专利名称：共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种作为治疗癌症药物的磁性纳米载药颗粒的制备工艺。
背景技术：
本发明涉及的是一种新型磁性纳米载药颗粒的制备工艺，通过化学共沉淀法法制备一种同时包封化疗药物柔红霉素和P糖蛋白(P - gp)抑制剂5 -溴汉防己甲素的磁性四氧化三铁纳米颗粒，由于包封的磁性四氧化三铁纳米颗粒具有超顺磁性，在交变磁场中具有磁靶向性，可以实现磁性纳米颗粒靶向性传递和释放包封的药物，同时由于包封的磁性纳米四氧化三铁在交变磁场中具有磁感应升温特性，从而使这种新型磁性纳米载药颗粒集化疗和热疗于一体，发挥较好的抗肿瘤作用。同时，它因具有磁靶向定位而降低柔红霉素全身毒副作用等优点。上世纪70年代，Widder等首次提出磁控靶向药物传递系统的概念，此后该药物传递系统得到了突飞猛进的发展。磁控靶向药物传递系统是以具有超顺磁性的纳米颗粒为载体，与抗肿瘤药物结合，通过外加磁场定位于肿瘤部位，控制磁性载体在体内定向运行至靶部位并释放药物发挥治疗作用。磁性材料用于医学领域关键在于它们毒性低、生物相容性好、可通过静脉注射给药、能在靶组织中高浓度积聚等，而上述特征中毒性低是最为重要的因素。具有超顺磁性的纳米四氧化三铁颗粒因具备良好的生物相容性、无毒副作用，成为最有前途的磁靶向性药物载体。胶体氧化铁颗粒在早期的临床试验中就表现出了较好的体内靶向性携带药物的能力，并在患者体内表现出安全、可以耐受的优点。尽管磁控靶向药物传递系统还没有达到常规应用于临床要求的安全性和有效性，如释放药物的渗透深度和弥散广度还较差，但它可以通过改进合成工艺来达到实际应用的需要。磁靶向药物传递系统能应用于体内的重要挑战就是在达到靶器官之前就被内皮网状系统识别和清除，以及如何克服生物屏障，如血管内皮细胞、血脑屏障等。磁性载药颗粒静脉注射入体内的命运高度取决于它们的粒径、形态、电荷和表面化学修饰，载药颗粒的这些理化性质直接影响它们后续的药代动力学和生物分布。为了增加磁性载药颗粒的有效性，采用一些技术如减小粒径和表面活性修饰等来使得它们能够“避开”上述生物屏障，增加血液循环时间，尽最大可能的到达靶部位。并且纳米四氧化三铁颗粒不仅可以用作药物载体，而且在交变磁场下还可发热升温，将磁性纳米颗粒靶向应用在肿瘤组织内，精确地将癌组织加热到有效治疗温度，即 “适形热疗”，可达到对肿瘤热疗的自动控温和恒温，对肿瘤的热疗具有重要的意义。据美国癌症协会提供的统计资料显示，90 %以上癌症患者的死因或多或少都与耐药有关。多药耐药是导致化疗失败的主要原因，因而对临床多药耐药发生的预防与逆转已成为癌症治疗需要迫切解决的问题，也是人们研究的热点与难点领域，它表现为细胞对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时，对其他许多结构不同、作用机理不同的抗肿瘤药物也产生耐药性。多药耐药作用机制多样并互相影响，越来越多的证据表明，过表达肿瘤细胞膜表面 ATP -依赖的药物外排泵——P - gp/ABCBl是多药耐药产生的主要机制之一。很多化疗药物，如蒽环类抗生素、紫杉醇等都能够通过过度表达mdrl/P - gp途径诱导肿瘤细胞耐药。 因而，有效的P - gp抑制剂可以抑制P - gp对肿瘤药物的外排作用，逆转肿瘤多药耐药，提高化疗效果。P - gp抑制剂的研究发展迅速，经历了第一、二代，目前已发展到第三代多个临床试验结果表明，它们在实际应用当中效果却并不十分尽如人意。本课题组前期已行大量实验对多种多药耐药逆转剂不断筛选，我们认为汉防己甲素具有广阔的实际应用前景。它是从千金藤属防己科植物粉防己的根中的提取的一种生物碱，属双苄基异喹啉类化合物， 能有效逆转P - gp介导的多药耐药，是非常具有开发前景的第三代逆转药。5 -溴汉防己甲素，是对汉防己甲素进行结构修饰、活性筛选的修饰物，具有活性强、毒副作用低的优点。