一种可用于药物缓释的聚乙烯亚胺微囊的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，涉及一种高分子囊材料，具体来说是一种可用于药物缓释 的聚乙烯亚胺微囊的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前主流的载药体系多为以实心纳米球通过表面吸附原料药而成，最大的问题是 载药量低，此外还存在制备工艺复杂、周期较长、制备难度高、不易储存的缺点；或以嵌段共 聚物或脂质体以自组装原理制备成载药微囊，其最大缺点为原料昂贵、制备成本较高，且微 囊不稳定，容易发生二次自组装并在此过程中释放出药物。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种可用于药物缓释的聚乙烯亚 胺微囊的制备方法，所述的这种可用于药物缓释的聚乙烯亚胺微囊的制备方法解决了现有 技术中的药物运载体系制备过程中工艺的复杂性、周期长、成本高的技术问题；同时还解决 了载药系统的低载药率、不易储存的技术问题。
[0004] 本发明一种可用于药物缓释的聚乙烯亚胺微囊的制备方法，包括如下步骤：
[0005] 1) -个配制聚乙烯亚胺水溶液的步骤，所述的聚乙烯亚胺水溶液的质量百分比浓 度为1%~5% ;
[0006] 2)量取有机溶剂和油溶性表面活性剂，将油溶性表面活性剂溶于有机溶剂，所述 的有机溶剂与聚乙烯亚胺水溶液的体积比为30mL: (0. 25~lmL)，所述的有机溶剂与表面 活性剂的体积比为30mL: (300~500 μ L);
[0007] 3)将聚乙烯亚胺水溶液、有机溶剂、油溶性表面活性剂投入到一个反应容器中，低 温下利用高速均质机搅拌形成油包水乳液；
[0008] 4)向步骤（3)形成的油包水乳液中，在保持搅拌和低温的条件下滴加含有交联剂 的有机溶剂，其中交联剂与有机溶剂的物料体积比为（20~70 μ L) :4mL，交联剂与聚乙烯 亚胺的摩尔比为（53. 4~186. 8) : (1~20. 3)，反应时间为10~20分钟，反应完毕，将反应 液离心以除去有机溶剂及表面活性剂，再加入有机溶剂以除去残留表面活性剂，重复2~5 次，得到可用于药物缓释的聚乙烯亚胺微囊。
[0009] 进一步的，所述的聚乙烯亚胺为分子量为1400g/mol的直链聚合物，所述的有机 溶剂为环己烷，所述的表面活性剂为Span85。
[0010] 进一步的，所述的低温条件为冰浴-5~0°C，高速均质机的搅拌速度为1. 4~ 21. 6krpm〇
[0011] 进一步的，所述的交联剂为癸二酰氯。
[0012] 直链聚乙烯亚胺（PEI)高分子，其结构上含有大量的氨基，非常容易与如酰氯键 等多种基团形成稳定的共价键，从而使聚乙烯亚胺分子内或分子间交联而形成复杂的高分 子网络结构；利用水与部分有机溶剂的不相溶性，在加入油溶性表面活性剂的条件下，以高 速均质机产生的强剪切力，使得混合体系形成无数微米级的油包水乳液液滴。
[0013] 本发明首先将一定浓度的低分子量（分子量为1400g/mol)的PEI水溶液加入到 溶有表面活性剂Span85的环己烷溶液中，利用高速均质机高速剪切力（10k - 22k rpm)形 成油包水乳液；其次，在高速搅拌下，向乳液中滴入癸二酰氯（SC)的环己烷溶液，此时SC两 端的酰氯键在油水界面处与PEI的氨基反应，反应式如下所示。随着反应的进行，油水界面 处便形成了一层膜，将水滴包裹，进而形成微囊（如图2,图3所示）。在微囊形成后，以聚 乙烯亚胺（PEI)为主体的外层囊体其表面仍存在大量氨基，可与多种含有羧基的靶向分子 (如叶酸及其衍生物，透明质酸，抗体等）接枝，进而在微囊的表面形成一层包含有靶向分 子修饰的结构。该步反应的机理是：含有端羧基官能团的靶分子溶解于含有盐酸H)C的二 甲亚砜中发生酯交换，使得羧基活化为羧酸酯，羧酸酯与PEI的氨基酰胺化反应形成酰氨 基。该修饰的作用是：当该类微囊作为药物载体在生物体内进行药物输送时，既可躲避免疫 系统中巨噬细胞的吞噬，又可利用靶分子识别作用靶点，达到靶向输送的作用。
[0014] 主反应式如下：
[0016] 癸二酰氯交联聚乙烯亚胺的反应方程式
