一种多嵌段聚合物纳米纤维载药微球及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于可生物降解的载药微球及其制备技术领域，特别是涉及一种多嵌段聚 合物纳米纤维载药微球及其制备方法，更具体地讲，是一种在制备过程无需添加任何表面 活性剂及致孔剂的方法制备的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球。
【背景技术】
[0002] 现今临床上应用的药物，特别是抗肿瘤的药物，大多数具有较强的副作用，其主要 原因是药物对组织或器官的选择性低，分布广，即靶向性差。不仅如此，抗肿瘤药物在对病 理细胞有杀灭或抑制作用的同时，对正常的组织细胞的代谢也有影响，从而产生了与治疗 目的无关的毒副作用。将抗肿瘤药物负载于微球中，则既可以达到降低药物毒副作用，提高 药物稳定性的目的，还能延长半衰期较短药物的作用时间，提高治疗效果。
[0003]聚合物载药微球(microspheres)是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形 成的微小球状实体，是一种较为新型的药物剂型。与传统药物剂型相比具有以下优点：（1) 可大大降低给药剂量和频率，提高患者的顺应性；（2)缓释时间长，可延长半衰期较短药物 的作用时间，使体内血药浓度稳定；（3)毒副作用小；（4)具有靶向性；（5)可提高药物稳定 性，保护装载的多肽及蛋白质免受酸和酶的破坏。
[0004] 目前，属于高分子材料类微球中的多孔/介孔微球，是一种具有特殊表面形态的功 能高分子材料，与一般的聚合物微球相比较，因其比表面积更大、稳定性好、可控性强和表 面渗透能力强等特点，在材料科学、生物工程、医学研究等领域均有着广泛的应用。如戴平 望【可降解聚乳酸多孔微球的制备探究[J].应用化工，2014,43(3) ,449-452.】就以聚乳酸 为壁材，碳酸氢铵为致孔剂，采用溶剂挥发法，制备出具有孔状的聚乳酸微球。虽然以碳酸 钠、碳酸氢钠等盐类化合物作为致孔剂的致孔效果还不错，但是因有部分盐离子会留在微 球中，故而根据微球的应用过程中的要求还需要进行后续处理，不仅导致制备工序增加，且 还不能保证完全除去。另外，虽然碳酸氢铵在分解过程中能直接分解成氨气和二氧化碳，利 于微球孔的形成，但所得的微球表面上的介孔实际上是一种极小的针孔状结构，且分布不 均匀，也没有达到贯穿整个微球体的效果。而且单纯PLA均聚物有较高的熔点和黏度，流动 性和热稳定性较差，大分子链中不含可反应活性基团，因此导致亲水性差、降解速度慢、不 利于细胞在材料表面黏附和生长。
[0005] 聚合物载药微球一般采用乳液/溶剂蒸发法来制备，在制备和储存中都需要采用 表面活性剂以防止制备过程中乳液滴的合并及存储过程中微球的聚集。如CN 1398584A中 介绍了 "一种bFGF-PLGA缓释微球及其制备方法和用途"，该方法是以表面活性剂聚乙烯醇 (PVA)或者聚乙烯醇-聚乙二醇(PVA-PEG)的混合液为乳化剂，通过溶剂挥发法制备出了以 聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(PLA-PGA，PLGA)装载成纤维细胞生长因子(bFGF)的缓释微球。虽 然该方法改善了微球粒径分布及其体外释药情况，提高了药物的利用效率，但是该方法并 未给出如何去除制备过程中加入的表面活性剂PVA的方式，而若PVA残留量较多还会造成微 球冻干后相互粘连，不易分开，重分散性较差，影响后续的使用。如果采用常规的水洗方法 除去，则由于水洗过程中需要大量的水反复冲洗，既加大了制备微球的工作量，同时容易导 致微球中药量的流失，不能保证稳定的载药量。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题，首先提供一种由泊洛沙姆修饰PLA所 得的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球的制备方法，该方法在微球的制备过程中，不需要添 加任何表面活性剂及致孔剂。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种由上述方法制备的多嵌段聚合物纳米纤维载药微 球。
[0008] 本发明提供的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球的制备方法，该方法的工艺步骤和 条件如下：
[0009] (1)将46~364份的聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚合物和以聚乳酸-泊洛沙 姆-聚乳酸多嵌段聚合物的质量份计8~20 %的抗肿瘤药物加入50~70 °C、2500~20000份 有机溶剂中，搅拌使其充分溶解，得到澄清溶液A;
[0010] (2)先将以溶液A的体积计3~6倍的溶剂B于水浴中预热至50~70°C，然后加入按 溶剂B的体积计0.1~0.3 %的分散剂，形成混合溶液C;
[0011] (3)在搅拌条件下，将预热的混合溶剂C缓慢加入到澄清溶液A中，加完后继续搅拌 10~30min倒入液氮中，静置20~40min得到冷冻物；
[0012] (4)以冷冻物体积计向其中加入2 1倍体积的冰水混合物，进行溶剂交换24~48h 后用蒸馏水洗涤3~6遍，冷冻干燥后于20°C以下保存。
