一种聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体的制备及其应用
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体的制备及其应用。本发明的纳米晶体 由聚乙二醇化紫杉醇与紫杉醇组成，属于药物制剂领域。
【背景技术】：
[0002] 紫杉醇（paclitaxel，PTX)是20世纪60年代从红豆杉属植物紫杉的树干和树皮 中提取并开发出的一种广谱天然抗癌药，临床首选用于乳腺癌和卵巢癌等妇科肿瘤治疗的 一线化疗药物。临床常用的紫杉醇注射剂具有较多不良反应，而且患者经过首次化疗后，体 内残存的肿瘤细胞易对紫杉醇产生极度耐药，这经常导致紫杉醇化疗的失败。因此开发一 种能同时减少不良反应和耐药性的紫杉醇新制剂具有重要临床应用价值和意义。
[0003] 但是，紫杉醇是一种溶解度极低的化合物（水中溶解度大约0. 3 μ g/ml)，为了配 制成达到临床用药浓度的紫杉醇注射剂，需要加入大量的增溶剂，商业产品Taxol?就是加入 了 50%的聚氧乙稀蓖麻油（Cremophor EL)。Cremophor EL严重的毒副作用促使药物开发 者探索紫杉醇的新剂型，比如制备水溶性前药、脂质体、胶束、纳米粒等。这些新型紫杉醇给 药系统虽然克服了聚氧乙烯蓖麻油的毒副作用，但大量载体材料的引入，同样对人体具有 一定的副作用。
[0004] 纳米晶体药物由于没有或很少载体材料、大大提高药物的生物利用度等优点，近 年来备受关注，是目前解决难溶性药物给药问题较好的手段。公开号为CN103768046的专 利公开了一种注射用紫杉醇纳米晶体及其制备方法，但是所制备的紫杉醇纳米晶体进入体 内以后，很容易被网状内皮系统（RES)识别，被当作异物吞噬，蓄积在RES丰富的组织，比如 肝和脾，引起血药浓度的急剧降低。为了逃避RES的识别和吞噬，延长药物在体内的循环 时间，将药物载体隐形化是常用的手段。这种隐形化的载体不仅能够避免网状内皮系统的 吞噬，显著延长药物在体内的循环时间，同时还能借助肿瘤组织血管的透过性增强及滞留 (EPR)效应被动靶向于肿瘤组织，使药物在肿瘤组织保持较高浓度，药物载体被覆聚乙二醇 可以实现隐形化。
【发明内容】
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[0005] 本发明的目的是提供一种稳定的疏水性药物与其聚乙二醇衍生物形成的纳米晶 体制备方法及其应用，提高疏水性药物的载药量，减少辅料的毒性。通过纳米晶体表面被覆 聚乙二醇，实现纳米晶体的隐形化，减少RES的识别和吞噬，延长纳米晶体在体内的循环时 间，提高药物的作用效果。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现上述目的：
[0007] 本发明提供一种聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，该晶体中，紫杉醇占总重的50? 90 %，聚乙二醇化紫杉醇占总重的10?50 %，其粒径为100?800nm，作为晶体，其有关的X 射线衍射（XRD)数据如附图1所示，该晶体在2 Θ为5. 1，10. 5, 12. 6, 20. 4, 22. 4处有特征 峰。
[0008] 本发明的纳米晶体，其中的聚乙二醇分布在纳米晶体的表面和内部。
[0009] 本发明的纳米晶体由聚乙二醇化紫杉醇和紫杉醇制备而成，其表面由聚乙二醇修 饰，聚乙二醇化紫杉醇可以吸附在紫杉醇纳米晶体表面，也可以是其分子结构中的紫杉醇 与形成纳米晶体的紫杉醇一起结晶，使得聚乙二醇裸露在外，形成聚乙二醇化紫杉醇纳米 晶体。
[0010] 本发明的纳米晶体，其中所述的聚乙二醇化紫杉醇可以用中国专利（公开号 CN102614110)描述的方法制备，属于现有技术。
