碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米材料的合成，尤其涉及一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 阿霉素及其衍生物是一类广泛应用于临床治疗癌症的化学治疗药物。近年来，为 了克服阿霉素的毒副作用，如长期使用阿霉素引起的耐药性和急性心脏毒性等问题，纳米 药物载运体系的概念被引入。在纳米药物载运体系中，药物被包封入纳米载体中，以纳米 颗粒的形式在体内运送，特异性在病灶区域被释放，从而具有低泄露、靶向聚集和释放等优 点，在保持疗效的同时降低毒副作用。
[0003] 目前，纳米载体成分主要包括介孔二氧化硅、碳纳米管、石墨烯以及有机高分子。 而碳酸钙是一种普遍存在于自然界中的天然矿物，具有良好的生物相容性和生物安全性， 组分简单，成本低廉，易于大规模制备等优点。非晶碳酸钙作为碳酸钙存在形式的一种，更 易于制备粒径可控的纳米材料，但由于非晶碳酸钙自身的热力学不稳定性，导致其极易在 水环境中迅速溶解和结晶，且由非晶碳酸钙制备的纳米材料粒径颗粒较大，尺寸不均一等 因素，成为非晶碳酸钙作为药物载体的阻碍。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题在于提供一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备 方法，本申请制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒稳定，且粒径小于l〇〇nm，且粒径均 一，呈单分散状态。
[0005] 有鉴于此，本申请提供了一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包 括以下步骤：
[0006] A)，将含有钙离子的乙醇溶液与含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液混合，反应后得 到反应液；
[0007] B)，将碳酸氢铵与碳酸铵中的一种或两种的分解产物与所述反应液反应，得到碳 酸钙-阿霉素纳米颗粒，将所述碳酸钙-阿霉素纳米颗粒与无水乙醇混合，得到悬浮液；
[0008] C)，将所述悬浮液、硅烷偶联剂与氨水混合，反应后得到反应液；将所述反应液、正 硅酸乙酯与氨水混合，反应后得到碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。
[0009] 优选的，步骤B)中得到碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的过程具体为：
[0010] 将所述反应液置于第一容器中，密封第一容器并在第一容器的封口膜上预留孔；
[0011] 将碳酸铵或碳酸氢铵中的一种或两种置于第二容器中，密封第二容器并在第二容 器的封口膜上预留孔；
[0012] 将所述第一容器与所述第二容器置于干燥器中，且所述第一容器封口膜上的预留 孔与所述第二容器封口膜上的预留孔对接，静置反应，得到悬浮液，将所述悬浮液离心分 离，得到碳酸钙-阿霉素纳米颗粒。
[0013] 优选的，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0014] 优选的，所述含有钙离子的乙醇溶液为氯化钙的乙醇溶液。
[0015] 优选的，所述氯化钙的乙醇溶液中氯化钙的浓度为0. 25g/l?I. 9g/l。
[0016] 优选的，步骤A)中所述含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液中氨水的浓度为 0· OOlvol %?Ivol %，盐酸阿霉素的浓度为5?10g/l。
[0017] 优选的，步骤B)中所述悬浮液中所述碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的浓度为0. 05? 0.2g/l〇
[0018] 优选的，所述静置的时间为6?48h，所述静置的温度为20°C?40°C。
[0019] 本申请还提供了一种上述方案制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。
[0020] 优选的，所述碳酸钙-阿霉素-二氧化硅颗粒的粒径小于l〇〇nm。
[0021] 本申请提供了一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法。在制备碳酸 钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的过程中，采用含有钙离子的乙醇溶液与含有氨水与盐酸 阿霉素的水溶液反应，在氨水的作用下，阿霉素分子与钙离子发生反应生成络合物，而有利 于缩小纳米颗粒粒径以及药物负载率的提高；尔后碳酸氢铵与碳酸铵中的一种或多种的分 解产物与络合物反应，得到非晶碳酸钙-阿霉素纳米颗粒，将其分散于乙醇溶液中，在氨水 的碱性条件下，硅烷偶联剂水解，在碳酸钙-阿霉素纳米颗粒表面形成初步包覆，为后续包 覆提供有利条件，最后正硅酸乙酯水解形成二氧化硅包覆层包覆于碳酸钙-阿霉素纳米颗 粒表面，得到碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。本申请将二氧化硅包覆于碳酸钙-阿 霉素纳米颗粒表面，使非晶碳酸钙稳定性较好，且碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒粒径 小于lOOnm、粒径均一与呈单分散状态。
【附图说明】
[0022] 图1是实施例1中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的透射电子显微镜（TEM)低倍 照片；
[0023] 图2是实施例1中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的透射电子显微镜（TEM)高倍 照片；
[0024] 图3是实施例1中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的X射线衍射（XRD)图谱；
[0025] 图4是实施例2中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的透射电子显微镜（TEM)低倍 照片；
[0026] 图5是实施例2中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒的透射电子显微镜（TEM)高倍 照片；
[0027] 图6是实施例3中制备的碳酸钙-阿霉素纳米颗粒合成过程中不同时间点的反应 液的紫外（UV)曲线；
