一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物、制备方法及应用与流程

本发明具体涉及一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物、制备方法及应用，属于医药技术领域。

背景技术：

长期以来，提高难溶性药物的水溶性和渗透性已被列为新药创制和现有药物功效改善亟需解决的科学问题。目前，可以采用增加难溶药物的水溶性和渗透性的途径较多，包括：制备纳米晶、包和物、固体分散体、脂质纳米粒、脂质体、微乳等。然而，这些途径制备的纳米粒分别存在分散性差、粒径不均、不能抑制药物再结晶、生物粘附性差、载药量低、稳定性差或大量使用表面活性剂造成毒副作用大等缺陷。此外，部分药物存在半衰期短、胃肠道刺激性大等问题导致患者用药顺应性差。因此，寻求一种新型的口服纳米药物递药系统有效地提高药物溶解度、生物粘附性同时具备缓、控释特征已经成为制剂学领域关注的一个热点。

多孔碳纳米粒不但具有高的热稳定性、化学惰性、良好的生物相容性和安全性，此外具有较高的比表面积和孔容，可以高度分散药物。一方面可以提高载药量；另一方面被包埋的药物能够以无定型或分子状态分散在孔道内壁，有效抑制药物的结晶。药物结晶度和颗粒大小的极度降低将极大增加难溶性药物的溶解度和溶出度。其中，介孔碳纳米粒为孔径介于2–50nm的一类具有规则孔道结构的多孔碳材料，通过调节其孔道结构、孔径大小和表面性质可有效调控药物的释放速率。

脂质体((liposomes)于1965年被英国banghan等作为研究生物膜的模型提出，是一种人工膜。20世纪70年代，脂质体作为β-半乳糖苷酶载体治疗糖原累积疾病后，被广泛关注作为药物的载体控制药物的释放。脂溶性药物可分散于磷脂双分子层中，增加药物的溶解度、渗透性、稳定性，降低药物毒性。但是，脂质体中药物易泄露，体外稳定性较差。此外，普通脂质体的磷脂双分子层膜口服后，易受到胃部低ph环境和肠液中部分酶的影响，降低了调控释放的能力。多囊脂质体是一种由多个非同心圆排列的多个脂质双分子层形成的聚集体。与普通脂质体相比，多囊脂质体粒径较大，被包载的药物泄漏率低，体内、外稳定性更好。亦可采用喷雾干燥或冷冻干燥的形式制备成脂质体粉末。此外，相比普通脂质体，药物释放更加缓慢。fda于2011年批准了布比卡因脂质体exparel的上市，该多囊脂质体包封率高、渗漏率小、包封体积大且粒径位于10～30微米。给药后伴随其中一囊泡的破裂，布比卡因从中释放，但整体囊泡仍保持原状，各囊泡破裂和释放药物的时间不同，起到延缓布比卡因释放的效果，相比普通注射液不到7h的镇痛作用，该制剂单次注射直接产生长达72h的镇痛作用，大大地延长了布比卡因的作用时间，提高了患者的顺应性。

口服缓释制剂系指用药后能在较长时间内持续释放药物的制剂。如果将抗肿瘤药物制成缓释剂，制剂中的药物按适当的速度缓慢释放，血药浓度“峰谷”波动较小，可避免超过治疗血药浓度范围的毒副作用，又能较长时间保持在有效浓度范围之内以维持疗效。与普通制剂比较，缓释制剂可延长治疗作用持续时间，降低毒副作用，减少用药次数，改善用药的依从性。一些溶解度很差的药物可采用固体分散等适当方式改善其溶解度后制成缓释制剂。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可以提高载药量、可以抑制再结晶，提高药物的溶解度和溶出度，且药物吸收好、疗效长、可以降低药物的胃肠道副作用的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物及其制备方法。

本发明的另一目的是提供一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物作为难溶性抗肿瘤药物的口服递药系统的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物，由功能性聚合物修饰的多囊脂质体包覆多孔碳纳米粒构成，具有多“核”单“壳”的纳米结构，其中多囊脂质体与多孔碳纳米粒重量组成为0.3～6:1。

优选的，所述多囊脂质体与多孔碳纳米粒重量组成为0.4～2:1。

优选的，所述多孔碳纳米粒为单分散的多孔碳纳米粒，粒径20～300nm，孔径在2～10nm，比表面积300～1600m²/g；所述功能性聚合物修饰的多囊脂质体采用的功能性聚合物为泊洛沙姆407、泊洛沙姆188、维生素e-聚乙二醇1000琥珀酸酯中的一种，且所述多囊脂质体粒径300～5000nm。

