一种辣椒素与阿霉素联合用药双重pH值响应智能纳米递药系统及其制备方法和应用与流程

文档序号:19945750发布日期:2020-02-18 09:18阅读:313来源:国知局
一种辣椒素与阿霉素联合用药双重pH值响应智能纳米递药系统及其制备方法和应用与流程

本发明涉及纳米材料、联合用药、药物负载和特征性响应等技术领域,具体涉及一种辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统及其制备和应用。



背景技术:

壳聚糖是一种无毒、生物相容性好的聚合物,是已经被食品和药品管理局(fda)批准可用于人体的生物降解性材料。壳聚糖的每个结构单元中均含有一个伯氨基,因其化学性质活泼,可以为多种基团提供反应活性位点。此外,壳聚糖在中性和碱性ph条件下不溶于水,但当ph较低时,壳聚糖变成水溶性阳离子聚电解质。因此,采用壳聚糖包封药物,减少了药物在生理ph条件下的泄漏。但是,当到达溶酶体的酸性ph条件时,壳聚糖将发生溶解,进而实现药物的ph响应性释放。此外,壳聚糖在体内可以最终被降解排出体外,具有非常好的生物安全性。

苯硼酸(pba)及其衍生物可以在碱性条件下与邻二醇或间二醇结构化合物可逆结合,形成五元/六元内酯环(硼酯键);在低ph环境时,所形成的硼酯键断裂。因此,通过pba与二醇类化合物的可逆结合特性可实现释放调控,实现药物的ph响应性释放。常用抗癌药阿霉素具有邻二醇结构,因此可以与表面修饰pba的材料可逆结合,实现药物负载;递药系统到达正常细胞,由于生理环境ph较高,硼酯键不会断开,避免了对正常细胞的损伤;当递药系统进入肿瘤细胞后,在溶酶体的酸性ph条件下,硼酯键断裂,从而实现药物的ph响应释放。智能响应型药物释放在减少药物对正常细胞的损害的同时,可提高肿瘤的治疗效果。

介孔二氧化硅是一种应用广泛的介孔材料,具有良好的生物相容性,其大的比表面积和孔容可以负载药物且易于修饰化学键,是理想的药物载体。与传统的载药体系(如脂质体、有机聚合物)相比,二氧化硅的孔径可以在2~50nm范围内调控,有利于药物分子的吸附及释放。另一方面,二氧化硅表面含有丰富的硅羟基,可以通过化学接枝的方法对其进行表面改性,增加与药物分子的作用,有利于实现药物的缓释,并达到长效给药的目的。

在肿瘤治疗中,使用单一药物时,由于需要大剂量的药物,可能会产生大的毒副作用,而且长期、反复使用同一种药物会产生细胞耐药性,降低治疗效果。联合用药是指在治疗过程中同时或者先后使用几种药物,联合用药治疗相比单一药物治疗,可以减少细胞耐药性出现的可能性,提高治疗效果,同时减少对正常细胞的伤害。肿瘤细胞耐药性主要是由于细胞膜中abc转运蛋白的过度表达,其将化疗药物排出细胞外,造成细胞耐药性,最典型的外排跨膜蛋白是p-糖蛋白。而辣椒素(cap)是辣椒的活性成分,除具有止痛、抗氧化及抗炎作用外,还具有抗肿瘤作用。另外,辣椒素也可以作为p-糖蛋白的底物,作为竞争性抑制剂抑制p-糖蛋白的活性,减少肿瘤细胞的耐药性,与阿霉素(dox)联合用药,使排出细胞外的阿霉素减少,细胞内阿霉素的浓度更高,从而提高阿霉素的功效,协同增加阿霉素的细胞毒性。然而,辣椒素具有强烈的刺激性,可刺激黏膜引起鼻涕、喷嚏和咳嗽等一系列症状,因此在临床应用受到了限制。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统及其制备方法和应用,该制备方法操作简单,反应条件温和。经该方法制得的智能纳米递药系统粒径均一、水溶性好、生物安全性好、具有双重ph响应性,可通过ph的变化来调控药物的释放,同时,联合用药可以达到更好的治疗效果。