[0017] 本发明提供了一种能够作为储存、靶向运载和定点释放药物的聚合物微囊。它是 以高分子材料聚乙烯亚胺为囊材，与叶酸或其类衍生物、透明质酸靶分子接枝共聚，在微囊 材料中引入靶分子达到修饰的目的；再以癸二酰氯为交联剂，在乳液的油水界面处发生聚 合反应而形成空心微囊。当药物被包裹在囊内，能够很好的实现对药物的装载，储存，及靶 向释放的作用。并且修饰于囊材表面的一系列叶酸类衍生物或透明质酸的靶分子，可有效 躲避生物体免疫系统的排斥并利用细胞表面配体与受体的特异性结合，从而实现靶向给药 的目的。
[0018] 本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。通过本发明的方法获得的微囊其 最小粒径可维持在700~lOOOnm ;模拟人体体温37°C，肿瘤组织酸性环境（PBS缓冲液）， 药物的最大释放率可达65%。
【附图说明】
[0019] 图1是微囊形成示意图。
[0020] 图2是所制备微囊的显微镜照片。
[0021] 图3是本发明的聚乙烯亚胺微囊负载药物的示意图。
【具体实施方式】 [0022] 实施例1
[0023] 1、称取500mg的PEI (聚乙烯亚胺），溶于50mL的DMS0(二甲基亚砜）中，避光搅 拌；
[0024] 2、分别称取300mg叶酸，260mg的EDC · HC1 (1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二 亚胺盐酸盐），390mg的NHS (N-羟基琥珀酰亚胺），于25mL的圆底烧瓶瓶里，最后加入15mL 的DMS0,常温下避光磁力搅拌4小时，以活化叶酸。
[0025] 3、滴加5mL上述活化后的叶酸（FA)至上述配制好的PEI溶液中，滴加时间为5分 钟。滴加完毕，在避光室温下搅拌，反应时间为19小时。反应结束后，将反应液装至分子截 留量为1800g · mol 1透析袋中，以去离子水透析，每隔8小时更换一次去离子水，3天后，将 透析袋中的液体冷冻干燥48小时，得到叶酸接枝的聚乙烯亚胺PEI-FA。
[0026] 4、配制质量分数为5 %的PEI-FA水溶液，备用；用移液枪移取lmL的PEI水溶液 于250ml前形瓶内，依次加入30mL环己烧，500 μ L Span85,冰浴置于高速分散机下，调节转 速至SOOOrpm搅拌形成油包水乳液；1分钟后，移取30 μ L癸二酰氯，以环己烷稀释至4mL， 保持搅拌下，滴加至乳液体系，并继续搅拌10分钟。
[0027] 5、将制备好的微囊反应液置于50mL的离心管，离心机以2000rpm离心3分钟，倒 去上清液，再加入5mL环己烷，振荡使得固体均匀分散，再离心；重复3次；倒去上清液，以 5mL去离子水洗涤、过滤，以除去多余的环己烷，之后再以过量的水淋洗滤饼，重复3次。再 将微囊分散于10mL SDS(十二烷基硫酸钠）水溶液（0. lwt% )，室温下机械搅拌24小时。 离心并透析以去除多余的SDS。
[0028] 6、取0. 5mL透析液稀释至lmL，利用Zetasizer Nano S90纳米粒度仪测定微囊粒 径，结果为微囊平均直径D为3774nm，其多分散性系数PDI为0. 36。
[0029] 7、取0. lmL透析液涂布于载玻片，于400倍光学显微镜下观察微囊形貌成球形，拍 照采像并随机选取单个微囊，测定其平均粒径直径为3390nm，此结果与步骤6测定微囊平 均直径的结果相符。
[0030] 实施例2
[0031] 参考实施例1，叶酸接枝的聚乙烯亚胺PEI-FA的制备如上述实施例1中的1、2、3 步所述。
[0032] 1、配制质量分数为1%的PEI-FA水溶液，备用；用移液枪移取0. 5mL的PEI水溶液 于250mL前形瓶内，依次加入30mL环己烧，300 μ L Span85,冰浴置于高速分散机下，调节转 速至SOOOrpm搅拌形成油包水乳液；1分钟后，移取30 μ L癸二酰氯，以环己烷稀释至4mL， 保持搅拌下，滴加至乳液体系，并继续搅拌10分钟。
[0033] 2、将制备好的微囊反应液置于50mL的离心管，离心机以2000rpm离心3分钟，倒 去上清液，再加入5mL环己烷，