一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方法
【专利摘要】本发明属于药物制剂【技术领域】，具体为一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方法。本发明在聚乙二醇大分子引发剂和催化剂作用下和己内酯开环聚合，再通过乳液溶剂挥发法得到一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球。其制备方法简单，抗肿瘤药物被包载在其中，具有缓释性能，能有效实现病灶部位靶向缓释治疗，能提高药物疗效，减小病人痛苦，降低成本，具有很好的经济效益和社会效益，利于推广。
【专利说明】一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物制剂【技术领域】，具体的说，涉及一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚 合物微球的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着人类生存环境的恶化，诱发肿瘤的因素越来越多，肿瘤的发病率呈明显的上 升趋势。肿瘤已成为威胁人类健康和生命的主要疾病。
[0003] 目前，临床应用的大多数抗肿瘤药物是疏水性药物，如紫杉烷类的紫杉醇、多西紫 杉醇，以及羟基喜树碱等；其中最典型的是紫杉醇，紫杉醇是二萜类化合物，相对分子质量 为853. 9,具有高度亲脂性，不溶于水。目前临床上常用的紫杉醇注射液(泰素、特素等）需 加入高浓度的表面活性剂-聚氧乙烯蓖麻油和无水乙醇混合溶液以提高紫杉醇在水中的 溶解度，但研究发现，聚氧乙烯蓖麻油在体内降解时释放组胺，可导致严重的过敏反应，还 可在血液中形成微小颗粒，包裹紫杉醇分子，从而影响药物分子向组织间扩散，影响抗肿瘤 效果；另外还发现聚氧乙烯蓖麻油可溶解PVC输液器中的乙烯己基领苯二甲酸，引起严重 的毒性反应，进而影响用药安全。这些问题都给临床用药带来不便，也严重影响药物疗效和 安全性。因此新制剂的研究开发变得尤为迫切和重要。
[0004] 现在处于临床试验阶段的新剂型包括：紫杉醇聚合物胶束、聚谷氨酸结合的紫杉 醇；紫杉醇乳剂；局部注射用凝胶剂。
[0005] 微球是近年来发展的新型给药体系，它既能保护药物免遭破坏，又与某些细胞组 织有特殊亲和性，能被器官组织的网状内皮系统所内吞或被细胞融合，集中于靶区逐步扩 散释出药物或被溶酶体中的酶降解而释出药物。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种新的包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方 法。其制备方法简单，包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物为PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物，其中 间为亲水性的聚乙二醇线性链段，两端为若干个疏水性的聚己内酯梳状链段，其上大量的 活性端羟基可用于进一步的化学修饰。抗肿瘤药物被包载在其中，具有缓释性能，能有效实 现病灶部位靶向缓释治疗，能提高药物疗效，减小病人痛苦，降低成本，具有很好的经济效 益和社会效益，利于推广。
[0007] 聚己内酯以其优越的可生物降解性、良好的生物相容性、优良的药物通过性和力 学性能，在生物医学上得到广泛的应用。但由于PCL嵌段存在熔点低、强度差、结晶度高、疏 水性强及降解速度慢等缺点，往往还需要对它进行改姓。
[0008] PEG是具有良好生物相容性，得到FDA认可的非离子型水溶性聚合物，被许多国家 药典收载作为药用辅料。PEG在新型药物制剂中的应用的研究也越来越多，PEG在纳米给药 系统、蛋白质药物及疏水性药物的前药等新型药物制剂中有着广泛的应用。PEG由于自身的 优良性能被广泛应用于改性研究中。
[0009] 本发明提供的一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方法，具体步骤包 括：
[0010] (1)将聚合瓶充分抽烤去除容器中的水分，在高纯干燥惰性气氛下，将己内酯和 大分子引发剂加入到聚合瓶中；再将催化剂溶液加入聚合瓶中进行聚合，聚合的时间为 10-48小时，聚合温度为120-150°C;待反应完成之后，打破聚合瓶，产物利用极性溶剂溶解， 再用低极性溶剂进行沉淀；将过滤后的固体置于真空干燥，即可得到嵌段共聚物；
[0011] (2)将乳化剂水溶液加入烧杯，向其中加入溶有上述嵌段共聚物的有机溶液，搅 拌，使得形成至少一乳滴且分散于水相中；有机溶剂挥发，固化，洗涤得到包载难溶性抗肿 瘤药物的聚合物微球。
[0012] 本发明中，步骤（1)中,惰性气氛为氩气或者氮气气氛。
[0013] 本发明中，步骤（1)中的大分子引发剂是具有不同摩尔数的羟基的引发剂。
[0014] 本发明中，步骤（1)中的大分子引发剂为端树枝化聚乙二醇大分子。