本发明是通过以下技术方案来实现:

本发明公开的一种辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备方法,包括以下步骤:

(1)通过溶胶-凝胶法合成表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;然后,将辣椒素负载于介孔二氧化硅的孔道中;

(2)将壳聚糖包覆在经步骤(1)处理的载药介孔二氧化硅纳米球的表面;

(3)将4-甲酰苯硼酸通过席夫碱反应修饰在步骤(3)处理后的壳聚糖包覆的介孔二氧化硅纳米球表面,阿霉素通过可逆的硼酯键与苯硼酸结合,实现药物负载;

(4)通过对步骤(3)制得的产物离心处理实现纳米粒子的分离,再经洗涤、真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

将聚丙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇和水按照(0.1~0.5)g:(0.3~1.5)g:(60~140)ml:(90~210)ml的用量比混合,并调节ph值至10.0~13.0;

再向上述混合体系中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌2~5h后,将产物置于盐酸的乙醇溶液中,70~85℃搅拌回流12~24h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

其中,十六烷基三甲基溴化铵、3-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯和盐酸的乙醇溶液的用量比为(0.3~1.5)g:(0.12~0.6)ml:(0.6~3)ml:(150~200)ml;所述盐酸的乙醇溶液中盐酸的体积浓度为2~4%。

将表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球与浓度为120~250μg/ml的辣椒素乙醇溶液按照10mg:20ml的用量比混合后,室温振摇60~180min后,通过离心将上清液分离出来,将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载辣椒素的介孔二氧化硅纳米球。

步骤(2)中,将壳聚糖、冰乙酸和载药介孔二氧化硅纳米球按照(90~300)mg:(30~100)ml:(100~400)mg的用量比混合后,室温下搅拌6~12h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;其中,冰乙酸的体积浓度为2~5%。

步骤(3)中,将壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、4-甲酰苯硼酸、硼氢化钠和甲醇按照(200~600)mg:(600~1800)mg:(700~2100)mg:(30~70)ml的用量比混合后,室温下反应24~36h,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球。

步骤(4)中,将苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球与浓度为240~400μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液按照10mg:20ml的用量比混合后,于室温振摇2~5h后,通过离心将上清液分离出来,将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

步骤(1)~步骤(4)中所述洗涤是采用超纯水将反应产物洗涤至中性,所述真空干燥是在30~60℃及0.04~0.06mpa的条件下真空干燥处理4~10h。

本发明还公开了采用上述的制备方法得到的该辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统是以粒径为100~150nm的介孔二氧化硅纳米球为核。

本发明还公开了该辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统能够实现双重ph响应性药物释放和联合用药。

所述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统中,辣椒素与阿霉素的联合用药可降低肿瘤细胞的耐药性。

所述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统中,载体表面包覆的壳聚糖在酸性环境下溶解,使辣椒素在肿瘤微酸环境下释放,减少辣椒素对正常组织的刺激性;阿霉素与苯硼酸通过可逆的硼酯键结合,在酸性环境下实现阿霉素的释放,减少对正常细胞的损害。

不同ph条件分别为ph值等于5.0和7.0;且在不同ph条件下,辣椒素的释放率为44.86~68.27%,阿霉素的释放率为40.95~67.24%。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明提供的辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备方法,操作简单,采用介孔二氧化硅纳米球作为载体,既可保证载体的良好分散性和生物安全性,又可实现药物负载;对载有辣椒素的二氧化硅纳米球进行了壳聚糖的包覆,在防止了辣椒素提前泄露,减少辣椒素刺激性的同时,丰富了介孔二氧化硅纳米球表面的功能基团。此外,壳聚糖与苯硼酸在酸性条件下均可实现药物释放,辣椒素与阿霉素联合用药,可以降低细胞耐药性,增强阿霉素的细胞毒性,从而达到双重ph响应和联合用药的目的。

