一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有形态可调控的复合药物载体，所述的药物载体由两亲嵌段共聚物和碳纳米管材料以及至少一种包埋在载体中的疏水性药物复合而成,所述的药物载体可由碳纳米管进行载体形态的调控。本发明还提供了具有形态可调控的复合药物载体的制备以及应用。本发明的具有形态可调控的复合药物载体具有良好药物控释功能，并可提供较高的载药量及调控药物释放行为；该药物载体可有效包载药物，降低药物副作用，提高药物利用率。
【专利说明】
一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体
技术领域
[0001]本发明属于生物医学与纳米科学领域，具体涉及一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体。
【背景技术】
[0002]两亲性嵌段聚合物可以在溶剂中通过自组装形成多种形态的纳米胶束，关于聚合物胶束的形态，一直吸引着人们的关注，常见的如:球状、圆柱状(短棒状和蠕虫链状)、平板状和囊泡等。不同形态形成与变化的主导因素是胶束的自由能。体系自由能的大小受制于以下三种力之间的平衡:一是成核链段的伸展度;二是内核链段与溶剂之间的表面张力，即界面能;三是外壳链段之间的相互排斥作用。体系自由能的大小和变化从本质上决定了嵌段共聚物聚集体的形态，因此所有影响这三种力之间平衡的因素都会影响胶束的形态。控制和影响胶束形态的参数有共聚物的组成、分子量，溶剂，添加剂以及温度等。聚合物胶束的外观形貌之所以吸引着众多科学家的关注和研究，不光是由于那些独特而有趣的现象，还因为这些内容与它们作为药物载体在包载、控释药物方面的性能有密切关系，具有重要研究意义。现阶段关于影响聚合物胶束形态的因素主要集中于大分子组成、外界溶剂条件和制备方法等，而深入研究其他材料对胶束形态影响的报道尚不多见。
[0003]碳纳米管作为纳米材料，其长度为0.5μπι到1.5μπι以上，与嵌段共聚物疏水性链段长度(几百纳米)有长度匹配性，加入碳纳米管可能会影响成核链段的伸展度，从而对聚集形态产生影响。碳纳米管的不同直径对两亲性嵌段聚合物的聚集形态的影响可能不同，直径小的碳纳米管更容易进入胶束内部与胶束复合，直径大的碳纳米管表面可能会使两亲性嵌段聚合物能更稳定的吸附在其表面，从而形成完全不同的结构。因此，利用两亲性嵌段聚合物和碳纳米管结合作为复合药物载体，并通过改变碳纳米管和嵌段聚合物的质量比和碳纳米管直径可能会调节了胶束形态的变化以及调控其载药和释药行为。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体。
[0005]本发明提出的一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体，所述复合药物载体由两亲嵌段聚合物，能调控胶束形态的碳纳米管材料以及至少一种包埋在载体中的疏水性药物组成，所述可调控载体形态的碳纳米管材料与两亲嵌段聚合物的质量比是100:0.5?100:50，所述的疏水性药物与两亲嵌段聚合物的质量比是1:1?1:100。
[0006]本发明中，所述两亲嵌段聚合物是聚乙二醇-聚乳酸，聚乙二醇-聚己内酯，聚乙二醇-聚环氧丙烷，聚乙二醇-聚赖氨酸，聚乙烯醇-聚乳酸，聚乙烯醇-聚己内酯，聚乙烯醇-聚环氧丙烷，聚乙烯醇-聚赖氨酸，聚-N-异丙基丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺，聚-N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸分别与聚丙交酯、聚己内酯、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己内酯)或聚(丙交酯-乙交酯-己内酯)共聚形成的无规或嵌段共聚物中任一种。
[0007]本发明中，所述可调控载体形态的碳纳米管材料是指单臂碳纳米管或管径不同的多臂碳纳米管。
[0008]本发明中，所述的疏水性药物选自阿霉素、山奈酚、长春新碱、喜树碱、表鬼臼毒素、紫杉醇或5 —氟尿嘧啶一种或其混合物。
[0009]本发明提出的一种具有形态可调控的复合药物载体的制备方法，该方法包括以下步骤:
a，称取材料于溶剂中，超声使材料尽量分散于溶剂中；
b，称取疏水性药物加入其中，再加入两亲嵌段聚合物，搅拌使两亲嵌段聚合物溶解。
[0010]C，将上述混合溶液转移到透析袋中，用蒸馏水透析2-3天，即可得到复合药物载体溶液。
[0011]所述的复合药物载体由两亲嵌段共聚物，碳纳米管材料以及至少一种被包埋在载体中的疏水性药物组成。
[0012]本发明中，步骤a所述的材料是单臂碳纳米管或多臂碳纳米管等。
[0013]本发明中，步骤a中所述的溶剂是二甲基亚砜、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃或二氧六环中任一种。
[0014]本发明中，步骤b中所述的两亲嵌段共聚物是聚乙二醇-聚乳酸，聚乙二醇-聚己内酯，聚乙二醇-聚环氧丙烷，聚乙二醇-聚赖氨酸，聚乙烯醇-聚乳酸，聚乙烯醇-聚己内酯，聚乙烯醇-聚环氧丙烷，聚乙烯醇-聚赖氨酸，聚-N-异丙基丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺，聚-N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸分别与聚丙交酯、聚己内酯、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己内酯)或聚(丙交酯-乙交酯-己内酯)共聚形成的无规或嵌段共聚物中任一种。
[0015]本发明中，步骤b所述的疏水性药物选自阿霉素、山奈酚、长春新碱、喜树碱、表鬼臼毒素、紫杉醇、5 —氟尿嘧啶一种或其混合物。
