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新型叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl自组装纳米胶束作为紫杉醇药物载体# 李书仪1,2，俞玫1,2** 基金项目：天津市自然科学基金(10JCYBJC02500)，新教师基金 (200800231142） 作者简介：李书仪（1987-），女，硕士生，生物医学工程 通信联系人：俞玫（1976-），女，副研究员，药物缓控释制剂，医用高分子材料. E-mail: yumei@eyou.com （1. 天津市生物材料重点实验室； 5 2. 中国医学科学院生物医学工程研究所，天津 300192） 摘要：以叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl为原料，以紫杉醇为模型药物，在水溶液中通过探头超声处理制备叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl自组装载紫杉醇纳米胶束，通过透射电镜和动态激光散射仪检测胶束的形态大小，考察了制备条件对粒径的影响。结果显示，叶酸修饰10 PNiPAAm-co-PCl为两亲性高分子，在水溶液中能形成规则球状胶束，紫杉醇顺利包载于叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl自组装纳米胶束内。最佳制备条件为：超声时间为5min，紫杉醇与载体质量比为1：10，溶剂为二氯甲烷和丙酮，体积比为2：1，所制备的胶束粒子大致成球状，大小比较均一，粒径约为179nm。 关键词：叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl；自组装纳米胶束； 药物载体 15 0 引言 聚合物胶束的疏水性内核可携带疏水性药物分子，亲水性外壳则在疏水内核和外部水环境之间起到隔绝稳定作用[1]。与其他的纳米制剂相比，聚合物胶束具有更强的增溶能力。以紫杉醇为例，其固有溶解度 为l-3 μg·ml-1，改进的脂质体最大[2]可以增溶到3.39 μg·ml-1，而聚合物胶束[3]可以增溶到10 μg·ml-1。此外，聚合物胶束可以过滤除菌，并且制成冻干粉40 制剂．在贮存时间和易用性方面均得到很大提升。因此近年来聚合物胶束被广泛用于药物、基因和诊断制剂的载体材料研究[4-6]。 正常组织相比，肿瘤组织的血管丰富、结构特殊，表现为血管内皮间隙较大，大约为400～800 nm，而且淋巴回流较少[7]。近年来研究发现纳米尺度的药物颗粒可以在肿瘤组织中选择性地聚集，药物浓度较高。肿瘤局部血流淤滞，血流量仅为正常组织的1%～15%，45 这使肿瘤组织散热困难。经过热疗的肿瘤患者体内肿瘤组织温度可高达39.5℃以上，而正常组织的温度仍保持37.5℃，有利于温度响应抗肿瘤药物制剂在肿瘤部位的定点释放。 本文以叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl为原料，制备了一种新型温度敏感纳米胶束，用于包载抗肿瘤药物紫杉醇。通过透射电镜和动态激光散射仪检测胶束的形态大小，考察了制备条件对粒径的影响。结果显示，叶酸修饰PNiPAAm-co-PCl为两亲性高分子，在水溶液中能形50 成自组装载药纳米胶束，所制备的胶束粒子大致成球状，粒径约为179nm。 1 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL紫杉醇纳米胶束的制备及其性能测定 1.1 叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL高分子药物载体的制备 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL为本实验室自制。 55 1.2 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL自组装纳米胶束的制备 1.2.1 机械搅拌法 将叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于有机溶剂中，在机械搅拌下用注射器缓慢加入水或PVA溶液中，合成叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL自组装纳米胶束。调节有机溶剂种类，混合溶剂的比例，聚合物浓度、水油比例等因素，优化自组装条件。 