本发明制得的辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统粒径均一、水溶性好、具有双重ph响应性,可通过ph的变化来调控药物的释放;此外,本发明制备的纳米递药系统可实现两种药物的负载,可通过联合用药达到更好的治疗效果。

附图说明

图1为本发明实施例1合成的氨基介孔二氧化硅纳米球的透射电镜图;

图2为本发明实施例1制得的壳聚糖包覆的介孔二氧化硅纳米球的透射电镜图;

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.1g聚丙烯吡咯烷酮、0.3g十六烷基三甲基溴化铵、60ml甲醇和90ml水置于烧杯中,调节ph值至10.0。再向上述混合体系中加入0.12ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和0.6ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌2h后,将产物置于150ml盐酸的乙醇溶液中,70℃搅拌回流12h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;如图1所示,制得的氨基介孔二氧化硅纳米球的粒径约为140nm。

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为120μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇60min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为108.2μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为23.60mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将90mg壳聚糖、30ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入100mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌6h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球。如图2所示,制得的壳聚糖包覆的介孔二氧化硅纳米球的粒径约为145nm。

步骤四:将200mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、600mg4-甲酰苯硼酸和700mg硼氢化钠加入到30ml甲醇溶液中,室温下反应24h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为240μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇2h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:204.55μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:70.90mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,cap的累积释放率分别为:64.90%、44.86%。dox的累积释放率分别为:66.53%、40.95%。

其中,辣椒素与阿霉素的结构式如下:

实施例2

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.15g聚丙烯吡咯烷酮、0.45g十六烷基三甲基溴化铵、80ml甲醇和120ml水置于烧杯中,调节ph值至10.5。再向上述混合体系中加入0.2ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.0ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌3h后,将产物置于160ml盐酸的乙醇溶液中,75℃搅拌回流14h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为150μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇80min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为137.53μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为24.94mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将120mg壳聚糖、40ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入150mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌8h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤四:将250mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、750mg4-甲酰苯硼酸和900mg硼氢化钠加入到35ml甲醇溶液中,室温下反应26h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为280μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇2.5h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:242.55μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:74.90mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,cap的累积释放率分别为:65.97%、42.82%。dox的累积释放率分别为:63.42%、38.09%。

实施例3

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.2g聚丙烯吡咯烷酮、0.6g十六烷基三甲基溴化铵、90ml甲醇和140ml水置于烧杯中,调节ph值至11.0。再向上述混合体系中加入0.3ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和1.5ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌3.5h后,将产物置于170ml盐酸的乙醇溶液中,78℃搅拌回流16h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为180μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇100min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为167.36μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为25.28mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将150mg壳聚糖、50ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入200mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌9h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤四:将300mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、900mg4-甲酰苯硼酸和1100mg硼氢化钠加入到40ml甲醇溶液中,室温下反应30h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为300μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇3h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:264.68μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:70.64mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,cap的累积释放率分别为:66.17%、43.88%,dox的累积释放率:64.25%、39.17%。

实施例4

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.3g聚丙烯吡咯烷酮、0.9g十六烷基三甲基溴化铵、100ml甲醇和150ml水置于烧杯中,调节ph值至11.5。再向上述混合体系中加入0.4ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和2.0ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌4h后,将产物置于180ml盐酸的乙醇溶液中,80℃搅拌回流20h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为200μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇120min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为186.98μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为26.04mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将200mg壳聚糖、60ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入250mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌10h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤四:将400mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、1200mg4-甲酰苯硼酸和1400mg硼氢化钠加入到50ml甲醇溶液中,室温下反应32h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为320μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇3.5h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:284.18μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:71.64mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,cap的累积释放率分别为:67.55%、44.61%,dox的累积释放率为:65.38%、40.47%。

