一种pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法。
【背景技术】
[0002]癌症是当今医学界所面临的重大难题之一，化学疗法是癌症治疗中不可或缺的重要手段。但传统的化学疗法存在毒副作用大、药物生物利用率低、缺乏特异性识别等缺点，限制了其在癌症治疗中的应用与发展。智能响应药物控释系统的出现和发展有望解决化学疗法中存在的问题。利用纳米材料作为抗肿瘤药物的载体，构建新型的智能响应体系，可实现药物的缓释并稳定血液浓度，从而降低其对病人的毒副作用，提高肿瘤的治疗效果。目前，发展的新型智能控释体系，不仅能特异性的识别靶位组织，还能定时、定量的将药物导入病变部位，提高药物的利用率，在临床治疗中具有潜在的应用前景。
[0003]目前，一系列刺激响应性释放药物体系都已被开发，他们通过靶向部位的特殊环境“激活”，将药物释放到靶向部位的一类新型药物系统。在众多环境响应性药物控释系统中，pH响应药物控释体系尤其受到了关注。这是因为人体正常血液和组织的pH值接近7.4，而肿瘤组织周围的环境略呈酸性，pH为5.5-6.5，而且细胞内涵体和溶酶体的pH更低为PH4.5-5.5，因此，利用人体内部自身存在的这种环境差异设计pH响应智能体系，实现对药物释放的控制，是一种简单可行的方法。近年来PH响应性释放体系得到了广泛的应用，大多数pH响应性药物输送体系都是通过引入pH响应型官能团达到响应性释放药物的目的，主要是通过在载体中氨基或羧酸根等官能团，利用酸碱度变化的质子化作用来改变体系的形态，达到PH相应的能力；或者是利用对酸敏感的官能团如亚胺、腙等作为连接药物分子和载体的纽带形成药物缀合物，通过该“纽带”酸性降解来释放药物。这些方法存在着药物负载量小，载体水溶性差的缺点，因此限制了 PH响应体系大的应用。
【发明内容】
[0004]本发明是为了解决现有方法存在着药物负载量小，载体水溶性差的问题，而提供了一种pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法。
[0005]一种pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法具体是按以下步骤进行的:
[0006]一、F127-泛酸钙混合液的制备:将F127和泛酸钙单水合物溶解在去离子水中，在搅拌速度为250r/min?400r/min下搅拌至得到清晰乳状液，得到F127-泛酸1?混合液；
[0007]步骤一中所述的F127与泛酸钙单水合物的质量比为1: (5?10);步骤一中所述的F127的质量与去离子水的体积比为Ig: (20?80)mL ；
[0008]二、介孔羟基磷灰石纳米粒子的制备^fK2HPO4.3H20溶解在去离子水中，得到K2HPO4溶液，然后用NH 3.H2O调解K2HPO4溶液的pH值为10?14，再将pH值为10?14的K2HPO4溶液以滴加速度为1.0g/min?3.0g/min滴加到F127-泛酸钙混合液中，搅拌均匀后采用水浴回流的方式进行加热，控制水浴加热温度为80°C?100°C，回流时间为24h?48h，完成水浴回流反应，将水浴回流反应后的溶液过滤，收集白色沉淀物，将白色沉淀物在温度为80°C?150°C的真空条件下干燥12h?48h，得到干燥后的白色沉淀物，然后将干燥后的白色沉淀物在温度为200°C?300°C下预烧2h?6h，再在马弗炉中煅烧，控制煅烧温度为500°C?600°C，煅烧时间为6h?10h，得到介孔羟基磷灰石纳米粒子；
[0009]步骤二中所述的K2HPO4.3Η20的质量与去离子水的体积比为Ig: (6?15)mL ;步骤二中所述的PH值为10?14的K2HPO4S液中的K 2ΗΡ04.3H20的质量与F127-泛酸钙混合液中F127的质量比为(2?5):1 ;
[0010]三、介孔羟基磷灰石的氨基化:将步骤二得到的介孔羟基磷灰石纳米粒子均匀分散在甲苯溶液中，在搅拌速度为300r/min?600r/min下搅拌1min?30min后，加入3-氨丙基三甲氧基娃烧，然后置于温度为60°C?80°C的水浴锅中回流24h?48h，离心冷冻干燥后得到氨基化的介孔磷灰石；
[0011]步骤三中所述的介孔羟基磷灰石纳米粒子的质量与甲苯溶液的体积的比为Ig: (50?100)mL;步骤三中所述的3-氨丙基三甲氧基硅烷与甲苯溶液的体积比为1: (25 ?80)；
