雷帕霉素纳米缓释微球及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种雷帕霉素纳米缓释微球及以分子自组装方式制备雷帕霉素纳米 缓释微球的方法。
【背景技术】
[0002] 雷帕霉素（Rapamycin，RAPA)，又名西罗莫斯（Sirolimus)是一种新型大环内酯类 免疫抑制剂。当人体进行器官移植后，可能会出现免疫排斥，而雷帕霉素就是当前比较流行 的一种很好的抗免疫排斥药物。然而，它的水溶性很差，在每毫升的水中只能溶解2. 6微 克，无论在临床上还是商业上都限制了其应用范围。雷帕霉素在临床的癌症治疗中，主要以 口服、静脉注射两种。然而这两种给药方式不能直接到达手术部位，经过身体器官或血液的 循环，导致在病变处其浓度不能达到治疗所需的浓度。所以在实际的应用中，需要口服或注 射大量的雷帕霉素药物，这有可能会造成药物中毒，带来巨大的药物副作用，同时也给病人 增加了经济负担。
[0003] 聚合物载药纳米微球具有良好的穿透性、缓释性和靶向性，是目前最有前途的新 型药物输送系统。而树状高分子由于其具有无免疫原性，不会引起细胞的免疫反应、无遗传 毒性且细胞毒性低、纳米级的粒径使其更容易透过血管壁或细胞膜等生物屏障、分子结构 中具有可包裹药物分子的巨大空腔，载药量高、可包裹不稳定或难溶性药物，增加其稳定性 或提高其溶解度和生物利用度，并控制药物释放、分子结构外表面具有大量的官能团，适当 修饰后可增加其在体内的循环时间，还可与靶向基团连接实现靶向给药等明显的优势，在 药学和药剂学中有着广阔的发展和应用空间。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是一种雷帕霉素纳米缓释微球，其采用自组装的方式制备得到，该 纳米微球最高载药量可达45%以上，并且具有缓释、缓释靶向功能，在体内具有长效缓释特 点，可以应用于局部而有效地降低全身的毒副作用。
[0005] 本发明的第一方面是一种雷帕霉素纳米缓释微球，其载药体为线性-树枝状大分 子聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸。
[0006] 优选地，本发明的缓释微球中所述载药体聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸由 HiPEGz-Gx-PLLAy表示，其中mPEG表示线性主链聚乙二醇单甲醚，Z表示线性主链的相对分子 量，Gx中的G表示由二羟甲基丙酸支化合成得到的树枝状结构，X表示为树状结构的合成代 数，PLLA表示接枝的聚乳酸支链，Y表示各聚乳酸支链的相对分子量，且其中X为1~6 ;Y 为 5000 ~10000 ;Z 为 350 ~20000。
[0007] 优选地，本发明的缓释微球其平均粒径为100~lOOOnm，载药量为1~45%。
[0008] 优选地，本发明的缓释微球中所述载药体聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸的 结构中，X为1~6,相对分子量Z为5000~10000的mPEG线性主链接有2 X个PLLA接枝 链段，每个链段的相对分子量Y为2500~10000。当X为4,即4代聚乙二醇单甲醚-树枝 状-聚L-乳酸的化学结构式为：
[0009]
[0010] 其中R表示PLLA，n为mPEG主链上聚氧乙烯醚的链节数，其取值使得mPEG主链的 相对分子量为5000~10000。
[0011] 本发明的第二方面是一种制备本发明雷帕霉素纳米缓释微球的方法，其中所述缓 释微球通过透析法自组装形成，包括：（1)将雷帕霉素与聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳 酸溶于内相溶剂中作为油相；(2)将油相放入外相溶剂中进行透析处理；（3)透析至内相溶 剂挥发完毕，得到载药胶束溶液；及（4)载药胶束溶液经分离得到载药胶束沉淀物。
[0012] 本发明还提供有一种制备权利要求本发明雷帕霉素纳米缓释微球的方法，其中所 述缓释微球通过溶剂挥发法自组装形成，包括：（1)将雷帕霉素与聚乙二醇单甲醚-树枝 状-聚L-乳酸溶于内相溶剂中作为油相；（2)将油相滴加入外相溶剂中，当溶液出现乳光， 聚合物自组装形成载药胶束；（3)减压蒸发除去内相溶剂，得到载药胶束溶液；及（4)载药 胶束溶液经离心分离得到载药胶束沉淀物。
