多级孔聚乳酸药物载体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药功能材料制备领域，尤其是多级孔聚乳酸药物载体及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 基于生物材料的长期药物缓释系统旨在提高患者的舒适性，降低血药水平的波 动，减少临床疗效所需剂量的副作用，以及改善现有的药物疗法。最近，研宄表明，与传统的 药物载体系统如自组装技术，乳液法，溶剂浇铸法，和微机电系统技术等相比，微粒给药系 统拥有降低药物的生物和/或代谢障碍，提高药物输送效率，减少剂量和降低副作用的优 点。然而，使用微粒用于给药系统面临的具体问题包括初始突释行为，极端条件下药物封装 (均质，超声波等）等，严重限制了其在医学上的应用。因此，为实现患者满意的长期药物缓 释系统，基于微粒的新型药物载体的开发十分迫切。
[0003] 聚乳酸（PLA)及其衍生物具有优良的生物相容性，生物可利用性和生物可降解 性，被美国食品和药物管理局（FDA)批准用于人类的临床应用，是长期的药物输送系统的 候选材料。然而，类似于大多数的微粒药物载体系统，PLA微球也存在药物突释行为。此 外，亲水性药物通常需要通过诸如同质化，超声等极端条件下进行封装包裹，这可能会对包 裹的药物分子带来一定的损害，降低其药物活性。与此同时，吸附作为一种非侵入性的载药 技术被广泛应用于纳米药物载体系统，如介孔二氧化硅，介孔碳材料等。PLA微球由于其固 有的疏水性和缺乏足够的官能团，药物吸附效率很低。因此，介孔纳米粒子的掺入可以为其 提供完好的介孔纳米颗粒与微米级聚合物基质协同的优点。
[0004] 文章 Hierarchical Structure of Electrospun Composite Fibers for Long-Term Controlled Drug Release Carriers(纳米多级孔复合纤维在长期控制 药物释放中的应用），Adv. Healthcare Mater，2012,1 :809 - 814，与 Pomegranate -Structured Electrosprayed Microspheres for Long -Term Controlled Drug Release. Particle&Particle Systems Characterization(石植-结构化电喷微球在长期控制药物 释放中的应用），Part. Part. Syst. Charact. 2014,指出介孔二氧化娃纳米颗粒和聚乳酸相 通过物理结合可以实现药物的长期缓释。但是其通过静电纺丝将聚乳酸与介孔二氧化硅颗 粒物理结合，会出现静电高压电产生的高能量输入导致的药物变性和药物分解等弊端。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种多级孔聚乳酸药物载体及其制备方 法，通过氨基化介孔二氧化硅纳米粒子与聚乳酸微粒进行化学键合，制备出可供静电吸附 阿霉素用于癌症治疗的药物载体，不会产生药物变性及药物分解等弊端，同时，其具有的多 孔结构能有效提高比表面积和吸附容量，以及其独特的羧基化作用使得该孔聚乳酸药物载 体可以更好地应用于阿霉素的静电吸附负载和PH响应性长期药物缓释系统。
[0006] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0007] -种多级孔聚乳酸药物载体，由氨基化介孔二氧化硅（MSNs-NH2)纳米粒子与聚乳 酸微粒通过化学键合制备。
[0008] 本发明还包括多级孔聚乳酸药物载体的制备方法，包括如下步骤：
[0009] Sl、制备MSNs-NH2纳米粒子；
[0010] S2、大孔碗状聚乳酸微粒的制备：将聚乙烯醇的去离子水溶液作为内相，聚乳酸、 司班80、二氯甲烷作为中间相，所述内相与中间相均化形成水包油型（W 1A))初乳；十六烷 基溴化铵（CTAB)的去离子水溶液作为外相，所述外相与所述初乳均化形成水包油包水型 (W 1AVW2)双乳液，将所述双乳液中二氯甲烷挥发后得碗状聚乳酸微粒，将所述聚乳酸微粒 在无机碱的去离子水溶液中水解最终得大孔碗状聚乳酸微粒；
[0011] S3、多级孔聚乳酸药物载体的制备：MSNs-NH2、S2中大孔碗状聚乳酸微粒、过量 1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS)于pH = 7. 0的缓冲溶液中反应得聚合物，将所述聚合物离心、洗涤、干燥后羧基化，洗涤、干燥得产 物。
[0012] S2中PVA和CTAB不仅可以作为表面活性剂降低界面能，而且其水溶液分别为负电 性和正电性，在外相大量正电存在的条件下，内相带负电的水滴被诱导出来，进而形成独特 的碗状聚乳酸微粒。通过改变碗状聚乳酸微粒水解条件的pH值和NaOH的加入量，碗状聚 乳酸微粒表面致孔的数量和孔径大小可以有效调节。
[0013] S3中在pH = 7. 0的缓冲溶液中反应，有利于防止氨基和羧基在水溶液中发生电解 电离，从而保证13他-順2与聚乳酸微粒在EDC和NHS存在条件下能够顺利进行化学键合。
[0014] 进一步，Sl所述MSNs-NH2纳米粒子的制备方法为：将CTAB与氟化铵混合并于 70~90°C搅拌，加入原硅酸四乙酯，搅拌3~5h后离心得二氧化硅纳米颗粒，将所述二氧 化硅纳米颗粒分散于体积分数为37. 5%的盐酸乙醇溶液中并回流以除去CTAB，将产物离 心、洗涤后得MSNs，然后将MSNs与3-氨丙基三乙氧基硅烷回流，将所得产物进行离心、洗 涤、干燥获得最终MSNS-NH2纳米粒子。
[0015] 在上述方案中，S2中所述聚乙烯醇的去离子水溶液中聚乙烯醇浓度为0. 099~ I. 01g/mL ；
[0016] S2中所述CTAB的去离子水溶液中CTAB的浓度为0· 050~0· 054g/mL。
[0017] S2中所述聚乳酸、司班80、二氯甲烷的用量比为（99~101)mgA39~41)mg/ (0· 99 ~I. 01)mL〇
[0018] 在上述方案中，S2中所述内相与中间相体积比为1 :20 ;所述初乳与所述外相的体 积比为1 :4。
[0019] 在上述方案中，S2中所述产物与所述无机碱的去离子水溶液的用量比为（99~ 101)mg/(4. 9 ~5. l)mL。
[0020] 在上述方案中，S2中所述无机碱溶液为氢氧化钠的去离子水溶液，所述氢氧化钠 的浓度为4. 85~5. 15mg/mL。
[0021] 在上述方案中，S3中所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲液。
[0022] 在上述方案中，S3中所述MSNs_NH2、S2中聚乳酸微粒的质量比为（4. 9~5. 1)/ (9. 9 ~10. 1);
[0023] S3中所述聚合物的羧基化使用琥珀酸酐的乙醇溶液，所述琥珀酸酐的乙醇溶液中 琥珀酸酐的浓度为9· 9~20. 2mg/mL。
[0024] 在上述方案中，所述聚合物与所述琥珀酸酐的乙醇溶液用量比为（9. 9~10. 1) mg/ (