一种尺寸均一可控的纳米药物颗粒的制备方法与流程

本发明涉及一种纳米药物颗粒的制备方法，尤其涉及一种尺寸均一可控的纳米药物颗粒的制备方法。

背景技术：

纳米材料由于其独特的尺寸效应，使得纳米结构材料与传统宏观材料相比有许多不同的物理、化学及生物特性。随着科学技术的进步和发展，纳米材料与生物医学的结合越来越紧密，如口服胰岛素纳米囊，可减少体内酶对胰岛素的破坏，使其降糖作用可持续7天，这些纳米结构成果的应用使得纳米材料在医学治疗中显示出引人注目的应用前景。尤其对于癌症的治疗，众所周知，癌症是最具破坏性的疾病之一，每年全世界有超过一千万的新病例。虽然化疗已广泛应用，但是目前的抗癌药物在杀死癌细胞的同时，也会杀死其健康细胞。因此，迫切的需要一种方法能够向癌细胞输送足够的药物，而减少药物对健康细胞的损害。

正是由于纳米颗粒具有良好的渗透和滞留增强效应，因此，我们引进了基于纳米药物的多种疗法用于向癌组织靶向给药，尤其是使用不同的纳米载体，进行疏水药物媒介向肿瘤部位的有效运输已得到广泛的关注。尽管这些纳米载体还需要进一步的研究以改进药物装载能力，减少潜在的系统毒性。为了解决这些问题，一个理想的方法是不使用任何“载体”进行药物输送，这促使了纯净纳米药物颗粒的发展。纯净纳米药物颗粒是完全由药物分子组成的纳米颗粒，常用的纯净纳米药物颗粒的制备方法是由高溶解度纯净药物溶液逐滴加入低溶解度溶液中的再沉淀方法。虽然这种再沉淀技术非常简单，但是它却面临着低生产率、相对较大的粒子尺寸和批次间的不一致性等一系列问题。事实上，这种方法的低产量也是动物和临床试验的一个主要障碍。众所周知，纳米药物的尺寸对其积聚、渗透以及对于肿瘤的治疗有着极大的影响。并且，大量实验证明，尺寸在20纳米左右的药物颗粒具有更好的渗透性和滞留增强效应。而目前采用传统再沉淀方法制备的纳米药物颗粒通常尺寸都在100～500纳米之间。所以迫切地需要一种尺寸在20纳米左右且均一可控的纯净纳米药物的制备方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种尺寸均一可控的纳米药物颗粒的制备方法，具有工艺简单、操作方便、生产率高的特点，可将纳米药物颗粒尺寸控制在某一纳米尺度左右且均匀分布。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种尺寸均一可控的纳米药物颗粒的制备方法，其特征在于：所述纳米药物颗粒为纯净纳米替尼泊苷颗粒，制备过程包括以下步骤：

1)制备氧化铝模板：通过改变电解液的种类、氧化电压的大小以及扩孔的时间而制备出孔径大小在15～100nm范围内的氧化铝模板；

2)配制药物溶液：将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：10-30：2-10：5-30混合搅拌至均匀溶液；

3)将步骤1)制备好的氧化铝模板在上述药物溶液中浸泡5～20min后取出，然后放入真空抽滤装置中，真空抽滤装置的下端真空抽滤瓶与真空泵连接，将药物溶液倒入上端漏斗中进行抽滤；

4)将步骤3)重复进行8～12次；

5)抽滤完成后将氧化铝模板取出，放入烘箱中将溶剂蒸干，使所需的纯净纳米药物留在氧化铝模板的气孔中；

6)将氧化铝模板浸入氢氧化钠溶液中2～8分钟；

7)接着通过5～10次离心，将多余的氢氧化钠清洗干净；

8)最后，利用超声清洗仪将纯净纳米药物颗粒分散在去离子水中。

作为优选，所述步骤1)中的电解液为0.2～0.4mol/l草酸溶液或者0.2～0.4mol/l硫酸溶液，氧化电压的大小为20～50v，扩孔时间为5～6min，制备的氧化铝模板的孔径为20～60nm。