优选的，所述多孔碳纳米粒为粒径50～150nm，孔径在2～4nm，比表面积800～1200m²/g的介孔碳纳米粒；所述多囊脂质体粒径300～700nm。

本发明还提供了一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将功能性聚合物、磷脂、胆固醇按1～3:4～8:1的比例溶于氯仿，经超声溶解后，旋转蒸发形成脂质膜；

(2)多孔碳纳米粒混悬于浓硫酸与硝酸的混合溶液，浸渍3h对其进行表面羧基化修饰制得羧基化多孔碳纳米粒，进一步采用布氏漏斗过滤溶剂后，回收多孔碳并进行真空干燥；

(3)以多孔碳纳米粒的磷酸盐分散液超声水化磷脂膜：将多孔碳纳米粒冰浴超声分散于磷酸盐缓冲液后，将其与脂质膜超声水化2次，每次2min；

(4)将获得的混合物采用高压均质机在400-600bar压力下循环3-6次或反复挤压通过450nm的微孔滤膜4～10次降低纳米复合物粒度；

(5)收集上述分散液，分装于表面皿中-20℃预冻12h后，于-45℃冷冻干燥12h获得干燥粉末；或采用喷雾干燥器除去溶剂获得干燥粉末。

本发明进一步提供了一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物的应用，将上述多囊脂质体/多孔碳纳米复合物和难溶性抗肿瘤药物一起可以构成口服递药系统，口服递药系统由难溶性抗肿瘤药物包埋在多孔碳纳米粒中、或同时包埋在多孔碳纳米粒和多囊脂质体中制成，其中多囊脂质体/多孔碳纳米复合物与难溶性抗肿瘤药物的重量比例为2～5:1，难溶性抗肿瘤药物选自吉非替尼、多西紫杉醇、紫杉醇中的一种或几种。

上述难溶性抗肿瘤药物包埋在多孔碳纳米粒中的方法为溶剂挥发法，即：将多囊脂质体/多孔碳纳米复合物的制备方法中步骤(2)制得的羧基化多孔碳纳米粒混悬于含难溶性抗肿瘤药物的溶液中，经充分吸附后，挥去有机溶剂即可将难溶性抗肿瘤药物包埋在多孔碳纳米粒中；难溶性抗肿瘤药物包埋在多囊脂质体中的方法为薄膜分散法，即：在多囊脂质体/多孔碳纳米复合物的制备方法的步骤(1)制备脂质膜时，将难溶性抗肿瘤药物与功能性聚合物、磷脂、胆固醇共同溶于氯仿，经超声溶解，旋转蒸发即可形成含药脂质膜。

进一步，可将难溶性抗肿瘤药物的口服递药系统与填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂混合制备成缓释片剂。

上述缓释片剂中，填充剂为乳糖、玉米淀粉、微晶纤维素中的一种或几种；粘合剂为羟丙甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；崩解剂为交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、交联聚乙烯吡咯烷酮中的一种；润滑剂为硬脂酸镁或十二烷基硫酸钠。

优选的，缓释片剂由如下质量份数的组份组成：

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明针对难溶性抗肿瘤药物口服给药，由于药物在胃肠液中溶解度低、稳定性差及黏膜渗透性低导致药物吸收不完全，以及部分药物半衰期短，胃肠道刺激性大带来的用药顺应性差的问题，开发了一种多囊脂质体/多孔碳纳米复合物作为药物的载体形成制剂中间体，并可进一步设计成口服缓释制剂。该纳米复合物由功能性聚合物修饰的多囊脂质体和多孔碳纳米粒构成，具有多“核”单“壳”的纳米结构。一方面，无机多孔纳米粒作为“核”进行载药，使该给药系统具有高的载药能力、稳定的药物分散状态、提高的药物溶解度、稳定的缓释能力；另一方面脂质体作为“壳”，可修饰和易与细胞融合，可以提高该载药系统的生物相容性，增加药物的淋巴靶向性；