[0011] 本发明的纳米晶体，其中所述聚乙二醇的平均分子量为700?10000道尔顿。
[0012] 本发明的纳米晶体，其制备方法如下：
[0013] 以紫杉醇和聚乙二醇化紫杉醇作为原料，通过溶剂溶解后，再进行析晶，过滤后得 到晶体。
[0014] 优选的，本发明的纳米晶体的制备方法采用抗溶剂沉淀法，首先将聚乙二醇化紫 杉醇和紫杉醇溶解在有机相中，再注入到水相，由于溶剂的改变，紫杉醇与聚乙二醇化紫杉 醇一起析出结晶。有机相选自：乙醇、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷和丙酮，优选二甲基 亚砜和乙醇，更优选二甲基亚砜。
[0015] 更优选的，本发明的纳米晶体的制备方法如下：紫杉醇Img溶于0. 2 - Iml有机溶 剂中，在探头超声作用下注射入I - IOml含有0.1 -5mg的PEG-PTX水溶液中，探头超声 2 -IOmin即得。更优选的，本发明的纳米晶体的制备方法如下：PEG -ΡΤΧ0. I -lmg，连同Img 紫杉醇一起溶于〇. 2 - 0. 8ml有机溶剂中，将此溶液在探头超声作用下注射入I - IOml的蒸 馏水中，探头超声2 - IOmin即得。
[0016] 本发明提供的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，可以根据产品需要，制备成适合保存 和使用的药物制剂形式，如加入适当冻干保护剂做成固体冻干粉。冻干保护剂选自葡萄糖、 蔗糖、甘露醇、乳糖中的任意一种或多种。或者分散在经皮给药载体中，做成透皮制剂。
[0017] 本发明的纳米晶体，其给药途径可以选择静脉注射给药，也可以选择口服、经皮或 粘膜给药。
[0018] 本发明所述的聚乙二醇化紫杉醇，其聚乙二醇可以由其他亲水性高分子化合物代 替，比如短链的壳聚糖、聚乙二醇维生素 E琥珀酸酯。
[0019] 本发明所述的聚乙二醇化紫杉醇，其紫杉醇部分可以由其他难溶性药物代替，包 括但不限于：多烯紫杉醇、喜树碱、10 -羟基喜树碱、9 -硝基喜树碱、拓扑替康、伊立替康、9 -氨基喜树碱、替尼泊苷、依托泊苷、环孢素 A、非诺贝特、西罗莫司、阿瑞吡坦、甲地孕酮、帕潘 立酮、厄洛替尼、水飞蓟素、槲皮素、伊曲康唑、萘普生、地塞米松、地奥司明、淫羊藿素、冬凌 草甲素、姜黄素、葛根素、奈韦拉平、齐拉西酮。
[0020] 本发明所述的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，其中的聚乙二醇端，可以连接配体，所 述配体选自：叶酸、RGD及其类似物、多肽、半乳糖、转铁蛋白、抗体。
[0021] 本发明所述的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，其制备方法选自：抗溶剂沉淀法、乳化 法、超临界流体沉淀法，优选抗溶剂沉淀法。
[0022] 本发明提供的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体具有以下优点：
[0023] 1.本发明的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体的载药量高，其中紫杉醇在晶体中的重量 比例可达80%以上，比现有的除纳米晶体外其他紫杉醇给药系统的载药量（一般不超过 20 % )尚。
[0024] 2.本发明的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，可以混悬在水、生理盐水或葡萄糖中，形 成混悬液，静脉注射或输注，因此在配制溶液剂时无需使用增溶剂，比如聚氧乙烯蓖麻油， 去除了增溶剂带来的毒副作用，大大提高了制剂的安全性。
