一种新型壳聚糖复合物纳米胶束的制备
【技术领域】
[0001]本发明涉及壳聚糖与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束的制备，属于生物材料与缓释技术领域。
【背景技术】
[0002]纳米药物载体是指粒径大小在10?100nm的一类新型载体,通常由天然或合成高分子材料制成。它是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子以不同的形式与载体通过化学键合、物理吸附或包裹，构成药物控制系统。在不降低原有药效并抑制其副作的情况下，以合适的浓度和时间通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，然后通过一系列的物理、化学及生物控制，将药物等以最佳剂量和时间释放出来，达到定时、定位、定量发挥药物的疗效，实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。
[0003]壳聚糖是一种单元环中含有氨基的碱性多糖，经甲壳素脱乙酰化反应后制得，壳聚糖来源丰富、天然无毒、生物相容性好、可生物降解、化学性质稳定，因此在化工、纺织、医药、食品、生物、农业等众多领域都具有应用价值。壳聚糖具有抗氧化、降脂、降胆固醇和防治动脉粥样硬化及抗菌作用，同时还有凝血作用和抗凝血作及增强免疫力的作用，因此近年来在药学领域的应用越来越引人注目，它可以作为药物的辅料用于药物制剂；而且它还拥有氨基等活性基团，这些活性基团可以和多种药物进行化学键合，生成高分子药物，降低药物对人体的刺激性；壳聚糖自身亦可以作为药物及保健品。另外，由于壳聚糖的降解产物壳寡糖具有一定的抗癌作用，因此目前关于壳聚糖的降解用于抗癌药物的研究也比较多。由于壳聚糖所具备的特殊结构和溶解性，它在药物的控制与释放、改善药物的溶解性和吸收性等方面可发挥有效的作用。目前，壳聚糖已经用于以下几种药物控释系统。
[0004]2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是应用广泛的聚合单体之一，其分子结构中具有碳碳双键、羰基和磺酸官能团。磺酸基团使分子有良好的水溶性和良好的耐盐性，并有很好的稳定性，羰基使分子具有良好的吸附性和络合性；碳碳双键可使分子自身或与其他分子均聚和共聚，形成稳定高聚物。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是强电解质可以聚合成阴离子共聚物。
[0005]本发明首先利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸结构单元中的磺酸基与壳聚糖分子中的氨基进行复合，在水溶液中聚合制备壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米粒子。此纳米粒子可以作为抗癌药物阿霉素的载体，进行PH控制释放。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米粒子的制备方法。采取了先复合后聚合的方式来合成聚电解质复合物纳米胶束。首先将壳聚糖与烯类单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在水溶液中复合，形成稳定均匀的复合物溶液；然后利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸上的碳碳双键将该复合物中的AMPS进行聚合反应，得到聚电解质PAMPS与壳聚糖的复合物，形成复合物纳米粒子。该复合物纳米粒子对于阿霉素有较高到负载率及其PH控制释放效果。
[0007]本发明的有益效果:
[0008]①采取先复合后聚合的方式来合成聚电解质复合物纳米胶束，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸亲水性好，与壳聚糖复合容易，复合程度高，稳定性好。
[0009]②2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的氢质子可以与盐酸阿霉素上的阳离子发生离子交换，ke可增加阿霉素的载药率。
[0010]③复合物纳米粒子的尺寸可控，可通过壳聚糖与聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)的比例来调节。
[0011 ] ④本发明的制备过程仅使用水作溶剂，环境友好，步骤简便，产物生物相容性好。
【附图说明】
[0012]图1壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物制备路线。
[0013]图2壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物的红外光谱图。图中的a，b，c，d，e分别代表壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸投料摩尔比为1:10、1:8、1:5、1:3、I:1的复合物。
[0014]图3壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物溶液的粘度分析。图中的a，b，c，d，e分别代表壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸投料摩尔比为1:10、1:8、1:5、1:3、1:1的复合物。
[0015]图4壳聚糖和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束的扫描电镜。图中的a，b，c，d，e分别代表壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸投料摩尔比为1:10、1:8、1:5、1:3、1:1的复合物纳米粒子。
[0016]图5负载阿霉素的壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物的红外谱图。图中的a，b，c，d，e分别代表壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸投料摩尔比为1:10、1:8、1:5、1:3、1:1的负载阿霉素的复合物。
[0017]图6壳聚糖和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束的药物释放曲线。图中的a，b，c，d分别代表壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸投料摩尔比为1:10的载药复合物纳米粒子在PH8.0、pH7.4、pH6.0和pH5.0的PBS缓冲液中的释放曲线。
【具体实施方式】
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[0018]实施例1:壳聚糖的纯化:称取5g壳聚糖溶于500mL的I % (m / V)的醋酸溶液中，搅拌均匀。将溶解于醋酸中的壳聚糖溶液缓慢滴入I % (m / V)氢氧化钠溶液中，磁力搅拌，滴加完继续搅拌2h，过滤出沉淀，用去离子水洗涤、过滤至滤液呈中性。最后一次过滤后的沉淀用少量乙醇浸泡3h，过滤，真空干燥至恒重。得到壳聚糖研磨成粉末置于干燥器中备用。
[0019]实施例2:壳聚糖和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束的制备:称取摩尔比分别为1:1、1:3、1:5、1:8和1:10的壳聚糖、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别加入到250mL烧杯中，磁力搅拌，在水中生成壳聚糖与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米粒子。
[0020]实施例3:壳聚糖和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束的制备:将制备的不同比例的壳聚糖与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物作为单体置于250mL烧杯中，将烧杯置于水浴锅中。用水浴升高温度至65°C，分别加入质量为单体量0.005%的催化剂过硫酸钾，反应7小时后，得到壳聚糖和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物纳米胶束。
[0021]实施例4:载药胶束的制备:配制0.1g的壳聚糖溶于20mL超纯水中，加入Img盐酸阿霉素，超声Ih后磁力搅拌Ih使其混合均匀。将溶有8.28g的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液逐滴加入上述体系中，所得产物为红色且有明显的丁达尔现象。将所得的复合物溶液加热聚合后，得到负载阿霉素的壳聚糖与聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合物溶液。
[0022]实施例5:用傅立叶红外光谱仪(FTL