我们前期的实验结果显示5-溴汉防己甲素对于白血病细胞K562/A02多药耐药性的逆转作用是传统汉防己甲素的3倍。基于以上研究成果我们首先通过化学共沉淀法法制备了纳米级的磁性四氧化三铁颗粒，然后以油酸包裹以及Pluronic F127进行表面修饰，将化疗药物柔红霉素和P - gp 抑制剂5-溴汉防己甲素共同载入磁性四氧化三铁纳米颗粒，制备成磁性纳米载药颗粒，利用四氧化三铁在交变磁场中具有磁靶向性，可以实现磁性纳米颗粒靶向性传递和释放包封的药物，同时由于包封的磁性纳米四氧化三铁在交变磁场中具有磁感应升温特性，从而使这种新型磁性纳米载药颗粒集化疗和热疗于一体，发挥较好的抗肿瘤作用。同时，它因具有磁靶向定位而降低柔红霉素全身毒副作用等优点。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法，利用本发明可获得磁响应性强，粒径较小(<200 nm)、水分散性较好、包封率较高、具有缓释特性的纳米颗粒。
技术方案本发明的共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法采用如下技术方案，
第一步将!^eCl3 · 6H20和!^eSO4 · 7H20溶于去离子水中，在氮气保护下机械搅拌器搅拌、水浴成铁盐溶液，将氨水缓慢滴入该铁盐溶液中，水解产生大量黑色的狗304晶体颗粒， 然后加入油酸，反应一段时间后，升温熟化，产物用永磁铁分离，去离子水和无水乙醇洗涤多次，得油酸包裹的I^e3O4冷冻干燥备用；取上述油酸包裹的狗304，溶于去离子水中，加入普鲁兰尼克Pluronic F127，磁力搅拌，室温过夜；将产物离心后，弃沉淀，得到油酸包裹普鲁兰尼克F127稳定的!^e3O4胶体溶液，即空白磁性纳米载体；
第二步取盐酸柔红霉素加入甲醇溶液，再加入三乙胺，超声波处理，得疏水性柔红霉素-甲醇溶液；取盐酸5-溴汉防己甲素加入甲醇溶液，再加入三乙胺，超声波处理，得疏水性5-溴汉防己甲素-甲醇溶液；
第三步取含磁性纳米!^e3O4的水溶液，剧烈搅拌过程中逐滴加入疏水性柔红霉素-甲醇溶液和5-溴汉防己甲素-甲醇溶液，反应过夜，水洗、磁铁分离，得共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒。FeCl3 · 6H20 禾Π FeSO4 · 7Η20 的质量比例为13:9。盐酸5-溴汉防己甲素、甲醇溶液、三乙胺的比例为5mg: ImL: 12 μ L。疏水性柔红霉素-甲醇溶液、5-溴汉防己甲素-甲醇溶液的比例为5mg:ImL:12 μ L 。有益效果
1.采用化学共沉淀法成功制备出磁性四氧化三铁纳米颗粒，然后用油酸包裹和 Pluronic F127修饰，制备的油酸包裹及Pluronic修饰的四氧化三铁透射电镜下大小为 10^20 nm，分散性良好，傅立叶红外光谱分析见油酸和Pluronic的特征峰参照图2。2.本发明通过高分子聚合物Pluronic修饰磁性颗粒后有效改善了其在水中的分散性，平均粒径135nm左右，多分散系数0. 18参照图3，磁响应性好，包封率高，稳定性尚ο3.本发明制备的磁性纳米载药颗粒首次将化疗药物柔红霉素和P - gp抑制剂 5-溴汉防己甲素共同载入磁性纳米颗粒，制备的共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米颗粒能携带药物进入人白血病耐药株K562/A02细胞中并缓慢释放，这种方法能有效提高细胞内柔红霉素的药物浓度，延长柔红霉素在细胞内的存在时间，增加其抗肿瘤细胞增殖作用。4.本发明的磁性纳米载药颗粒在外界磁场的作用下自动升温到适合肿瘤的治疗温度并且持续控温，同时实现药物的释放，它将肿瘤的化疗和热疗相结合，以获得更佳的抗肿瘤作用。5. 