[0025] 3.本发明的聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体，由于纳米晶体表面有聚乙二醇覆盖，形 成较大的水化层，避免了网状内皮系统的吞噬，可以延长晶体在体内的循环时间，增加药物 在作用部位的滞留，提高药物的作用效果。通过体内实验表明，可明显提高紫杉醇纳米晶体 的抗肿瘤效果，并降低了紫杉醇商业制剂泰素的毒性，具有很好的应用价值。
【附图说明】
[0026] 图1聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体X射线衍射图。
[0027] 图2聚乙二醇5000和实施例1中合成的聚乙二醇化紫杉醇MALDI - TOF质谱图。 A ：mPEG5000；B ：PEG - PTX
[0028] 图3紫杉醇纳米晶体的粒径分布和扫描电镜图。A :紫杉醇纳米晶体的粒径分布 图，B :紫杉醇纳米晶体的扫描电镜图；C :聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体的粒径分布图，D :聚 乙二醇化紫杉醇纳米晶体的扫描电镜图
[0029] 图4聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体形成示意图
[0030] 图5聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体抗肿瘤药效图。A :肿瘤生长曲线；B :给药后裸鼠 体重变化曲线
[0031] 图6聚乙二醇化紫杉醇纳米晶体抗肿瘤药效图。A :给药结束后肿瘤大小图；B :给 药后裸鼠体重变化曲线；C :不同制剂给药后生物发光的能量（越低肿瘤越小）。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例对本发明进行详细的说明和解释，但下列实施例仅用于说明本发 明，而不应视为限定本发明的范围。
[0033] 实施例1 :聚乙二醇化紫杉醇的合成
[0034] 首先合成mPEG - 丁二酸，将甲基化聚乙二醇5000 (mPEG5(lJ、丁二酸酐和吡啶加入 到氯仿中，回流48h后，减压蒸去氯仿，加入蒸馏水，抽滤除去产生的固体，将滤液以氯仿萃 取三次，合并氯仿层，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩至一定量，加入乙醚使析 出固体，抽滤，烘干，得产物为白色固体即为mPEG - 丁二酸。
[0035] 然后合成PEG - PTX，用二氯甲烷溶解mPEG - 丁二酸，冰浴下加入1 -乙基-(3 -二 甲基氨基丙基）碳酰二亚胺盐酸盐（EDOHCl)，反应20min后，加入紫杉醇（PTX)、N，N-二 异丙基乙胺（DIEA)和4 -二甲氨基吡啶（DMAP)，自然升温至室温，反应24小时。闪柱分离 得粗产物，用二氯甲烷溶解，饱和食盐水洗，水层用二氯甲烷再洗，合并有机相，用无水硫酸 钠干燥，过滤，浓缩至干，得到产物即为聚乙二醇化紫杉醇（PEG-PTX)。整个反应过程用薄 层色谱监控，终产物用MALDI - TOF - MS确认。图2A为mPEG5000的MALDI - TOF - MS图，图 2B为PEG - PTX的MALDI - TOF - MS图，最大分子量为5877,显示紫杉醇已经连接在聚乙二 醇上。实施例2:聚乙二醇化紫杉醇的合成
[0036] 合成方法同实施例1，其中以mPEG2_代替mPEG 5_，得到不同分子量的紫杉醇聚乙 二醇化物。
[0037] 实施例3 :聚乙二醇化紫杉醇的合成
[0038] 合成方法同实施例1，其中以HiPEG75ci代替mPEG 5_，得到不同分子量的紫杉醇聚乙 二醇化物。
[0039] 实施例4 :紫杉醇纳米晶体的制备与表征
[0040] 紫杉醇纳米晶体（PTX-NCs)的制备采用抗溶剂沉淀合并超声法。将0.5mL PTX 的二甲基亚砜（DMSO)溶液（2. Omg/ml)在探头超声作用下，注射入IOml的0. 01 %聚乙烯吡 略烧酮（PVP)溶液中，探头超声5min即得。利用M