[0013] 以上方法中所用的聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚合物的理论数均分子量为 1.0X104 ~5.0X104。
[0014] 以上方法中所用的聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚合物是由以下方法制备而 成的：该方法是将质量比为0.786~25.31的L-丙交酯、泊洛沙姆F68及按照L-丙交酯与泊洛 沙姆的总质量计0.3%的辛酸亚锡作为催化剂加入到反应容器中，于氮气流保护下，将反应 物加热至140-180°C，搅拌反应15-24h，冷却至室温，然后按照常规的方法提纯(李资玲，熊 向源，龚妍春，李玉萍.包埋紫杉醇的Pluronic P85/聚乳酸纳米粒子制备及体外释放行为 考察.中国实验方剂学杂志.2014.20,1-4.)，即用二氯甲烷先溶解反应所得物，再加入以二 氯甲烷体积计10倍量的甲醇中，有白色物质析出，过滤，用二氯甲烷溶解白色沉淀物后再放 入以二氯甲烷体积计10倍量的乙醚中，过滤，干燥，即得聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚 合物。
[0015] 以上方法中所用的泊洛沙姆为泊洛沙姆F68、泊洛沙姆L64或泊洛沙姆L35 (简称为 F68、L64或L35)中的任一种。
[0016] 以上方法的反应路线如下：
[0018]以上方法中所用的抗肿瘤药物为卡巴他赛（Cabazitaxel，缩写Cbz)、紫杉醇 (Paclitaxel，缩写PTX)或多稀紫杉醇(Docetaxel，缩写DOC)中的任一种。
[0019]以上方法中所用的有机溶剂为三氯甲烷、丙酮、乙醇、乙腈和四氢呋喃中的至少一 种，优选丙酮和四氢呋喃。
[0020] 以上方法中所用的溶剂B为丙三醇、相对分子质量为200-600的聚乙二醇和季戊四 醇中的至少一种。
[0021] 以上方法中所用的分散剂为反式泊洛沙姆10R5或反式泊洛沙姆17R4。
[0022] 本发明提供的由上述方法制备的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球，该微球是由纳 米纤维丝自然交织构成的中空微球，其粒径为20~200μπι，微球表面的纳米纤维丝直径为 400~1200nm，理论载药量为8~20 %，实际载药量为7.45~17.50 %，包封率为87.48~ 94.18%〇
[0023] 本发明与现有技术相比，具有以下优点：
[0024] 1、由于本发明提供的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球是由泊洛沙姆修饰后所得 的聚乳酸多嵌段聚合物制备的，不仅使所得微球呈完全由纳米纤维丝自然交织构成的中空 微球，且壳体上的纤维丝分布均匀，其间形成的介孔能够贯穿整个微球，因而既能够增加微 球的比表面积，又能够增加药物在微球纳米纤维丝外壳中的均匀分散程度，进而提高了微 球的载药量及包封率。
[0025] 2、由于本发明提供的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球表面为纳米纤维丝状且其 内呈中空结构，具有介孔微球与纳米纤维丝的双重优点，因而所组成的纳米-微球缓释系 统，不仅能够有效地控制抗肿瘤药物的缓慢释放，且不会有明显的暴释现象，可提高药物稳 定性，保护装载的多肽及蛋白质免受酸和酶的破坏，延长疗效。
[0026] 3、由于本发明提供的多嵌段聚合物纳米纤维载药微球的分子链中既含有聚乳酸， 又含有泊洛沙姆，因而该微球不仅具有聚乳酸优良的生物相容性、生物可吸收性，且还克服 单纯聚乳酸均聚物亲水性差、降解速度慢、不利于细胞在材料表面黏附和生长的缺点。
[0027] 4、由于本发明提供的是以新型聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚合物为基体材 料制备的具有良好生物可降解性的微球，因而可直接注射于肿瘤病灶部位，进行区域性缓 释化疗，不仅使肿瘤部位药物量多，作用时间长，局部疗效好，也减少了全身药物量，降低了 血药浓度，几乎无不良反应，同时还可以避免被体内免疫系统如单核吞噬细胞系统(MPS)以 及网状内皮系统(RES)摄取，并很快在循环系统中被清除的缺点，在生物医学领域具有潜在 的应用价值。
[0028] 5、由于本发明提供的方法是以新型聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌段聚合物为基 体材料来制备微球，在制备过程中不需要添加任何表面活性剂或致孔剂就能形成完全由纳 米纤维丝自然交织构成的中空微球，因而不仅避免了添加表面活性剂或致孔剂所带来的一 系列问题，且也降低了制备成本，简化了操作，提高了制备效率，避免了药量的流失。
[0029] 6、由于本发明提供的方法不仅可以通过调节PLA和泊洛沙姆的投料比例来控制材 料的组成，还可以通过改变载药微球的制备工艺来控制微球的大小、载药量和形貌，因而可 以获得不同降解速度，不同药物释放速度的载药微球，以满足不同的治疗需求。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明制备的聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多嵌