减少粒子粘连的几率。本发明提供的制备方法中，纳米粒子的粒径大小是通过调节pH值的大小来控制的。酸性条件下粒径普遍较小，平均粒径可达133nm ；碱性条件下粒径一般较大。本发明制备的水溶性壳聚糖纳米粒子可用作药物载体。常用的加药方式主要有两种一种是先制备纳米粒子，然后将制备的纳米粒子浸泡在药物溶液中进行载药；另一种是在制备纳米粒子的过程中加入药物。前者药物主要负载在粒子的表面，后者不仅可以将药物负载在粒子表面，还可以将药物包覆在粒子的内部，提高粒子的载药量，进而提高药物的有效利用率。
图1为实施例4制备条件下，粒子的粒径分布2为实施例7制备条件下，粒子的电镜照片。其中图中的标尺长度表示10微米。
具体实施例方式实施例1称取0.2g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成(w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将2mL Span80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为4，40°C快速机械搅拌反应3h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为563nm。实施例2称取0. Ig水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成0. 5% (w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将2mL Span80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为5，40°C快速机械搅拌反应3h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为280nm。实施例3称取0.4g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成2% (w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将3mL Span80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为6.5，40°C快速机械搅拌反应4h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为249nm。实施例4称取0.2g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成(w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将2mLSpan80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为6.5，40°C快速机械搅拌反应4h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为133nm。实施例5称取0.6g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成3% (w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将2mLSpan80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为7，40°C快速机械搅拌反应5h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离， 40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为514nm。实施例6称取0.2g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成(w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将3mLSpan80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为7.5，40°C快速机械搅拌反应3h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为640nm。实施例7称取0.2g水溶性壳聚糖，充分溶解于20mL去离子水中，配制成(w/v)的壳聚糖水溶液，过滤。将3mLSpan80加入到80mL液体石蜡中，2000r/min机械搅拌30min使其分散均勻。将壳聚糖水溶液逐滴加入到油相中，水浴加热控制温度40°C搅拌30min。逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30min。用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系PH值为9，40°C快速机械搅拌反应5h。反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离， 40°C真空干燥即可。所得纳米粒子平均粒径为2213nm。
权利要求
1.一种可载药的水溶性壳聚糖纳米粒子的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)称取一定量的水溶性壳聚糖，加入到去离子水中，充分溶解配制成的壳聚糖水溶液，过滤。(2)用液体石蜡作为油相，加入非离子乳化剂SpanSO，快速机械搅拌30min使其分散均勻。(3)将壳聚糖水溶液在快速搅拌下逐滴加入油相中，水浴加热控制温度在40°C反应 30_60mino(4)逐滴加入lmL2%的京尼平溶液进行交联，40°C快速搅拌30-60min。(5)用质量分数的NaHCO3溶液调反应体系pH值，40°C快速机械搅拌反应3_5h。(6)反复用石油醚，水洗。4500rpm离心分离，40°C真空干燥即得壳聚糖纳米粒子。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1中的壳聚糖水溶液的浓度为 0. 5% -3% (w/v)。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2中非离子乳化剂SpanSO的加入量为液体石蜡的2%-4% (ν/ν) 0
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤2中快速机械搅拌的转速至少大于 1500rpmo
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤5中反应体系的pH值为4-9。
全文摘要
本发明涉及一种可用作药物载体的水溶性壳聚糖纳米粒子的制备方法。本发明采用乳化交联法制备壳聚糖纳米粒子，首先将壳聚糖水溶液加入到已加入乳化剂的液体石蜡中，制备W/O型乳液，接着加入京尼平溶液进行交联，然后用NaHCO3溶液调pH值，反应结束后用石油醚，水洗，真空干燥即得壳聚糖纳米粒子。本方法制备的纳米粒子球形度好，毒性低，可用作药物载体。
文档编号A61K9/14GK102488659SQ201110416090
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者吕波, 陈力, 黄天兴 申请人:常州市晨光树脂有限公司