一定量的磁性纳米载药颗粒局部注射到移植瘤内，在频率为219kHz、场强为 10. 5 - 30. 1 kA/m，可以在40min内使肿瘤区温度升温至41 - 45°C左右，而周围正常组织温度基本不变，表明该方法具有靶向定位加热和恒温的治疗作用，且体内肿瘤的治疗实验证明其联合化疗治疗的效果优于单纯磁性纳米铁颗粒和单载柔红霉素的磁性纳米铁颗粒。6. 一定量的磁性纳米载药颗粒体外作用于人类白血病耐药细胞株后对细胞具有很强的生长抑制和促凋亡作用，与单纯磁性纳米铁颗粒以及单载柔红霉素的磁性纳米铁颗粒相比，效果更加显著(p<0. 05)。7.磁性纳米载药颗粒是一种能集化疗和热疗于一体的新型抗肿瘤制剂，并且具有磁靶向性、缓释、副作用小等多重优点，因此是极具应用前景的抗肿瘤新剂型。
图1是傅立叶红外光谱分析，a - d分别代表纯的!^e3O4、油酸包裹的狗304、纯的 Pluronic F127以及油酸包裹、Pluronic稳定的!^e3O4颗粒，D中可见Pluronic F127中的聚氧乙烯一聚丙乙烯链中的特征峰。图2是将制备的共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的水合动力学半径，平均水合半径为135 nm，多分散系数0. 185。图3是共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的体外释放特性，说明其具有缓释的功能。图4是共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的磁效应曲线图，说明其具有良好的超顺磁性。
具体实施例方式第一步将洸g FeCl3 · 6H20和18 g FeSO4 · 7H20溶于50 mL去离子水中，在氮气保护下机械搅拌器搅拌(7(ΚΓ800 rpm)，水浴70 ° C，将50 mL氨水缓慢滴入该铁盐溶液中，此溶液水解产生大量黑色的!^e3O4晶体颗粒，5分钟后加入5g油酸，反应30分钟后，升温至80 ° C熟化1小时，产物用永磁铁分离，去离子水和无水乙醇洗涤多次，得冷冻干燥备用。称取上述450 mg油酸包裹的!^e3O4，溶于45 mL去离子水中，加入150 mg Pluronic F127，磁力搅拌，室温过夜。将产物离心(1000 rpm，10 ° C，10分钟)后，弃沉淀，得到油酸包裹Pluronic稳定的!^e3O4胶体溶液，即空白磁性纳米载体。第二步取盐酸柔红霉素霉素5 mg加入1 mL甲醇，再加入12 μ L三乙胺，超声10 分钟，得疏水性柔红霉素-甲醇溶液。取盐酸5-溴汉防己甲素(15 mg/mL) 200 μ L加入600 yL甲醇，再加入7.2 μ L三乙胺，超声10分钟，得疏水性5 -溴汉防己甲素-甲
醇溶液。第三步取含30 mg磁性纳米Fe^O4的溶胶7 mL,剧烈搅拌过程中逐滴加入柔红霉素-甲醇溶液和5-溴汉防己甲素-甲醇溶液各300 μ L，反应过夜，水洗、磁铁分离，得共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒。实施例一种作为治疗癌症药物的共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒
第一步将沈g FeCl3 · 6H20和18 g FeSO4 · 7H20溶于50 mL去离子水中，在氮气保护下机械搅拌器搅拌(7(ΚΓ800 rpm)，水浴70 ° C，将50 mL氨水缓慢滴入该铁盐溶液中， 此溶液水解产生大量黑色的狗304晶体颗粒，5分钟后加入5g油酸，反应30分钟后，升温至 80 ° C熟化1小时，产物用永磁铁分离，去离子水和无水乙醇洗涤多次，得冷冻干燥备用。 称取上述450 mg油酸包裹的!^e3O4,溶于45 mL去离子水中，加入150 mg Pluronic F127， 磁力搅拌，室温过夜。将产物离心(1000 rpm, 10 ° C，10分钟)后，弃沉淀，得到油酸包裹 Pluronic稳定的Fe3O4胶体溶液，即空白磁性纳米载体。第二步取盐酸柔红霉素霉素5 mg加入1 mL甲醇，再加入12 μ L三乙胺，超声10 分钟，得疏水性柔红霉素-甲醇溶液。取盐酸5-溴汉防己甲素(15 mg/mL) 200 μ L加入600 yL甲醇，再加入7.2 μ L三乙胺，超声10分钟，得疏水性5 -溴汉防己甲素-甲