[0013] 本发明的制备方法中，优选地，油相中雷帕霉素与聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚 L-乳酸的质量比例为10~100:100 ;所述内相溶剂选自四氢呋喃、丙酮、甲醇、二氯甲烷和 三氯甲烷中的一种或几种；且所述外相溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或 几种。
[0014] 本发明的制备方法中，优选地，步骤（2)中透析或滴加操作在温度10~40°C、 pH6~8下进行，更优选地在温度15~35°C下进行。
[0015] 本发明的制备方法中，得到的载药胶束沉淀物经洗涤、冷冻干燥制成得到雷帕霉 素载药纳米缓释微球干粉。
[0016] 本发明可针对不同的给药方式，制备出不同粒径大小、不同载药量和不同缓释速 度的雷帕霉素纳米缓释微球。采用透析法和混合溶剂挥发法制备各种平均粒径为IOOnm~ lOOOnm、载药量为1 %~45%的雷帕霉素纳米微球，制备中的药物包封率在75~95%。制 备得到的雷帕霉素纳米载药微球，在体内具有长效缓释性、靶向性和良好的药物稳定性等 特点，可以应用与局部而有效地降低功能全身的毒副作用。
【附图说明】
[0017] 图1为mPEG5QQQ-G4-OH保护前后的核磁共振谱图。
[0018] 图2为mPEG_-G4-PLLA_与mPEG_-G4-OH的核磁共振谱图对比 。
[0019] 图3为实施例1得到的雷帕霉素纳米载药微球的SHM图，其中聚合物材料采用 mP EG50OO-G J-P LLA50OO 〇
[0020] 图4为实施例1得到的雷帕霉素纳米载药微球的SHM图，其中聚合物材料采用 mP EG50OO-G3-P LLA50OO 〇
[0021] 图5为实施例1得到的雷帕霉素纳米载药微球的SEM图，其中聚合物材料采用 mP EG50OO-G4-P LLA50OO 〇
[0022] 图6为实施例1得到的雷帕霉素纳米载药微球的SHM图，其中聚合物材料采用 mPEG 5〇〇〇_G2_PLLA 10000°
[0023] 图7分别为按照本发明的实施例1的不同结构形式的聚乙二醇单甲醚-树枝 状-聚L-乳酸雷帕霉素纳米缓释微球的缓释曲线。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的一种雷帕霉素纳米缓释微球，其载药体为线性-树枝状大分子聚乙二醇 单甲醚-树枝状-聚L-乳酸。
[0025] 所用聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸，其分子结构通式可表示为 mPEGz-G x-PLLAY表示，其中G表示由二羟甲基丙酸支化得到的树枝状结构，X为树状高分子 的合成代数（支化），Y代表聚乳酸支链的相对分子量Mn, Z为聚乙二醇单甲醚的相对分子 量Mn ;合成代数X = 1~6 ;聚乳酸支链的分子量Y = 5000~10000 ;Z = 350~20000。
[0026] 例如，X = 4, Z~5000的mPEG接有16个PLLA接枝链段，每个链段R的分子量Y =5000,其结构通式可表示为mPEG5。。。-G 4-PLLA5m。，其化学结构式为：
[0027]
[0028] 上述化学结构式中的n为聚氧乙烯醚的链节数，其取值是的上述结构式中mPEG主 链部分的相对分子量约为5000,其数值约为（Z-32. 04)/44. 05。
[0029] 本发明制备雷帕霉素纳米缓释微球的方法，可选用透析法自组装形成纳米缓释微 球，包括：将雷帕霉素与聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸溶于内相溶剂中作为油相；将 油相放入外相溶剂中进行透析处理；透析至内相溶剂挥发完毕，得到载药胶束溶液；及载 药胶束溶液经分离得到载药胶束沉淀物。
[0030] 或者，本发明制备雷帕霉素纳米缓释微球的方法，可选用滴加法自组装形成纳米 缓释微球，包括：将雷帕霉素与聚乙二醇单甲醚-树枝状-聚L-乳酸溶于内相溶剂中作为 油相；将油相滴加入外相溶剂中，当溶液出现乳光，聚