[0028] 图7是实施例4中制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的透射电子显微镜 (TEM)低倍照片；
[0029] 图8是实施例4中制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的透射电子显微镜 (TEM)高倍照片；
[0030] 图9是实施例5中制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的透射电子显微镜 (TEM)低倍照片；
[0031] 图10是实施例5中制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的透射电子显微 镜（TEM)高倍照片；
[0032] 图11是实施例6中碳酸钙-二氧化硅纳米颗粒和碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳 米颗粒的细胞存活率曲线图。
【具体实施方式】
[0033] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0034] 本发明实施例公开了一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括 以下步骤：
[0035] A)，将含有钙离子的乙醇溶液与含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液混合，反应后得 到反应液；
[0036] B)，将碳酸氢铵与碳酸铵中的一种或两种的分解产物与所述反应液反应，得到碳 酸钙-阿霉素纳米颗粒，将所述碳酸钙-阿霉素纳米颗粒与无水乙醇混合，得到悬浮液；
[0037] C)，将所述悬浮液、硅烷偶联剂与氨水混合，反应后得到反应液；将所述反应液、正 硅酸乙酯与氨水混合，反应后得到碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。
[0038] 本申请提供了一种制备碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法，本申请 的制备方法制备的纳米颗粒的粒径小于l〇〇nm，且粒径均一，呈单分散状态。
[0039] 在制备碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的过程中，本申请首先将含有钙离子 的乙醇溶液与含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液混合，反应，得到反应液。在上述过程中，所 述氨水的作用是使阿霉素分子与钙离子发生反应，反应过程如下所示：
【主权项】
1. 一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤： A) ，将含有钙离子的乙醇溶液与含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液混合，反应后得到反 应液； B) ，将碳酸氢铵与碳酸铵中的一种或两种的分解产物与所述反应液反应，得到碳酸 钙-阿霉素纳米颗粒，将所述碳酸钙-阿霉素纳米颗粒与无水乙醇混合，得到悬浮液； C) ，将所述悬浮液、硅烷偶联剂与氨水混合，反应后得到反应液；将所述反应液、正硅酸 乙酯与氨水混合，反应后得到碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中得到碳酸钙-阿霉素纳米 颗粒的过程具体为： 将所述反应液置于第一容器中，密封第一容器并在第一容器的封口膜上预留孔； 将碳酸铵或碳酸氢铵中的一种或两种置于第二容器中，密封第二容器并在第二容器的 封口膜上预留孔； 将所述第一容器与所述第二容器置于干燥器中，且所述第一容器封口膜上的预留孔与 所述第二容器封口膜上的预留孔对接，静置反应，得到悬浮液，将所述悬浮液离心分离，得 到碳酸钙-阿霉素纳米颗粒。
3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三 乙氧基硅烷。
4. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述含有钙离子的乙醇溶液为氯 化钙的乙醇溶液。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氯化钙的乙醇溶液中氯化钙的 浓度为 〇· 25g/l ?I. 9g/l。
6. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中所述含有氨水与盐酸 阿霉素的水溶液中氨水的浓度为〇. OOlvol%?Ivol%，盐酸阿霉素的浓度为5?10g/l。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中所述悬浮液中所述碳酸 钙-阿霉素纳米颗粒的浓度为〇. 05?0. 2g/l。
8. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述静置的时间为6?48h，所述静 置的温度为20°C?40°C。
9. 权利要求1?8任一项所制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。
10. 根据权利要求9所述的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅颗粒，其特征在于，所述碳酸 钙-阿霉素-二氧化硅颗粒的粒径小于l〇〇nm。
【专利摘要】本申请提供了一种碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：A)，将含有钙离子的乙醇溶液与含有氨水与盐酸阿霉素的水溶液混合，反应后得到反应液；B)，将碳酸氢铵与碳酸铵中的一种或两种的分解产物与所述反应液反应，得到碳酸钙-阿霉素纳米颗粒，将所述碳酸钙-阿霉素纳米颗粒与无水乙醇混合，得到悬浮液；C)，将所述悬浮液、硅烷偶联剂与氨水混合，反应后得到反应液；将所述反应液、正硅酸乙酯与氨水混合，反应后得到碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒。本申请制备的碳酸钙-阿霉素-二氧化硅纳米颗粒粒径小于100nm，且粒径均一，呈单分散状态。
【IPC分类】A61P35-00, A61K31-704, A61K47-48, A61K47-04
【公开号】CN104548127
【申请号】CN201510030542
【发明人】俞书宏, 杨思瑶, 赵阳
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月21日