[0015] 本发明中，步骤（1)中的大分子引发剂为PEG-Gl-(OH)4、PEG-G2-(0H) 8、 PEG-G3- (OH) 16 或者 PEG-G4- (OH) 32。
[0016] 本发明中，步骤（1)中的催化剂为辛酸亚锡、辛酸镁，氯化亚锡、二乙基锌、氯化锌 或者三乙基铝，用量为反应物总重量的0.05-5%。催化剂的溶液为甲苯、二氯甲烷、氯仿、丙 酮、乙醇或四氢呋喃溶液。
[0017] 本发明中，步骤（1)中的极性溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷或者四氢呋喃；低极性 溶剂为乙醚、石油醚、环己烷或者正己烷。
[0018] 本发明中，步骤（1)得到的嵌段聚合物，聚己内酯所占重量比为50. 1-92%，聚乙 二醇所占重量比为8-49. 9%。
[0019] 本发明中，步骤（2)中乳化剂的为脂肪醇硫酸酯类。
[0020] 本发明中，步骤（2)中乳化剂为月桂醇硫酸钠或十二烷基硫酸钠。
[0021] 本发明中，步骤（2)中的有机溶液中为二氯甲烷、氯仿溶液或者丙酮溶液，其中还 含有抗肿瘤药物。
[0022] 本发明中，步骤（2)中的有机溶液中的抗肿瘤药物为紫杉醇或多西紫杉醇。
[0023] 本发明中，步骤（2)中的搅拌为机械搅拌或电磁搅拌。
[0024] 本发明中，步骤（2)得到的包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的粒径D5tl为 0. 6-150 μ m〇
[0025] 本发明的有益效果在于：本发明中的PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物无毒、无免疫原 性、在体内可生物降解，具有良好的生物相容性；此共聚物具有可调节PEG链段、聚己内酯 链段的长度和聚己内酯支化度的特点。这种支化结构材料不仅能达到很高的分子量和很窄 的分子量分布系数，同时具有较好的亲水性；包载难溶性药物后，具有缓释性能，达到病灶 部位靶向缓释治疗，能提高药物疗效和药物安全性，减小病人痛苦，降低成本。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1
[0027] (1)将聚合瓶充分抽烤去除容器中的水分，在高纯干燥氮气气氛下，将30g己内酯 和20gPEG-Gl-(0H) 4加入到聚合瓶中；再将含2. 5mg辛酸亚锡的乙醇溶液加入聚合瓶中进 行聚合，在120°C温度下聚合24小时，待反应完成之后，打破聚合瓶，产物利用DCM溶解，再 用Hexane进行沉淀；将过滤后的固体置于真空干燥，即可得到嵌段共聚物，其重均分子量 为 12000。
[0028] (2)将12wt%的十二烷基硫酸钠水溶液加入烧杯，再向其中加入溶有上述IOg嵌 段共聚物和Ig紫杉醇的二氯甲烷溶液（15wt%)，搅拌，使得形成乳滴且分散于水相中；有机 溶剂挥发，固化，去离子水洗涤得到包载难溶性抗肿瘤药物紫杉醇的聚合物微球，其粒径D ki 为 2. 5 μ m。
[0029] (3)测试聚合物微球的载药量和包封率
[0030] 先取用IOmg的上述包载紫杉醇的聚合物微球，然后加入IOOmL的无水乙腈，利用 紫外光光谱仪检测其峰面积（peak area)，再藉由紫杉醇的标准曲线以计算该载药量，结 果显示，该实施例制备得到的聚合物微球的载药量为19. 4%，包封率为76. 2%。
[0031] (4)测试聚合物微球的体外释放行为
[0032] 取5mg包载紫杉醇的聚合物微球分散于20mLPBS中，将其放入透析袋，再将透析袋 放入SOmL的PBS缓冲液中，然后再让与37°C的恒温空气浴振荡器中，每隔一定的时间，取 5mL透析袋外的释放液，并同时补充5mL新鲜的PBS缓冲液，以保持恒定的体积；对取出的 释放液通过紫外光谱仪测试，绘制出药物释放曲线，结果：其在开始的三天释放量为18%， 而后线性释放，到十五天时，释放量为73%。
[0033] (5)抗肿瘤活性研究
[0034] 小鼠肝癌腹水瘤模型
[0035] 雄性昆明鼠，体重18_20g。选用生长状态好的肝癌H22腹水瘤动物，无菌条件下取 腹水，1:5 (v/v)比例用生理盐水稀释，以0. 2mL/只接种于实验小鼠腹腔，次日随即分组。 设阴性对照组、紫杉醇注射液阳性对照组及紫杉醇载药微球受试组。
[0036] 阴性对照组瘤内注射生理盐水；阳性对照组于接种日第二日腹腔注射给药，以紫 杉醇注射液30mg/kg剂量肿瘤内注射；受试组于接种日第二日腹腔注射包载紫杉醇的聚合 物微球的生理盐水悬液多点给药剂量相当于紫杉醇量为60mg/kg。测量动物腹围及体重，记 录各组动物死亡日期集中为生存时间。
[0037] 结果显示：由小鼠腹围比较可见，载药微球给药组同阴性对照相比具有明显疗效； 由荷瘤动物生存时间比较可见，紫杉醇注射液组单剂量给药无疗效，而受试组在单剂量(紫 杉醇量为60mg/kg)给药下，疗效显著；呈现出缓释剂型的优势。
[0038] 实施例2