60 1.2.2 电磁搅拌法 将叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于有机溶剂中，在电磁搅拌下用注射器缓慢加入PVA溶液中，合成叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL自组装纳米胶束。调节有机溶剂种类，混合溶剂的比例，聚合物浓度、水油比例等因素，优化自组装条件。 1.2.3 超声乳化法 65 将叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于有机溶剂中，在超声乳化下用注射器缓慢加入PVA溶液中，合成叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL自组装纳米胶束。调节有机溶剂种类，聚合物浓度、水油比例等因素，优化自组装条件。 1.3 叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL紫杉醇纳米胶束的制备 将叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL、超顺磁微粒和紫杉醇溶于有机溶剂中，在超声乳化下70 用注射器缓慢加入25ml2%PVA溶液中，超声5min，放入干燥器中抽真空2h，23000r/min离心3次，每次30min，洗去乳化剂。除去乳化剂后，加入5ml5%甘露醇溶液，置于-40℃冰箱中保存。 1.4 叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL紫杉醇纳米胶束的性能测定 1.4.1 形态的表征 75 通过透射电子显微镜(TEM)，观察高分子紫杉醇纳米胶束的形态和内部结构。 1.4.2 平均粒径和粒径分布的测定 采用马尔文公司的Zetasizer Nano-ZS型粒径分析仪对纳米胶束的平均粒径和粒径分布进行测定 分别取叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL高分子空白粒子和载紫杉醇纳米胶束混悬80 液适量，加蒸馏水稀释，用粒径分析仪测定其平均粒径和粒径分布。 1.4.3 温度敏感性能研究 用激光粒度仪，测定不同温度下胶束的粒度分布以及平均粒径，考察其温度敏感性。 2 结果与讨论 2.1 搅拌方式和乳化剂对纳米胶束制备的影响 85 2.1.1 搅拌方式对纳米胶束制备的影响 将50mg 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于不同配比的有机溶剂中，在机械搅拌或电磁搅拌下，用注射器加入到蒸馏水中，观察纳米粒的制备情况，由表1可知以电磁搅拌为搅拌方式制备的纳米粒优于机械搅拌所制备的纳米胶束，而超声乳化法制备的纳米胶束最佳。 表1 不同搅拌方式制备的纳米胶束的观察结果 90 组别 搅拌方式 CH2CL2 丙酮 现象 1 机械搅拌 0.5ml 0 主要为大块沉淀 2 机械搅拌 0 0.5ml 有少量纳米胶束，主要为大块沉淀 3 电磁搅拌 0.5ml 0 有纳米胶束生成，同时有部分小块沉淀 4 电磁搅拌 0 0.5ml 有纳米胶束生成，同时有部分小块沉淀 2.1.2 PVA浓度对纳米胶束制备的影响 将50mg 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于0.5ml丙酮中，在电磁搅拌下用注射器加入不同浓度的PVA溶液中，观察纳米粒的制备情况，由表2可知浓度为2%的PVA溶液作乳化剂所制备的纳米胶束效果更好。 表2 不同浓度的PVA制备的纳米胶束的观察结果 95 组别 PVA溶液 现象 1 0 有小块沉淀产生 2 0.5% 有小块沉淀产生 3 1% 有小块沉淀产生 4 2% 形成较均匀乳状液 5 4% 形成较均匀乳状液 2.1.3 电磁搅拌与超声乳化对纳米胶束制备的影响 将50mg 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于有机溶剂中，在电磁搅拌或超声乳化下，用注射器加入2%的PVA溶液中，观察纳米粒的制备情况，由表3可知超声乳化和电磁搅拌方法均可制备纳米胶束，但是通过测定纳米胶束的粒度，超声乳化法制备的纳米胶束粒径小于电磁搅拌法制备的纳米胶束，所以最终选择超声乳化的方法制备紫杉醇纳米胶束。 100 表3 不同搅拌方式制备的纳米胶束的观察结果 组别 方法 CH2CL2 丙酮 PVA浓度 现象 1 电磁搅拌 0 0.5ml 2% 形成较均匀乳状液 2 超声 0 0.5ml 2% 形成均匀乳状液 3 超声 1ml 0 2% 形成均匀乳状液 2.2 有机相对紫杉醇纳米胶束制备的影响 将不同投药量的紫杉醇和叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于不配比的有机溶剂中，在超声下用注射器加入到2%PVA溶液中，采用马尔文公司的Zetasizer Nano-ZS型粒径分析仪对紫杉醇纳米胶束的平均粒径和粒径分布进行测定，由表4和图1-4可知，以CH2CL2作为105 有机相，制备的纳米胶束粒径偏大。