专利名称：一种智能化药物释放系统、制备方法及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能化药物释放系统，并提供这种药物释放系统的制备方法及用途。
背景技术：
脂质体(liposomes)作为生物膜模型已广为人知，脂质体因具有良好的生物相容性已经被用于许多药物的载体来减少药物的毒性以及把药物输送到靶的部位(T.Boulikas.PCT Int.Appl.WO 2001093836 A2 13 Dec 2001；T.Ito，T.Yasukochi，K.Mitsuchika and K.Kubo.Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP 200203 7883 A26 Feb 2002；L.Harris，G.Batist，R.Belt，D.Rovira，R.Navari，N.Azarnia，L.Wellesand E.Winer.Cancer 94(1)，25-36，2002)。近年的发展趋势是研发智能化药物释放系统，如对pH敏感的脂质体及水凝胶药物释放系统、对温度敏感的脂质体及水凝胶药物释放系统、对光敏感的脂质体等，它们因为能够定点、定时、定量的释放药物，成为未来的发展方向。其中光敏性脂质体很有特色，它是将光控材料与磷脂共同形成脂质体包入药物，导入身体特定位置后用外来光源诱导脂质体组分中的光敏材料发生结构上的变化，从而控制其内包药物靶向释放。目前所报导的光控释放材料有1，2-二取代苯乙烯的衍生物及偶氮苯衍生物等。例如美国Hurst小组(Y.Lei and J.K.Hurst.Langmuir 15，3424-3429，1999)利用含偶氮苯基团的阳离子链烃表面活性剂作为光控材料；又如英国的Morgan小组(R.H.Bisby，C.Mead and C.G.Morgan.FEBS Lett.463，165-168，1999；R.H.Bisby，C.Mead and C.G.Morgan.Photochem.Photobiol.72，57-61，2000)。但用含偶氮苯基团的阳离子链烃表面活性剂作为光控材料会对脂质体有破坏作用；而用含偶氮苯基团的磷脂作为光控释放材料则由于发生相分离，而发生突释效应，不能达到控制释放的目的。
胆固醇是组成生物膜的重要成分之一，胆固醇最主要的功能是调节生物膜的流动性(R.Constanzo，T.De Paoli，J.E.Ihlo，A.A.Hager，H.A.Farach，C.P.Pooleand J.M.Knight.Spectrochim.Acta 50A，2，203-208，1994；A.Nagumo，Y.Sato andY.Suzuki.Chem.Pharm.Bull.39，3071-3074，1991)，胆固醇与磷脂组成脂质体后，不会发生相分离现象。因此，本发明人认为在胆固醇上引入偶氮苯基团与磷脂共同制成脂质体，通过光照可引起偶氮苯的构型发生变化，使膜的通透性显著改变，来达到通过光来控制脂质体内药物释放的目的；同时在异构的过程中这种脂质体不会发生相分离现象，从而可以实现连续脉冲释放的效果。
发明人曾申请发明专利，名称为‘含偶氮苯基团的胆固醇衍生物、合成方法及其用途’(CN03151142.2)，其结构如下 其中，R＝C2～4的烷基，n＝2-8。使进一步研发智能化药物释放系统成为可能。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能化药物释放系统，是由脂质与光控材料按一定比例混合后制成的多层脂质体、小单层脂质体、大单层脂质体或干燥重组脂质体。
本发明的目的还提供上述智能化药物释放系统的制备方法。
本发明的另一目的是提供上述智能化药物释放系统的用途，亲水性药物及疏水性药物都可以被包入这种智能化药物释放系统具有治疗、预防、诊断作用的生物活性物质都可以用本发明所提供的药物释放系统控制释放，这些药物包括有机及无机小分子化合物，多肽、蛋白质、核酸大分子化合物及维生素、氨基酸、脂肪等保健品及其衍生物，如激素，类固醇，抗癌药，镇静剂，麻醉剂，农药，杀虫剂，胰岛素，抗原，抗体，酶等。
本发明所提供的药物释放系统可以采取以下方式给药静脉注射、皮下注射、肌内注射、口服给药、粘膜给药、腹膜内给药、局部给药。