[0039] (1)将聚合瓶充分抽烤去除容器中的水分，在高纯干燥氮气气氛下，将40g己内酯 和20gPEG-Gl-(OH) 4加入到聚合瓶中；再将含Ig辛酸镁的四氢呋喃溶液加入聚合瓶中进行 聚合，在140°C温度下聚合24小时，待反应完成之后，打破聚合瓶，产物利用DCM溶解，再用 Hexane进行沉淀；将过滤后的固体置于真空干燥，即可得到嵌段共聚物，其重均分子量为 12000。
[0040] (2)将8wt%的月桂醇硫酸钠水溶液加入烧杯，再向其中加入溶有上述20g嵌段共 聚物和1.8g多西紫杉醇的丙酮溶液（15wt%)，搅拌，使得形成乳滴且分散于水相中；有机溶 剂挥发，固化，去离子水洗涤得到包载难溶性抗肿瘤药物多西紫杉醇的聚合物微球，其粒径 D50 为 6. 5 μ m〇
[0041] (3)测试聚合物微球的载药量和包封率
[0042] 测试方法同实施例1，结果显示，该实施例制备得到的聚合物微球的载药量为 34%，包封率为82%。
[0043] (4)测试聚合物微球的体外释放行为
[0044] 测试方法同实施例1，结果显示，该实施例制备得到的聚合物微球在开始的三天释 放量为28%，而后线性释放，到十五天时，释放量为83%。
[0045] (5)抗肿瘤活性研究
[0046] 雄性昆明鼠，体重18_20g。选用生长状态好的肺癌A549肿瘤动物。
[0047] 设阴性对照组、多西紫杉醇注射液阳性对照组及多西紫杉醇载药微球受试组。
[0048] 阴性对照组于右腋皮下注射生理盐水；阳性对照组以多西紫杉醇注射液30mg/kg 剂量注射于右腋皮下；受试组于右腋皮下注射包载多西紫杉醇的聚合物微球的生理盐水悬 液多点给药剂量相当于多西紫杉醇量为60mg/kg。测量动物肿瘤体积及体重。
[0049] 结果显示：由A549肿瘤体积及相对肿瘤增值率可见，多西紫杉醇注射液组单剂量 给药疗效较差，而受试组在单剂量(多西紫杉醇量为60mg/kg)给药下，疗效显著；呈现出缓 释剂型的优势。
【权利要求】
1. 一种包载难溶性抗肿瘤药物的聚合物微球的制备方法，其特征在于，具体步骤如 下： (1) 将聚合瓶充分抽烤去除容器中的水分，在高纯干燥惰性气氛下，将己内酯和大分子 引发剂加入到聚合瓶中；再将催化剂溶液加入聚合瓶中进行聚合，聚合的时间为10-48小 时，聚合温度为120-150°C ;待反应完成之后，打破聚合瓶，产物利用极性溶剂溶解，再用低 极性溶剂进行沉淀；将过滤后的固体置于真空干燥，即可得到嵌段共聚物； (2) 将乳化剂水溶液加入烧杯，向其中加入溶有上述嵌段共聚物的有机溶液，搅拌，使 得形成至少一乳滴且分散于水相中；有机溶剂挥发，固化，洗涤得到包载难溶性抗肿瘤药物 的聚合物微球。
2. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所述惰性气 氛为氩气或者氮气气氛。
3. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中，所述大分 子引发剂为端树枝化聚乙二醇大分子。
4. 根据权利要求3所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中，所述大分 子引发剂为 PEG-GI - (OH) 4、PEG-G2- (OH) 8、PEG-G3- (OH) 16 或者 PEG-G4- (OH) 32。
5. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中，所述催 化剂选自辛酸亚锡、辛酸镁，氯化亚锡、二乙基锌、氯化锌或者三乙基铝任意一种，其用量为 反应物总重量的0.05-5%;催化剂的溶液为甲苯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙醇或四氢呋喃溶 液。
6. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中，所述极性 溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷或者四氢呋喃；低极性溶剂选自乙醚、石油醚、环己烷或者正 己烧。
7. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)得到的嵌段聚 合物，聚己内酯所占重量比为50. 1-92%,聚乙二醇所占重量比为8-49. 9%。
8. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述乳化剂 为脂肪醇硫酸酯类。
9. 根据权利要求1或8所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述乳 化剂为月桂醇硫酸钠或十二烷基硫酸钠。
10. 根据权利要求1所述的聚合物微球的制备方法，其特征在于：步骤（2)中的有机溶 液中为二氯甲烷、氯仿溶液或者丙酮溶液，有机溶液中的抗肿瘤药物为紫杉醇或多西紫杉 醇。
【文档编号】A61K47/34GK104211933SQ201310211874
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】滕鑫, 顾晓军 申请人:上海珀理玫化学科技有限公司