醇溶液。第三步取含30 mg磁性纳米狗304的溶胶7 mL,剧烈搅拌过程中逐滴加入柔红霉素-甲醇溶液和5-溴汉防己甲素-甲醇溶液各300 μ L，反应过夜，水洗、磁铁分离，得共载柔红霉素和5 -溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒。
权利要求
1.一种共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤第一步将!^eCl3 · 6H20和!^eSO4 · 7H20溶于去离子水中，在氮气保护下机械搅拌器搅拌、水浴成铁盐溶液，将氨水缓慢滴入该铁盐溶液中，水解产生大量黑色的狗304晶体颗粒， 然后加入油酸，反应一段时间后，升温熟化，产物用永磁铁分离，去离子水和无水乙醇洗涤多次，得油酸包裹的I^e3O4冷冻干燥备用；取上述油酸包裹的狗304，溶于去离子水中，加入普鲁兰尼克Pluronic F127，磁力搅拌，室温过夜；将产物离心后，弃沉淀，得到油酸包裹普鲁兰尼克F127稳定的!^e3O4胶体溶液，即空白磁性纳米载体；第二步取盐酸柔红霉素加入甲醇溶液，再加入三乙胺，超声波处理，得疏水性柔红霉素-甲醇溶液；取盐酸5-溴汉防己甲素加入甲醇溶液，再加入三乙胺，超声波处理，得疏水性5-溴汉防己甲素-甲醇溶液；第三步取含磁性纳米!^e3O4的水溶液，剧烈搅拌过程中逐滴加入疏水性柔红霉素-甲醇溶液和5-溴汉防己甲素-甲醇溶液，反应过夜，水洗、磁铁分离，得共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒。
2.根据权利要求1所述的共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法，其特征在于FeCl3 · 6H20和FeSO4 · 7H20的质量比例为13:9。
3.根据权利要求1所述的共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法，其特征在于盐酸5-溴汉防己甲素、甲醇溶液、三乙胺的比例为5mg:lmL:12 μ L ο
4.根据权利要求1所述的共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法，其特征在于疏水性柔红霉素-甲醇溶液、5-溴汉防己甲素-甲醇溶液的比例为5mg: ImL: 12 μ L。
全文摘要
共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒的制备方法涉及一种磁性纳米载药颗粒的制备工艺。将硫酸铁、硫酸亚铁按一定比例溶解于水中，在氮气环境下加入氨水，并进一步加入油酸，经剧烈搅拌、高温熟化等步骤得到油酸包裹的四氧化三铁纳米颗粒。得到的四氧化三铁纳米颗粒用适量PluronicF127修饰后得到空白磁性纳米四氧化三铁载体，再加入含有柔红霉素和5-溴汉防己甲素的甲醇溶液，剧烈搅拌过夜，水洗，磁铁分离即得共载柔红霉素和5-溴汉防己甲素磁性纳米四氧化三铁颗粒。
文档编号A61K47/02GK102302503SQ20111026654
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者吴玮玮, 张海军, 王彩莲, 王筠, 王雪梅, 程坚, 蔡晓辉, 陈宝安 申请人:东南大学