本发明所提供的药物释放系统所需要的紫外光及可见光可以是脉冲光源，也可以是恒电压光源。
用该药物释放系统代替常规药物制剂，不但可以保护敏感药物不被体内苛刻环境破坏，而且能够在固定时间内，按照预定方向向某一特定器官控制释放药物，使药物在血液和组织中的浓度能稳定于适当水平。这种药物释放系统不但可以增强现有药物的治疗效果，而且使一些按常规剂型给药时使用困难的药理活性物质(毒性大、半衰期短，如阿霉素)也可以达到疗效、选择性和安全性均令人满意的目的。
本发明的智能化药物释放系统是用有机溶剂将光控材料与脂质按一定比例混合溶解后，选择一定方法制备成脂质体。
本发明中所述的光控材料是含偶氮苯基团的胆固醇衍生物 其中，R＝C1～4的烷基，n＝1-8；所述的脂质是磷脂酰胆碱(卵磷脂) 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂) 磷脂酸 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰甘油 磷脂酰肌醇 和胆固醇 及其混合物，其中R1＝C10～24的烷基或烯基，R2＝C10～24的烷基或烯基；本发明的方法是在有机溶剂中，将光控材料与脂质按1∶1-20摩尔比的比例混合溶解、旋干成膜后制成脂质体，或不经成膜直接制成脂质体，所述的有机溶剂是氯仿、二氯甲烷、乙醚、甲醇、乙醇、异丙醇，所述的光控材料和脂质如上所述。
所述的光控材料与脂质按1∶1-20摩尔比的比例混合溶解、旋干成膜后制备脂质体的方法，或不经成膜制备脂质体的方法，系采用下述常用的方法超声波法(Methods in Membrane Biology，E.D.Korn，ed.New York，NYPlenum Press，1974，pp 1-68.)、French挤压法(Liposome Technology，Vol I，G.Gregoriadis，ed.Boca Raton，FLCRC Press，1984，pp37-49.)、乙醚注入法(Biochim.Biophys.Acta，1976，443629-634.)、透析法、反相蒸发法(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.，1978，754194-4198.)或去污剂分散法(Liposome a practical approach，R.R.C.New ed，New YorkIRL press，199076-90)。
以钙黄绿素为模型药，按以上方法制备含药脂质体，用外界紫外光与可见光对含药脂质体的缓冲液按一定时间间隔进行交替照射，考察光控释放效果。
本发明的制备方法以价廉易得的原料出发，制备方法不苛刻，易操作，适合工业化生产。所制备的智能化药物释放系统可以用外界光来控制药物的释放，从而提高现有药物的治疗效果及使一些按常规剂型给药时使用困难的药理活性物质(毒性大、半衰期短，如阿霉素)也可以达到疗效、选择性和安全性均令人满意的目的。
图1本发明制备的智能化药物释放系统的透射电镜图。
图2本发明制备的智能化药物释放系统体外光控释放效果。
其中，图1采用2％磷钨酸负染。图2中释放介质为37℃、pH7.4的PBS缓冲液；以光照时间为横坐标，释放量为纵坐标。
具体实施例方式
通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
1、将分子式为 R＝2和n＝2的光控材料与卵磷脂(总量为100mg)，摩尔比卵磷脂∶光控材料＝1∶1，混合溶解在5ml氯仿/甲醇溶液(2∶1，V/V)中，并将此脂质溶液移入圆底烧瓶中。
2、用旋转蒸发仪除去有机溶剂。
3、真空干燥1小时。
4、向圆底烧瓶中加入5ml含模型药钙黄绿素的PBS缓冲液和玻璃珠，在旋转蒸发仪上旋转，水化脂质成多层脂质体。
5、在PBS缓冲液中间歇超声30分钟制备含药脂质体。
6、将脂质体悬液50000g离心20分钟，以沉淀未分散的脂质及钛颗粒。
7、柱层析分离含药脂质体与未包封的药物。
8、将含药脂质体用PBS缓冲液(pH为7.4)稀释，用紫外光及可见光间歇照射脂质体悬液，荧光分光光度法检测光控释放效果。
实施例21、将分子式为 R＝2和n＝2、卵磷脂与脑磷脂(总量为100mg)，摩尔比卵磷脂∶脑磷脂∶光控材料＝1∶1∶1，混合溶解在5ml氯仿/甲醇溶液(2∶1，V/V)中，并将此脂质溶液移入圆底烧瓶中。