以丙酮和CH2CL2混合溶剂作为有机相，制备的纳米胶束的粒径明显变小，以2ml CH2CL2和1ml丙酮的混合溶剂作为有机相时，纳米胶束的平均粒径小且粒径分布窄，所以加入丙酮制成混合溶剂，比单独使用CH2CL2作为有机相，更有利于形成形态粒径较好的纳米胶束，并且选择2ml CH2CL2和1ml丙酮的混合溶剂作为有机相，所制备的纳米胶束更理想。 110 表4 不同有机相制备的纳米胶束的平均粒径测定结果 组别 紫杉醇 PCL CH2CL2 丙酮 平均粒径 1 2.5mg 50mg 1ml 无 756.2nm 2 5mg 50mg 1ml 无 724.6nm 3 5mg 50mg 1ml 0.5ml 287.7nm 4 5mg 50mg 2ml 1ml 207.1nm 图1 组1的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 115 图2 组2的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 图3 组3的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 图4 组4的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 120 2.3 超声功率对紫杉醇纳米胶束制备的影响 将50mg 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL和5mg 紫杉醇溶于含2ml CH2CL2和1ml丙酮的混合溶剂中，在不同的超声功率下用注射器加入到2%PVA溶液中，经过一系列处理后，采用马尔文公司的Zetasizer Nano-ZS型粒径分析仪对纳米胶束的平均粒径和粒径分布进行测定，由表5和图5-6可知超声功率对纳米胶束的制备影响较小，提高超声功率使纳米胶束125 粒径略有下降，所以使用37%的超声功率进行制备。 表5 不同超声功率制备的纳米胶束的平均粒径测定结果 组别 超声功率 平均粒径 5 30% 400.7nm 6 37% 382.2nm 图5 组5纳米胶束粒径分布测定结果 130 图6 组6纳米胶束粒径分布测定结果 2.4 投药量对紫杉醇纳米胶束制备的影响 将不同投药量的紫杉醇和叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL溶于2ml CH2CL2和1ml丙酮的混合溶剂中，在37%超声下用注射器加入到2%PVA溶液中，经过一系列处理后，采用马尔135 文公司的Zetasizer Nano-ZS型粒径分析仪对紫杉醇纳米胶束的平均粒径和粒径分布进行测定，由表6和图6-9可知，投药量为10mg紫杉醇100mg 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL时， 所制备的纳米胶束最理想，平均粒度小，粒度分布窄，紫杉醇的投入量大于10mg，所制成的纳米粒均产生较大粒子。 表6 不同投药量制备的纳米胶束的平均粒径测定结果 140 组别 紫杉醇 PCL 平均粒径 7 10mg 100mg 179.2nm 8 15mg 100mg 314.2nm 9 20mg 100mg 259.6nm 10 30mg 100mg 390.2 nm 图7 组7的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 图8 组8的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 145 图9 组9的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 图10 组10的紫杉醇纳米胶束的粒径分布测定结果 2.5 叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL紫杉醇纳米胶束形态和内部结构测150 定结果 采用投射电镜对纳米胶束的表观形貌进行观察，结果见图11。 图11 叶酸修饰的两亲性PNiPAAm-co-PCL紫杉醇纳米胶束的透射电镜图 2.6 叶酸修饰的PNiPAAm-co-PCL载药胶束的温度敏感实验 155 学术论文网Tag：代写论文 代写职称论文 论文发表 代写医学论文 |