再优选，所述电解液为0.3mol/l硫酸溶液，氧化电压的大小为25v，扩孔时间为5min，制备的氧化铝模板的孔径为20nm。

作为优选，所述纳米药物颗粒为纯净纳米替尼泊苷颗粒，步骤2)中的配制药物溶液具体过程为：将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：10-30：2-10：5-30混合搅拌至均匀溶液。

再优选，所述步骤2)中的吐温类表面活性剂为吐温-80，助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:1-10的混合物，无机盐为硫酸氢钠。

进一步优选，所述助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:3的混合物。

作为优选，所述步骤6)中氢氧化钠溶液的浓度为0.001～0.005mol/l。

再优选，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.001mol/l。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过氧化铝模板这一外界条件约束药物颗粒的制备，所需纯净纳米药物颗粒会留在已制备的氧化铝模板气孔中，从而增加纳米药物尺寸的可控性以及均一性。本发明利用氧化铝模板辅助法首次成功合成了纯净纳米抗癌药物——替尼泊苷，具有工艺简单、操作方便、生产率高以及成本低廉等特点，可将纯净纳米药物颗粒尺寸控制在15～100纳米左右，优化条件下可以控制在20～60纳米左右，实现药物颗粒尺寸的均一可控性，并且制备的纯净纳米药物颗粒在水中有很强的稳定性和高载药能力，其平均装载效率可以达到89.3％，远远高于传统药物载药能力，且抗癌能力也远远高于传统制备方法制得的纳米颗粒，同时价格低廉，相比于传统的再沉淀法，模板辅助法在大量生产上有着更高的可行性，值得大量推广。

附图说明

图1为本发明提供的真空抽滤装置对氧化铝模板进行真空抽滤的过程示意图；

图2a～2b为本发明的氧化铝模板的电镜图，其中(a)正面、(b)断面；

图3为本发明制备的纳米药物颗粒的形貌图；

图4是tem透射电子显微镜图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

利用模板法制备纯净纳米替尼泊苷颗粒，步骤为：

(1)通过改变电解液的种类、氧化电压的大小以及扩孔的时间而制备出孔径大小约为60纳米的氧化铝模板。其中，电解液为0.3mol/l的草酸溶液，氧化电压为40v，扩孔时间为6min；

(2)将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：15：6：10混合搅拌配制药物溶液，其中吐温类表面活性剂为吐温-80，助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:3的混合物；无机盐为硫酸氢钠；

(3)搅拌至均匀溶液，将氧化铝模板在溶液中药物浸泡10min后取出；

(4)根据图1所示，将氧化铝模板放入真空抽滤装置中，下端的真空抽滤瓶与真空泵连接，将药物溶液倒入上端漏斗中进行抽滤；

(5)将步骤(3)和(4)重复进行10次；

(6)抽滤完成后将氧化铝模板取出，放入烘箱中将溶剂蒸干，使所需的纯净纳米药物留在氧化铝模板的气孔中；

(7)将氧化铝模板浸入稀释后的氢氧化钠溶液中4分钟，氢氧化钠的浓度为0.001mol/l；

(8)之后通过8次离心，将多余的氢氧化钠清洗干净；

(9)最后，利用超声清洗仪将纯净纳米药物颗粒分散在去离子水中。

实施例2

利用模板法制备纯净纳米替尼泊苷颗粒，步骤为：

(1)通过改变电解液的种类、氧化电压的大小以及扩孔的时间而制备出孔径大小约为20纳米的氧化铝模板，其中，电解液为0.3mol/l的硫酸溶液，氧化电压为25v，扩孔时间为5min；

(2)将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：15：6：10混合搅拌配制药物溶液，其中吐温类表面活性剂为吐温-80，助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:3的混合物；无机盐为硫酸氢钠；

