一种有机‑无机网络双重加固的复合脂质体的制备方法与流程

本发明属于生物纳米材料技术领域，具体涉及一种将含有紫外光可聚合官能团的有机硅氧烷引入疏水脂双层中，一步法制备脂质体/有机硅复合微囊，并通过紫外辐射聚合形成有机-无机网络双重加固的复合脂质体的方法。

背景技术：

脂质体是磷脂双分子分散在水中形成的一个类球状的，有着内部水腔的封闭囊泡，具有良好的生物相容性及能携带各种亲水和疏水物质。在20世纪70年代，Bangham等研究者首次对脂质体作为药物传递载体进行研究，然而，脂质体本身极不稳定容易发生融合聚集。这是由于磷脂的氧化和水解、双分子层融合聚集使脂质体的通透性增加，从而发生药物泄露等现象。为了提高脂质体的稳定性，科学家们分别有通过有机、无机和有机-无机杂化材料对其进行表面修饰。例如，Sylvie Bégu课题组(Chem.Commun.,2003,640-641)报道了一种脂质体/二氧化硅复合微囊的制备方法，即以脂质体为软模板，然后引入硅源(TEOS)，通过其溶胶-凝胶过程，在该模板上包覆一层二氧化硅壳层，并将这种材料命名为“liposil”；曹众等(Colloids Surf.B:Biointerfaces,2014,116,327-333)提出了一种新的策略来制备具有高稳定性的脂质体，即将碳酸盐网络结构包覆到硅基复合脂质体上形成一种有机-无机杂化的陶瓷型脂质体。以上制备脂质复合材料中，都至少需要两步反应，操作过程复杂且在制备过程中容易破坏脂质体本身的结构。基于此，发明人所在的研究小组(ACS Appl.Mater.Interfaces,2015,7,25039-25044)曾提出一种以一步法直接制备复合脂质微囊的体系，即利用磷脂双层内部的疏水性质，在制备脂质体的过程中，将亲油性的TEOS限域封装在脂双层中进行水解缩合，原位沉积形成二氧化硅壳层，从而制备得到了脂质体/二氧化硅复合微囊。然而该方法制备得到的脂质复合微囊室温放置5～6天后完全融合聚集，稳定性仍有待提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单、反应条件温和且稳定性更好的有机-无机网络双重加固的复合脂质体的制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

1、制备脂质体/有机硅复合微囊

将胆固醇、磷脂、有机硅氧烷按质量比为1:4:0.8～1.2加入三氯甲烷中，混合均匀，在35～45℃旋转蒸发除去三氯甲烷，加入0.01mol/L pH值为7的磷酸盐缓冲溶液，胆固醇与磷酸盐缓冲液的质量-体积比为1mg:0.3～0.5mL，35～45℃水化并超声30～45分钟，得到脂双层中包封有机硅氧烷的脂质体；用pH值为10的氨水调节脂双层中包封有机硅氧烷的脂质体的pH值至8～9，室温搅拌反应6～8天，得到脂质体/有机硅复合微囊。

2、制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体

将得到的脂质体/有机硅复合微囊离心分离，所得沉淀用0.01mol/L pH值为7的磷酸盐缓冲液洗涤至上清液无色，加入光引发剂，分散均匀，采用紫外光辐射，即得有机-无机网络双重加固的复合脂质体。

上述有机硅氧烷为3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷；所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；所述的磷脂为蛋黄卵磷脂或大豆卵磷脂。

上述步骤2中，优选有机硅氧烷与光引发剂的质量比为1:0.005～0.02。

上述步骤2中，进一步优选采用波长为365nm的紫外光辐照5～30分钟。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用磷脂、胆固醇、有机硅氧烷为原料，将疏水的有机硅氧烷直接一步引入到疏水脂双层中，通过有机硅氧烷原位发生水解-缩合反应生成二氧化硅壳层，且二氧化硅壳层含有紫外可聚合的官能团C＝C，C＝C在紫外辐照下聚合，形成有机-无机网络双重加固的复合脂质体。

2、本发明所用原料绿色环保，制备方法简单，反应条件温和，可操作性强，从脂双层中引入有机硅氧烷，所需的有机硅氧烷的量较少。

3、本发明所得脂质体室温放置22天后微囊仍能保持良好的形貌，具有良好的稳定性，可应用于药物的长期保存等领域，并且本发明对后期制备多种类型及功能特性的复合脂质体提供了思路。