实施例5

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.4g聚丙烯吡咯烷酮、1.2g十六烷基三甲基溴化铵、120ml甲醇和180ml水置于烧杯中,调节ph值至12.0。再向上述混合体系中加入0.5ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和2.5ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌4.5h后,将产物置于190ml盐酸的乙醇溶液中,83℃搅拌回流22h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为220μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇150min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为206.59μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为26.82mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将250mg壳聚糖、80ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入300mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌11h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤四:将500mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、1500mg4-甲酰苯硼酸和1800mg硼氢化钠加入到60ml甲醇溶液中,室温下反应34h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为350μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇4h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:310.29μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:79.42mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,辣椒素的累积释放率分别为:67.22%、45.19%,dox的累积释放率分别为66.45%、42.47%。

实施例6

一、辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统的制备,包括以下步骤:

步骤一:将0.5g聚丙烯吡咯烷酮、1.5g十六烷基三甲基溴化铵、140ml甲醇和210ml水置于烧杯中,调节ph值至13.0。再向上述混合体系中加入0.6ml3-氨丙基三乙氧基硅烷和3.0ml正硅酸乙酯,在室温下磁力搅拌5h后,将产物置于200ml盐酸的乙醇溶液中,85℃搅拌回流24h,将得到的反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米球;

步骤二:将10mg氨基介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为250μg/ml的辣椒素乙醇溶液中,室温振摇180min后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算出所得上清液中cap的浓度为236.28μg/ml,所述的氨基介孔二氧化硅纳米球对辣椒素的吸附量的计算公式为:

式中c0、ce分别为cap的初始浓度和上清液中的浓度(μg/ml);计算出氨基介孔二氧化硅纳米球对cap的吸附量为27.44mg/g;将离心产物洗涤,真空干燥,制得负载cap的介孔二氧化硅纳米球。

步骤三:将300mg壳聚糖、100ml冰乙酸的水溶液置于烧杯中,加入400mg载药介孔二氧化硅纳米球,室温下搅拌12h,将反应产物离心分离、洗涤、真空干燥,制得壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤四:将600mg壳聚糖包覆的载药介孔二氧化硅纳米球、1800mg4-甲酰苯硼酸和2100mg硼氢化钠加入到70ml甲醇溶液中,室温下反应36h,生成苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球,通过离心将反应液中的固态聚合物分离出来,即得苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球;

步骤五:将10mg苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球加入到20ml浓度为400μg/ml的阿霉素pbs缓冲溶液中(ph=8.0),室温振摇5h后,通过离心将上清液分离出来;用紫外分光光度计测定并计算所得上清液中dox的浓度为:363.13μg/ml,计算出苯硼酸修饰的壳聚糖包覆载药介孔二氧化硅纳米球对dox的吸附量为:73.74mg/g,计算方法同“步骤二”中cap吸附量的计算;将离心产物洗涤,真空干燥,制得辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统。

二、药物体外释放

将上述辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统进行药物释放性能检测,具体如下:

将10mg辣椒素与阿霉素联合用药双重ph响应智能纳米递药系统和10mlpbs缓冲溶液装入透析袋中,并将透析袋浸入在10mlpbs缓冲溶液中,进行药物释放实验。药物释放实验分别在ph为5.0和7.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间取出5mlpbs缓冲溶液,再立即向其中补加5ml新鲜的pbs缓冲溶液,通过紫外分光光度计测定所得上清液中cap与dox的浓度。

式中wr为cap或dox的总累积释放率;ci和cn分别是第i次和第n次置换液的cap或dox浓度(μg/ml);ve是取出的pbs体积(5ml);v0是pbs的总体积(20ml);mdrug是cap或dox负载的总量(μg)。

通过计算,在ph为5.0和7.0时,cap的累积释放率分别为:68.27%、46.04%,dox的累积释放率分别为:67.24%、42.47%。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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