专利名称：壳聚糖接枝共聚物多孔缓释微球的制备方法
技术领域：
本发明属于一种药物缓释剂型，具体地说是一种用壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)为基材包履药物的多孔缓释微球。
背景技术：
平阳霉素(pingyangmiein，PYM)广泛应用于头颈部恶性肿瘤的治疗，对鳞癌有独特的疗效。其作用机理是使细胞DNA单链断裂，降低DNA溶解溶度，抑制有丝分裂，并与DNA结合使之破坏。但是PYM存在不可逆地引起肺纤维化及炎症细胞浸润等毒副作用，限制了 化疗中的用量。为了改变平阳霉素在体内的生物学分布，提高药物疗效，减轻毒副反应，本发明利用壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球负载平阳霉素，实现药物缓释及靶向给药，减少抗癌药物的毒副作用。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化产物，是自然界中唯一的碱性多糖。它来源丰富，是一种可再生的天然高分子材料。壳聚糖富含羟基和氨基，便于进行化学修饰和改性，包括氧化反应、酰化反应、羧基化反应、醚化反应、席夫碱反应、N 一烧基化、酯化反应、水解反应和接枝共聚反应等，通过改性可以得到特定功能的高分子材料。壳聚糖是一种带正电荷的天然多糖，无毒、无刺激性、无致敏性、无致突变作用、无溶血效应，无热源性物质，具有良好的生物相容性和生物降解性，极佳的安全性对于其在医学领域的应用具有重要意义。壳聚糖具有抗癌作用，可抑制癌细胞转移，同时对中枢神经有镇静作用。此外，将壳聚糖制成微球，包封药物后可控制药物释放速度，延长药物疗效，降低药物的毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性，改善药物的稳定性；通过控制微球的粒径，还可以大大加强制剂的靶向给药能力。温度敏感型缓释微球是一种是医药中的一种新剂型，其作用机制通过环境温度低于低临界溶胀温度(LCST)时，微球溶胀包履药物；当环境温度高于LCST时，微球收缩释放药物。聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)单元结构上存在亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，使其呈现温度敏感特性(Strachotova B et al. Polymer，48 :1471-1482. 2007)。但PNIRAA的低临界溶胀温度(LCST)较低(约为32°C )，不适合人体温环境中的药物释放。将NPIAPAm与亲水性丙烯酰胺(AM)共聚形成凝胶，可使LCST升至人体生理温度37°C以上(张先正等.高等学校化学学报，21 (8) :319-321. 2000)。同时通过调节共聚物中亲水/疏水基团比，可望提高凝胶的温敏性。但基于NPIAPAm合成的缓释微球缺点是在溶胀状态下过于柔软，难以定型；同时药物传质速率和凝胶去溶胀响应速率较慢，不适合于实际应用。因此目前研究的热点是制备出能够快速响应的缓释微球。
发明内容
为了克服传统基于NPIAPAm合成的缓释微球难以定型和响应慢的缺点，本发明提供一种以壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)为基材的包覆药物多孔缓释微球，用于包覆药物平阳霉素。壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球不仅易于定型，而且响应时间大幅缩短。制备工艺简单，并且粒径和孔隙度可控。通过调控孔隙率和环境温度可以控制药物释放速率，从而改善和调控药物释放性能。利用壳聚糖/N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺多孔药物缓释微球可以增加药物的稳定性，便于服用，药物分子通过微球多孔结构和温敏特性实现药物缓释和控释。本发明中的壳聚糖/N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺多孔药物缓释微球具有多孔结构和温度敏感性(微球溶胀体积可随温度变化)，并且其低临界溶胀温度可达36. 8°C以上，适合人体内药物释放，可以增加药物的稳定 性，并且实现药物的平稳释放。壳聚糖具有抗癌作用，并且生物相容性好，毒性低，有利于药物发挥疗效。本发明要解决上述问题，所采用的技术方案是先利用壳聚糖作为基材，并加入致孔剂，通过反相悬浮分散和化学交联固化成壳聚糖多孔微球。再以多孔微球为底物，进一步与N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺接枝共聚，得到壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球。该微球孔分布均匀，分散性好。粒径大小可控，制备过程温和。可用于包埋药物平阳霉素，使得微球剂型的药物不仅使原药的稳定性得到提高，而且实现了药物的缓释和控释。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。实施例I :壳聚糖N-异丙基丙烯酰胺丙烯酰胺按质量比100 10 2实施。(I)多孔壳聚糖微球的制备I. Og壳聚糖溶于IOOmL质量分数I %的醋酸溶液中，加入一定配比的封端聚乙二醇致孔剂(水相)；环己烷和正己醇按体积比11 6混合，加少量乳化剂，制成油相；油/水相以体积比17 4混合，剧烈搅拌，制成反相悬浮分散体系；滴加环氧氯丙烷溶液交联固化24h，微球过滤分离，将所得微球浸泡在蒸馏中，以脱去致孔剂，得多孔壳聚糖微球，用蒸馏水反复洗涤后干燥。(2)壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球的制备在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压加料漏斗的四口烧瓶中加入60mL环己烷。上述制得的干壳聚糖微球(I. Og)先用过硫酸钾(APS)引发剂溶液溶胀30min，再加入反应体系，液相通氮气30min，开始搅拌，然后在氮气保护下，迅速升温至一定反应温度。