附图说明

图1是实施例1制备的脂质体/有机硅复合微囊的扫描电镜图。

图2是实施例1制备的有机-无机网络双重加固的复合脂质体的扫描电镜图。

图3是实施例1制备的脂质体/有机硅复合微囊的能量色散X射线光谱图。

图4是实施例1制备脂质体/有机硅复合微囊(曲线1)和有机-无机网络双重加固的复合脂质体(曲线2)的红外光谱图。

图5是实施例1制备的有机-无机网络双重加固的复合脂质体室温放置22天后的扫描电镜图。

图6是实施例2制备的脂质体/有机硅复合微囊的扫描电镜图。

图7是实施例3制备的脂质体/有机硅复合微囊的扫描电镜图。

图8是实施例4制备的有机-无机网络双重加固的复合脂质体的扫描电镜图。

图9是实施例5制备的有机-无机网络双重加固的复合脂质体的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

实施例1

1、制备脂质体/有机硅复合微囊

将25mg胆固醇、100mg蛋黄卵磷脂、25mg 3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷加入10mL三氯甲烷中，室温超声混合均匀，在40℃旋转蒸发除去三氯甲烷，得到一层均匀透明的薄膜，然后加入10mL 0.01mol/L pH值为7的磷酸盐缓冲溶液，40℃水化30分钟，再在35～40℃下超声40分钟，超声频率为100Hz、功率为100W，得到脂双层中包封3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷的脂质体，用pH值为10的氨水调节脂双层中包封3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷的脂质体的pH值至8～9，室温搅拌反应7天，得到脂质体/有机硅复合微囊。

2、制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体

将得到的脂质体/有机硅复合微囊以4000转/分钟的速度离心分离，得到的沉淀用0.01mol/L pH值为7的磷酸盐缓冲溶液洗涤至上清液无色，加入0.25mg 2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，搅拌均匀，采用波长为365nm的紫外光辐照15分钟，得到有机-无机网络双重加固的复合脂质体。

采用扫描电镜、能量色散X射线光谱和红外光谱仪分别对上述得到的脂质体/有机硅复合微囊、有机-无机网络双重加固的复合脂质体进行表征，结果如图1～4。由图1和2可见，脂质体/有机硅复合微囊在紫外辐照聚合后，形貌仍呈棒状结构，尺寸没有明显变化。根据图3知所制备脂质体/有机硅复合微囊确实含有Si元素，虽然强度不是很高，这是由于在制备样品的过程中，引入有机硅源的量就特别少，但是结合扫描电镜图片可说明二氧化硅壳层已经形成。由图4可见，相比于脂质体/有机硅复合微囊(曲线1)，有机-无机网络双重加固的复合脂质体(曲线2)在1648cm^-1处对应C＝C双键的伸缩振动吸收峰强度明显减弱很多，说明功能基团C＝C通过紫外辐照发生了聚合反应，形成一层无机网格再一次加固了脂质体。

将上述制备的有机-无机网络双重加固的复合脂质体室温放置22天后，采用扫描电镜进行表征，结果见图5。由图可见，室温放置22天后复合脂质体形貌仍保持良好，说明其具有良好的稳定性。

实施例2

在实施例1的制备脂质体/有机硅复合微囊步骤1中，将3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷的用量增加至30mg，该步骤的其他步骤与实施例1相同，得到脂质体/有机硅复合微囊(见图6)。本实施例制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体的步骤2与实施例1相同。

实施例3

在实施例1的制备脂质体/有机硅复合微囊步骤1中，将3-甲基丙烯酸丙酯三甲基硅氧烷的用量减少至20mg，该步骤的其他步骤与实施例1相同，得到脂质体/有机硅复合微囊(见图7)。本实施例制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体的步骤2与实施例1相同。

实施例4

本实施例制备脂质体/有机硅复合微囊的步骤与实施例1相同。在制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体步骤2中，采用波长为365nm的紫外光辐照5分钟，该步骤的其他步骤与实施例1相同，得到有机-无机网络双重加固的复合脂质体(见图8)。

实施例5

本实施例制备脂质体/有机硅复合微囊的步骤与实施例1相同。在制备有机-无机网络双重加固的复合脂质体步骤2中，采用波长为365nm的紫外光辐照30分钟，该步骤的其他步骤与实施例1相同，得到有机-无机网络双重加固的复合脂质体(见图9)。