(2)本发明的制备方法简单、容易操作，通过将药物包载于纳米粒或多囊脂质体中大大增加了药物载药量，被包埋的药物能够以无定型或分子状态分散在其中，有效抑制了药物的结晶。药物结晶度和颗粒大小的极度降低大大增加了药物的水溶性、渗透性和生物粘附性，且具有稳定的缓释能力，大大延缓了药物的释放，不但可以持续利用药物杀灭靶细胞，而且能降低药物的使用剂量及对正常细胞的毒性。进一步的，可加工为缓、控释片剂进行口服，延长药物疗效，降低药物的胃肠道副作用，提高吸收，增加患者的顺应性。

附图说明

图1实施例1中多囊脂质体/多孔碳纳米复合物透射电镜图片。

图2实施例1中吉非替尼原料(a)、多孔碳纳米粒(b)和包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(c)的x射线衍射图谱。

图3实施例1中吉非替尼原料(a)和多孔碳纳米粒(b)和包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(c)的差式扫描量热分析图谱。

图4为实施例3吉非替尼缓释片(a)、实施例4中吉非替尼缓释片(b)在5％吐温80的水中的累计释放曲线。

图5为实施例5中普通片在5％吐温80的水中的释放曲线。

图6实施例7中多孔碳纳米粒(a)和多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(b)的细胞毒性表征图谱。

图7实施例1中的载药多孔碳纳米粒(a)和多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(b)的生物粘附性。

具体实施方式

实施例1

取2g多孔碳纳米粒(粒径50～150nm，孔径在2～4nm，比表面积800～1200m²/g)混悬于50ml硫酸和硝酸的混合物(3:1)中对其进行羧化修饰，经分离干燥后过200目筛。以冰醋酸作为吉非替尼载药溶剂，将2.0g纳米粒分散在25ml吉非替尼溶液中，超声10min后磁力搅拌24h充分吸附，经离心收集纳米粒后于40℃真空干燥制得载药纳米粒。将20mg泊洛沙姆407、8μl甘油三油酸酯、32mg(2,3-二油酰基-丙基)-三甲胺、12mg二棕榈酸磷脂酰胆碱、12mg胆固醇溶于20ml氯仿后，45℃旋转蒸发制备磷脂薄膜。将0.3g载药纳米粒涡旋2min分散于磷酸盐缓冲液后，超声水化磷脂薄膜。经0.45μm微孔滤膜挤压数次后，高速离心收集纳米复合物，经-20℃预冻12h，-45℃冷冻干燥12h后制得吉非替尼纳米复合物。

图1为多囊脂质体/多孔碳纳米复合物透射电镜图片。可见，该纳米复合物外部为多囊脂质体，内部为多个多孔碳纳米粒，具有多核单壳的纳米结构。

图2为吉非替尼原料(a)、多孔碳纳米粒(b)和包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(c)的x射线衍射对比图谱。结果表明，吉非替尼原料(a)具有明显的结晶衍射峰；将吉非替尼包载入多囊脂质体/多孔碳纳米复合物制备成冻干粉末后，药物由结晶态转变为无定型状态存在。

图3为吉非替尼原料(a)和多孔碳纳米粒(b)和包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物(c)的差式扫描量热分析图谱。结果表明，吉非替尼(a)具有明显的吸热峰，熔点位于192°附近。包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物中药物以无定型状态存在。

实施例2

将20mg生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯、8μl甘油三油酸酯、40mg卵磷脂、10mg二棕榈酸磷脂酰胆碱、12mg胆固醇溶于20ml氯仿后，45℃旋转蒸发制备磷脂薄膜。取2g多孔碳纳米粒(粒径100～300nm，孔径在4～6nm，比表面积500m～900m²/g)混悬于50ml硫酸和硝酸的混合物(3:1)对其进行羧化修饰，经分离干燥后过200目筛。以冰醋酸作为吉非替尼载药溶剂，将2.0g纳米粒分散于25ml吉非替尼溶液，超声10min后磁力搅拌24h，经离心收集纳米粒后于40℃真空干燥制得载药纳米粒；将0.3g载药纳米粒涡旋2min分散于磷酸盐缓冲液后，超声水化磷脂薄膜。经高压均质机在400-600bar压力下循环6次，高速离心收集纳米复合物，经-20℃预冻12h，-45℃冷冻干燥12h后制得吉非替尼纳米复合物。

实施例3

取实施例1中的吉非替尼纳米复合物(含量26％)与乳糖、羧甲基淀粉钠震荡混合后，喷入6％羟丙甲基纤维素溶液制软材后，挤压通过16目筛网。经60度真空干燥30分钟后，14目筛整粒。向上述颗粒中加入硬脂酸镁后单冲压片机压片。片重490-510mg，硬度6kg，标示量100mg。