5min后，将O. IOg N-异丙基丙烯酰胺和O. 02g丙烯酰胺以半连续的加料方式加至聚合反应体系中，反应5小时后，加入对苯二酚终止反应，过滤得到产物。将上述反应制得的粗接枝产物，在索氏提取器中，以丙酮为溶剂，连续抽提48h，得到壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球。⑶药物包埋通常药物包埋采用两种方式一是在凝胶制备过程中将药物加入反应系体中，再进行交联。凝胶形成后药物被自然包埋再凝胶网络体系中。二是凝胶形成后，将凝胶洗涤干燥，再将干胶浸泡在药物溶液中，以物理方式进行包埋。第一种方式进行药物包埋，药物包埋率较高，但是因为凝胶未经洗涤，含有未反应的有害成分。所以本发明采用第二种包埋方式。药物包埋过程如下将壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球浸在pH =
7.35 (磷酸盐缓冲溶液)的平阳霉素溶液中，使其充分溶胀48h，通过溶胀吸附使药物包埋在凝胶网络体系。微球取出真空干燥即得颗粒状包埋平阳霉素的药物缓释微球。 测得微球粒径5-20 μ m，孔隙率O. 43，低临界溶胀温度为36. 5 °C，微球载药量
10.16%。体外释药测试表明，在24h内药物释放率较快速，72h后趋于平稳，120h药物终期释放率66. 42%。实施例2 壳聚糖N-异丙基丙烯酰胺丙烯酰胺按质量比100 20 4实施。
采用与实施例I相同的步骤。在壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球制备时，壳聚糖微球(l.Og)先用过硫酸钾(APS)引发剂溶液溶胀30min，再加入反应体系，液相通氮气30min，开始搅拌，然后在氮气保护下，迅速升温至一定反应温度。5min后,将O. 20gN-异丙基丙烯酰胺和O. 04g丙烯酰胺以半连续的加料方式加至聚合反应体系中，反应5小时后，加入对苯二酚终止反应，过滤得到产物。产物后处理及药物包埋步骤同实施例I。测得微球粒径5-20 μ m，孔隙率O. 39，低临界溶胀温度为36. 8 °C，微球载药量12.42%。体外释药测试表明，在24h内药物释放率较快速，72h后趋于平稳，120h药物终期释放率69. 95%。实施例3 壳聚糖N-异丙基丙烯酰胺丙烯酰胺按质量比100 30 6实施。采用与实施例I相同的步骤。在壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球制备时，壳聚糖微球(I. Og)先用过硫酸钾(APS)引发剂溶液溶胀30min，再加入反应体系，液相通氮气30min，开始搅拌，然后在氮气保护下，迅速升温至一定反应温度。5min后，将O. 30gN-异丙基丙烯酰胺和O. 06g丙烯酰胺以半连续的加料方式加至聚合反应体系中，反应5小时后，加入对苯二酚终止反应，过滤得到产物。产物后处理及药物包埋步骤同实施例I。测得微球粒径5-20 μ m，孔隙率O. 35，低临界溶胀温度为37. 2 °C，微球载药量13.65%。体外释药测试表明，在24h内药物释放率较快速，72h后趋于平稳，120h药物终期释放率74. 46%。
权利要求
1. 一种壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球的制备方法，其特征在于 先制备壳聚糖多孔微球 .1.Og壳聚糖溶于IOOmL质量分数I %的醋酸溶液中，加入一定配比的封端聚乙二醇致孔剂(水相)；环己烷和正己醇按体积比11 6混合，加少量乳化剂，制成油相；油/水相以体积比17 4混合，剧烈搅拌，制成反相悬浮分散体系；滴加环氧氯丙烷溶液交联固化24h，微球过滤分离，将所得微球浸泡在蒸馏中，以脱去致孔剂，得多孔壳聚糖微球，用蒸馏水反复洗涤后干燥； 再制备壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压加料漏斗的四口烧瓶中加入60mL环己烷，上述制得的干壳聚糖微球(l.Og)先用过硫酸钾(APS)引发剂溶液溶胀30min，再加入反应体系，液相通氮气30min，开始搅拌，然后在氮气保护下，迅速升温至一定反应温度，5min后，将O. 10-0. 30g N-异丙基丙烯酰胺和O. 02-0. 06g丙烯酰胺以半连续的加料方式加至聚合反应体系中，反应5小时后,加入对苯二酹终止反应,过滤得到产物,将上述反应制得的粗接枝产物，在索氏提取器中，以丙酮为溶剂，连续抽提48h，得到壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球。
2.根据权利I要求所述的壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球，其特征在于所述微球粒径5-20微米，为球形多孔结构，孔隙率O. 35-0. 43。
3.根据权利I要求所述的壳聚糖/N-异丙基丙烯酰胺多孔药物缓释微球，其特征在于所述微球具有温度敏感性，低临界溶胀温度36. 5-37. 2°C，通过溶胀吸附作用包埋药物平阳霉素O
全文摘要
一种壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球的制备方法，先利用壳聚糖作为基材，并加入封端聚乙二醇致孔剂，通过反相悬浮分散和化学交联固化成壳聚糖多孔微球。再以多孔微球为底物，进一步与N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺接枝共聚，得到壳聚糖接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺)多孔缓释微球。该微球具有温度敏感性和多孔特性，孔分布均匀，分散性好。粒径大小可控，制备过程温和。可用于包埋药物平阳霉素，利用该微球剂型有利于提高药物疗效，减少毒副作用。
文档编号A61P35/00GK102784112SQ20111014531
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者周利民 申请人:东华理工大学