[0016]本发明中所述具有形态可调控的复合药物载体，首先用透射电镜观察药物载体的形貌变化，然后测量药物载体的载药量和药物释放行为。
[0017]本发明的有益效果在于:本发明制备方法简单，可操作性强。
[0018]本发明的聚集形态可调控的药物载体，可通过聚集形态的变化来实现对载药量和药物释放行为的调控。
【附图说明】
[0019]图1:直径小的碳纳米管加入对聚合物胶束形态的影响；(a)为碳纳米管与聚合物的质量比O:1，(b)为纳米管与聚合物的质量比1: 200，(C)为纳米管与聚合物的质量比1:100，(d)为纳米管与聚合物的质量比1:50，(e)为纳米管与聚合物的质量比1:20，(f)为纳米管与聚合物的质量比1:10;
图2:直径小的碳纳米管与聚合物复合后的TG图；
图3:碳纳米管的加入对药物载体体外释放的影响；
图4:直径大的碳纳米管加入对聚合物胶束形态的影响;其中:(a)为碳纳米管与聚合物的质量比O:1，(b)为纳米管与聚合物的质量比1: 20，(c)为纳米管与聚合物的质量比1: 5，(d)为纳米管与聚合物的质量比1:3;
图5:不同直径的碳纳米管加入对聚合物胶束形态的影响，碳纳米管与聚合物质量比为1:20;其中:(a)为碳纳米管直径大于50nm，(b)为为碳纳米管直径在20?30nm之间，(c)为碳纳米管直径5?20nm之间，(d)为碳纳米管直径在I?5nm之间的单臂碳纳米管。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明提供的【具体实施方式】作详细说明。
[0021]实施例1
一，具有聚集形态可调控的复合药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:0.5，称取一定质量的碳纳米管(管径<8nm，长度0.5-2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0022]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0023]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0024]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0025]实施例2
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:1，称取碳纳米管(管径<8nm，长度0.5-2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0026]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0027]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0028]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0029]实施例3
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:2，称取碳纳米管(管径<8nm，长度0.5-2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0030]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0031]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8-14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0032]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0033]实施例4
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:5，称取碳纳米管(管径<8nm，长度0.5-2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0034]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0035]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0036]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0037]实施例5
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:10，称取碳纳米管(管径<8nm，长度0.5-2μιη)加入5ml二甲基亚砜(DMSO)中，超声12h，使其分散。
[0038]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0039]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0040]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0041 ] 实施例6
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:0.5，称取碳纳米管(管径> 50nm，长度0.5_2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0042]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0043]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0044]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0045]实施例7