表1吉非替尼缓释片处方(规格0.1g/500mg)

实施例4

取实施例2中的吉非替尼纳米复合物(含量21％)与乳糖、玉米淀粉、交联羧甲基纤维素钠震荡混合后，喷入8％聚乙烯吡咯烷酮溶液制软材后，挤压通过16目筛网。经60度真空干燥30分钟后，14目筛整粒。向上述颗粒中加入硬脂酸镁后单冲压片机压片。片重590-610mg，硬度6.5kg，标示量100mg。

表2吉非替尼缓释片处方(规格0.1g/600mg)

实施例5

制备普通片：取吉非替尼原料药与乳糖、羧甲基淀粉钠震荡混合后，喷入6％羟丙甲基纤维素溶液制软材后，挤压通过16目筛网。经60度真空干燥30分钟后，14目筛整粒。向上述颗粒中加入硬脂酸镁后单冲压片机压片。片重500mg，硬度6kg，标示量100mg。

表3吉非替尼普通片处方(规格0.1g/500mg)

实施例6

以fda推荐溶出介质900ml含有5％吐温80的水溶液作为释放介质，转速为50r/min，温度为(37±0.5)℃，缓释片于0.5-24h取样5ml，普通片于15、30、45、60分钟取样5ml，立即用0.1μm微孔滤膜滤过，弃去初滤液，于波长334nm测定吸光度值，计算药物的累积溶出百分率。图4为实施例3吉非替尼缓释片(a)、实施例4中吉非替尼缓释片(b)在5％吐温80的水中的累计释放曲线，结果表明，以包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物作为中间体的吉非替尼缓释片具有良好的缓释效果。图5为实施例5中普通片在5％吐温80的水中的释放曲线，将实施例3的累计释放曲线与实施例5对比可见，以包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物作为中间体制备的片剂具有明显的缓释效果。

实施例7

制备多囊脂质体/多孔碳纳米复合物：取2g多孔碳纳米粒(粒径50～150nm，孔径在2～4nm，比表面积800～1200m²/g)混悬于50ml硫酸和硝酸的混合物(3:1)对其进行羧化修饰，经分离干燥后过200目筛。将20mg泊洛沙姆407、8μl甘油三油酸酯、32mg(2,3-二油酰基-丙基)-三甲胺、12mg二棕榈酸磷脂酰胆碱、12mg胆固醇溶于20ml氯仿后，45℃旋转蒸发制备磷脂薄膜。将0.3g纳米粒涡旋2min分散于磷酸盐缓冲液后，超声水化磷脂薄膜。经0.45μm微孔滤膜挤压数次后，高速离心收集纳米复合物，经-20℃预冻12h，-45℃冷冻干燥12h后制得多囊脂质体/多孔碳纳米复合物。

实施例8

采用caco-2细胞考察多囊脂质体/多孔碳纳米复合物细胞毒性。分别将多孔碳纳米粒与实施例7中制备的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物超声分散于dmem培养基中并稀释成25–250μg/ml。以空白dmem培养基为对照，将不同浓度的多孔碳纳米粒或多囊脂质体/多孔碳纳米复合物分散液与取对数生长期的caco-2细胞孵化24h后，洗去多孔碳纳米粒或多囊脂质体/多孔碳纳米复合物。将mtt试剂与细胞孵化4h后，加入0.1mldmso溶解生成的结晶，用酶标仪在490nm处测定吸光度，计算细胞存活率(％)。结果如图6所示，结果表明，多囊脂质体/多孔碳纳米复合物无明显细胞毒性。

实施例9

以猪小肠黏膜对多囊脂质体/多孔碳纳米复合物进行生物粘附性研究。将实施例1中制备的载药多孔碳纳米粒、包载吉非替尼的多囊脂质体/多孔碳纳米复合物分别与猪小肠黏膜在37℃孵化20min，以37℃磷酸盐缓冲液(ph6.8)冲洗载药纳米粒，于1、2、4h后收集冲洗液，经甲醇提取药物后测定药物含量，计算两种不同纳米粒在猪小肠黏膜的粘附百分比。结果如图7所示，结果表明，多囊脂质体/多孔碳纳米复合物具有较好的生物粘附性。