2、用旋转蒸发仪除去有机溶剂。
3、真空干燥1小时。
4、向圆底烧瓶中加入5ml含模型药钙黄绿素的PBS缓冲液和玻璃珠，在旋转蒸发仪上旋转水化脂质成多层脂质体。
5、将多层脂质体通过聚碳酸酯膜挤压4-10个循环即得单层脂质体。
6、透析法去除未包封药物。
7、将含药脂质体用PBS缓冲液(pH为7.4)稀释，用紫外光及可见光间歇照射脂质体悬液，荧光分光光度法检测光控释放效果。
实施例3
1、将分子式为 R＝1和n＝2、卵磷脂与脑磷脂(总量为100mg)，摩尔比卵磷脂∶脑磷脂∶光控材料＝1∶1∶2，溶于10ml乙醚中。
2、将5ml含模型药钙黄绿素的PBS缓冲液加入10ml玻璃瓶中，将瓶放入55℃恒温水浴上。
3、用10ml注射器将乙醚脂质溶液缓慢注入缓冲液。
4、通氮气去除残存的乙醚蒸气，即得脂质体。
5、低速离心去除聚集物，透析法去除未包封药物与残余的乙醚。
6、将含药脂质体用PBS缓冲液(pH为7.4)稀释，用紫外光及可见光间歇照射脂质体悬液，荧光分光光度法检测光控释放效果。
实施例41、将分子式为 R＝2和n＝4与卵磷脂(总量为60mg)，摩尔比卵磷脂∶光控材料＝2∶1，溶于3ml氯仿中(包封脂溶性药物的脂质体需此时加入药物)，然后加入1ml含模型药钙黄绿素的PBS缓冲液。
2、水浴超声仪上超声形成单相体系。
3、将混合液在旋转蒸发仪减压蒸发15分钟，形成脂质体悬液；继续干燥15分钟，进一步去除残留氯仿。
4、凝胶柱层析法去除未包封药物和残余的氯仿。
5、将含药脂质体用PBS缓冲液(pH为7.4)稀释，用紫外光及可见光间歇照射脂质体悬液，荧光分光光度法检测光控释放效果。
实施例51、将分子式为 R＝1和n＝6、脑磷脂与胆酸钠(总量为100mg)，摩尔比脑磷脂∶光控材料∶胆酸钠＝2∶1∶3，溶解在氯仿与乙醇(2∶1，V/V)的混合溶液中，在旋转蒸发仪上蒸干。
2、重新将固态脂质溶于异丙醇中，在旋转蒸发仪上蒸干，在瓶壁上形成薄膜。
3、用5ml含模型药钙黄绿素的PBS缓冲液(pH7.1)溶解脂质膜，获得清亮溶液。
4、用透析法去除去污剂与未包封的药物。
5、将含药脂质体用PBS缓冲液(pH为7.4)稀释，用紫外光及可见光间歇照射脂质体悬液，荧光分光光度法检测光控释放效果。
权利要求
1.一种智能化药物释放系统，其特征是由脂质和光控材料组成的脂质体，其中光控材料与脂质的摩尔比为1∶1-20；所述的脂质是磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇或胆固醇及其它们的混合物；所述的光控材料是含偶氮苯基团的胆固醇衍生物 其中，R＝C1～4的烷基，n＝1-8。
2.一种如权利要求1所述的智能化药物释放系统，其特征是所述的脂质体是多层脂质体、小单层脂质体、大单层脂质体或干燥重组脂质体。
3.一种如权利要求1所述的智能化药物释放系统的制备方法，其特征是在有机溶剂中，将光控材料与脂质按1∶1-20摩尔比的比例混合溶解、旋干成膜后制成脂质体或不经成膜直接制成脂质体，所述的光控材料和脂质如权利要求1所述。
4.一种如权利要求3所述的智能化药物释放系统的制备方法，其特征是所述的有机溶剂是氯仿、二氯甲烷、乙醚、甲醇、乙醇、异丙醇及其混合物。
5.一种如权利要求3所述的智能化药物释放系统的制备方法，其特征是所述的光控材料与脂质混合溶解后，用超声波法、French挤压法、乙醚注入法、反相蒸发法、透析法或去污剂分散法制成脂质体。
6.一种如权利要求1所述的智能化药物释放系统的的用途，其特征是用于控制释放药物。
全文摘要
本发明涉及一种由脂质和光控材料组成的智能化药物释放系统。本发明的制备方法以价廉易得的原料出发，制备方法不苛刻，易操作，适合工业化生产。所制备的智能化药物释放系统可以用外界光源来控制药物的释放，从而增强现有药物的治疗效果及使一些按常规剂型给药时使用困难的药理活性物质也可以达到疗效、选择性和安全性均令人满意的目的。
文档编号A61K9/127GK1557495SQ200410015929
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月18日 优先权日2004年1月18日
发明者王瑾晔, 刘新铭 申请人:中国科学院上海有机化学研究所