(3)搅拌至均匀溶液，将氧化铝模板在溶液中浸泡10min后取出；

(4)根据图1所示，将氧化铝模板放入真空抽滤装置中，下端的真空抽滤瓶与真空泵连接，将药物溶液倒入上端漏斗中进行抽滤；

(5)将步骤(3)和(4)重复进行10次；

(6)抽滤完成后将氧化铝模板取出,放入烘箱中将溶剂蒸干,使所需的纯净纳米药物留在氧化铝模板的气孔中；

(7)将氧化铝模板浸入稀释后的氢氧化钠溶液中4分钟，氢氧化钠的浓度为0.001mol/l；

(8)之后通过8次离心，将多余的氢氧化钠清洗干净；

(9)最后，利用超声清洗仪将纯净纳米药物颗粒分散在去离子水中。

实施例3

利用模板法制备纯净纳米替尼泊苷颗粒，步骤为：

(1)通过改变电解液的种类、氧化电压的大小以及扩孔的时间而制备出孔径大小约为100纳米的氧化铝模板，其中，电解液为0.2mol/l的硫酸溶液，氧化电压为50v，扩孔时间为6min；

(2)将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：10：2：5混合搅拌配制药物溶液，其中吐温类表面活性剂为吐温-80，助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:1的混合物；无机盐为硫酸氢钠；

(3)搅拌至均匀溶液，将氧化铝模板在溶液中浸泡5min后取出；

(4)根据图1所示，将氧化铝模板放入真空抽滤装置中，下端的真空抽滤瓶与真空泵连接，将药物溶液倒入上端漏斗中进行抽滤；

(5)将步骤(3)和(4)重复进行8次；

(6)抽滤完成后将氧化铝模板取出,放入烘箱中将溶剂蒸干，使所需的纯净纳米药物留在氧化铝模板的气孔中；

(7)将氧化铝模板浸入稀释后的氢氧化钠溶液中8分钟，氢氧化钠的浓度为0.001mol/l；

(8)之后通过5次离心，将多余的氢氧化钠清洗干净；

(9)最后，利用超声清洗仪将纯净纳米药物颗粒分散在去离子水中。

实施例4

利用模板法制备纯净纳米替尼泊苷颗粒，步骤为：

(1)通过改变电解液的种类、氧化电压的大小以及扩孔的时间而制备出孔径大小约为15纳米的氧化铝模板。其中，电解液为0.4mol/l的硫酸溶液，氧化电压为20v，扩孔时间为6min；

(2)将替尼泊苷与吐温类表面活性剂、助溶剂以及无机盐按照质量比为1：30：10：30混合搅拌配制药物溶液，其中吐温类表面活性剂为吐温-80，助溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和聚乙二醇400按照质量比1:10的混合物；无机盐为硫酸氢钠；

(3)搅拌至均匀溶液，将氧化铝模板在溶液中药物浸泡20min后取出；

(4)根据图1所示，将氧化铝模板放入真空抽滤装置中，下端的真空抽滤瓶与真空泵连接，将药物溶液倒入上端漏斗中进行抽滤；

(5)将步骤(3)和(4)重复进行12次；

(6)抽滤完成后将氧化铝模板取出，放入烘箱中将溶剂蒸干，使所需的纯净纳米药物留在氧化铝模板的气孔中；

(7)将氧化铝模板浸入稀释后的氢氧化钠溶液中2分钟，氢氧化钠的浓度为0.005mol/l；

(8)之后通过10次离心，将多余的氢氧化钠清洗干净；

(9)最后，利用超声清洗仪将纯净纳米药物颗粒分散在去离子水中。

通过本发明，我们能够制备出尺寸范围为15～100nm的纯净纳米替尼泊苷颗粒。如图3所示，对其进行紫外可见吸收光谱测定，发现它在水中有很强的稳定性和高载药能力。各个实施例子平均装载效率可以达到89.3％，远远高于传统药物载药能力。对于该药物的抗癌能力，我们通过测量癌细胞的生存率发现利用模板辅助法制备的纯净纳米药物颗粒的抗癌能力也远远高于传统制备方法，癌细胞的存活率只有12.5％左右。

本发明的纳米药物颗粒的制备方法不仅仅局限于制备纯净纳米替尼泊苷颗粒，还能用于其他纯净纳米药物颗粒的制备。