[0012]四、聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子的制备:将步骤三得到的氨基化的介孔磷灰石均匀分散在N，N- 二甲基甲酰胺溶液中，然后在室温下以搅拌速度为400r/min?600r/min搅拌2h?3h，得到氨基化的介孔磷灰石分散液，再将聚丙烯酸逐滴加入到氨基化的介孔磷灰石分散液中，然后在温度为120?160°C的条件下继续以搅拌速度为300r/min?500r/min搅拌4h?8h，离心干燥得到聚丙稀酸-介孔磷灰石纳米粒子；
[0013]步骤四中所述的步骤三得到的氨基化的介孔磷灰石的质量与N，N-二甲基甲酰胺溶液的体积比为Ig: (85?160)mL ;步骤四中所述的步骤三得到的氨基化的介孔磷灰石与聚丙烯酸的质量比为1: (I?3)；
[0014]五、pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的制备:将步骤四得到的聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子和盐酸阿霉素共同溶解在PBS缓冲溶液中，在室温下以搅拌速度为400r/min?600r/min搅拌48h?72h，然后采用PBS缓冲液离心洗涤10?20次，冷冻干燥得到pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体；
[0015]步骤五中所述的步骤四得到的聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子与盐酸阿霉素的质量比为1: (0.5?3);步骤五中所述的步骤四得到的聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子的质量与PBS缓冲溶液的体积比为Ig: (4?15)mL。
[0016]本发明的有益效果:
[0017]本发明制备的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体，制备工艺简单，不仅具有PH响应性，而且药物负载量大和水溶性好，在药物投递领域具有广阔的应用前景。本发明的优点是:
[0018]1、本发明制备的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体通过静电作用将药物负载到载体上，药物负载量大，避免了多次重复给药，降低了载体在体内的毒副作用。
[0019]2、本发明制备的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体对pH具有良好的响应性，在PH刺激下实现定时、定量的释放药物分子，有效地提高了药物的利用率。
[0020]3、本发明制备的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体具有良好的水溶性和生物降解性，细胞毒性较小，降解产物能被人体完全吸收。
[0021]4、本发明操作简单，成本低廉，实用性强。
【附图说明】
[0022]图1为试验一中步骤一得到的介孔羟基磷灰石纳米粒子的透射电镜图片；
[0023]图2为试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的透射电镜图片；
[0024]图3为在不同pH刺激下试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的pH响应性释放特性图；其中I为ρΗ5.0，2为ρΗ6.5，3为ρΗ7.4 ；
[0025]图4为在pH刺激下试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体的“爆发式”释放行为特性图；其中a为pH调节为5.0时；
[0026]图5为试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体对肝癌细胞靶向性的量化分析柱形图；其中a为没有载体的对照组，b为聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子，c为载有药物盐酸阿霉素的聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子；
[0027]图6为试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体对人脐静脉内皮细胞靶向性的量化分析柱形图；其中a为没有载体的对照组，b为聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子，c为载有药物盐酸阿霉素的聚丙烯酸-介孔磷灰石纳米粒子；
[0028]图7为试验一得到的pH响应性核壳结构的介孔磷灰石纳米药物载体与肝癌细胞共培养6h后的共聚焦扫描电镜