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:1，称取碳纳米管(管径> 50nm，长度0.5_2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0046]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0047]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0048]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0049]实施例8
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:2，称取碳纳米管(管径> 50nm，长度0.5_2μιη )加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声12h，使其分散。
[0050]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0051 ] 3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8-14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMSO。即可得到复合药物载体溶液。
[0052]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0053]实施例9
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:5，称取碳纳米管(管径>50nm，长度0.5-2ym)加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声溶解，使其分散。
[0054]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0055]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0056]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0057]实施例10
一，具有聚合物胶束形态可调控的药物载体的制备
1.两亲嵌段聚合物(聚乙二醇-聚乳酸)与碳纳米管质量比为100:10，称取碳纳米管(管径>50nm，长度0.5-2ym)加入5ml二甲基亚砜(DMS0)中，超声溶解，使其分散。
[0058]2.称取1mg盐酸阿霉素(D0X.HCL)加入到上述溶液中，再加Iml三乙胺去DOX.HCL的盐酸根，使其不溶于水，搅拌过夜使三乙胺和DOX反应充分。再加40mg聚乙二醇-聚乳酸，搅拌使聚合物溶解。
[0059]3.将上述混合溶液转移至透析袋(截留分子量为8_14kDa)中，在500 mL去离子水中透析2天，每隔6h换水一次，以便除去透析出来的DMS0。即可得到复合药物载体溶液。
[0060]二，体外释放实验
将2mL载有DOX的共聚物胶束溶液密封在透析袋中，透析袋放入10 mL的离心管中，在离心管中加入5mLPBS缓冲溶液进行释药实验，摇床转速为150rpm。药物释放实验分别在pH为7.4和5.5各进行一次。每隔一段时间用取出5mL透析液测试，再立即向其中补加5mL新鲜的PBS缓冲溶液，通过紫外-可见光分光光度计来来测定药物释放量体外释放试验表明这种药物载体可以在1-2个月内实现稳定的持续均匀药物释放，并且没有出现突释现象。
[0061]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体，其特征在于，所述复合药物载体由两亲嵌段聚合物，能调控胶束形态的碳纳米管材料以及至少一种包埋在载体中的疏水性药物组成，所述可调控载体形态的碳纳米管材料与两亲嵌段聚合物的质量比是100:0.5?100:50，所述的疏水性药物与两亲嵌段聚合物的质量比是1:1?1:100。2.根据权利要求1所述的碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体，其特征在于:所述两亲嵌段聚合物是聚乙二醇-聚乳酸，聚乙二醇-聚己内酯，聚乙二醇-聚环氧丙烷，聚乙二醇-聚赖氨酸，聚乙烯醇-聚乳酸，聚乙烯醇-聚己内酯，聚乙烯醇-聚环氧丙烷，聚乙烯醇-聚赖氨酸，聚-N-异丙基丙烯酰胺-羟甲基丙烯酰胺，聚-N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸分别与聚丙交酯、聚己内酯、聚(丙交酯-乙交酯)、聚(丙交酯-己内酯)或聚(丙交酯-乙交酯-己内酯)共聚形成的无规或嵌段共聚物中任一种。3.根据权利要求1所述的碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体，其特征在于:所述可调控载体形态的碳纳米管材料是指单臂碳纳米管或管径不同的多臂碳纳米管。4.根据权利要求1所述的碳纳米管-聚合物纳米复合药物载体，其特征在于:所述的疏水性药物选自阿霉素、山奈酚、长春新碱、喜树碱、表鬼白毒素、紫杉醇或5 —氟尿嘧啶一种或其混合物。
【文档编号】A61P35/00GK105997871SQ201610480180
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】谭庆刚, 储艳艳
【申请人】同济大学