一種兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制藥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子及其 制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 人體內(nèi)存在精確鐵穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，正常人體每天通過十二指腸攝入l_2mg的鐵，這些 鐵結(jié)合轉(zhuǎn)鐵蛋白后進入體內(nèi)鐵循環(huán)，主要參與血紅素的合成。而肝臟的巨噬細胞能夠吞噬 衰老或壞死的紅細胞，從而再釋放出血紅素鐵，從而回收利用或儲存。人體內(nèi)由遺傳或者其 它原因?qū)е麦w內(nèi)鐵富余時，由于缺少將鐵排出體外的機制，過多的鐵會富集在肝臟、脾臟等 器官中，長期情況下可能導致心肌功能障礙、肝硬化等疾病，更有甚者會危及生命。鐵過載 疾病根據(jù)病因主要分為遺傳性鐵過載（先天性血色素沉著癥）或繼發(fā)性鐵過載（輸血性鐵 過載等）。
[0003] 現(xiàn)在臨床上主要使用Deferioxamine (去鐵胺，DFO)、Deferiprone (去鐵酮）及 Deferasirox(去鐵斯若）三種鐵螯合劑，其中去鐵胺應用最廣泛。去鐵胺可結(jié)合血液中的 鐵，螯合鐵后從尿液及糞便中排出。主要采用皮下注射方式進行治療，由于半衰期較短，治 療時間一般為每天8-12小時，每周五天。鑒于以上的治療困境，如何使去鐵胺特異性進入 臟器細胞中，亟待解決。
[0004] 隨著納米技術(shù)的發(fā)展，由于尺寸效應及巨噬細胞等細胞的吞噬，納米顆粒能被動 靶向到臟器中，已成為該領(lǐng)域研宄者的共識。因此，可以采用納米顆粒包裹去鐵胺來提高去 鐵胺的利用效率，對鐵過載疾病進行治療。
[0005] Schlicher, E. J.等人（Int. J. Pharm. Vol. 153, 1997, 235-245)描述了去鐵敏（去 鐵胺）的微粒組合物。所述微粒由PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物）制備，然而所述微粒 的粒徑為微米級，粒徑大，在體內(nèi)穩(wěn)定性差，體內(nèi)循環(huán)半衰期短，無器官靶向性，在體內(nèi)比較 難被細胞攝取。
[0006] US 2005/175684 Al公開了鐵螯合劑的靶向脂質(zhì)體組合物。所述組合物能提供持 續(xù)釋放和長時活性。通過組合所述螯合劑、一種或多種形成囊泡的脂質(zhì)、以及至少一種靶向 劑，以所述鐵螯合劑被脂質(zhì)體包封的方式制備。這些脂質(zhì)體的缺點在于粒子易在體內(nèi)因為 滲透壓或機械外力等原因破裂，造成突釋，而且形狀易變，包載率低，尤其對于親水藥物的 包載率極低，且其制備過程較為復雜。
[0007] 因此，在本領(lǐng)域中，期望開發(fā)一種能夠有效包載鐵螯合劑的納米粒子來對鐵過載 疾病進行有效治療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種兩親性聚合物包載鐵螯合劑的 納米粒子及其制備方法和應用。本發(fā)明結(jié)合兩親性聚合物納米粒子具有的革G向性、穩(wěn)定性 以及血液代謝速率慢等優(yōu)點，實現(xiàn)對親水性鐵螯合劑的靶向運輸并延緩鐵螯合劑的清除速 率。
[0009] 為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0010] -方面，本發(fā)明提供了一種兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子，所述納米粒 子是以兩親性聚合物為載體包載水溶性鐵螯合劑形成的納米粒子。
[0011] 本發(fā)明以兩親性聚合物作為載體，是因為兩親性聚合物具有疏水片段和親水片 段，在自組裝過程中可以實現(xiàn)將親水性鐵螯合劑包裹在兩親性聚合物形成的穩(wěn)定納米顆粒 的親水性核心，所形成的納米顆粒在體循環(huán)中可以穩(wěn)定存在，延長體循環(huán)半衰期，同時使包 載在其核心的鐵螯合劑能更有效地進入器官，具有靶向和緩釋的作用，提高藥物療效，降低 毒副作用。
[0012] 在本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子中，所述兩親性聚合物為選 用生物相容性好、安全，由FDA批準可以對人使用的材料，所述兩親性聚合物可以為但不限 于PEG-PLA(聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物）、PEG-PCL(聚乙二醇-聚己內(nèi)酯嵌段共聚物） 或mPEG-PLGA(單甲氧基聚乙二醇-聚乳酸羥基乙酸共聚物）中的任意一種或至少兩種的 組合，優(yōu)選為mPEG-PLGA。
[0013] 優(yōu)選地，所述鐵螯合劑為去鐵胺（DFO)。
[0014]另一方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制 備方法，所述方法以兩親性聚合物為載體，通過復乳法包載水溶性鐵螯合劑形成納米粒子。
[0015] 本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制備方法包括以下步驟：
[0016] (1)將兩親性聚合物溶于有機溶劑中，向其中加入鐵螯合劑的水溶液，超聲，形成 第一乳液；
[0017] (2)將步驟（1)制備的第一乳液加入表面活性劑的水溶液中，超聲，形成第二乳 液；
[0018] (3)將步驟⑵形成的第二乳液加入表面活性劑的水溶液中，攪拌；
[0019] (4)除去有機溶劑，得到納米粒子懸液，分離，得到所述兩親性聚合物包載鐵螯合 劑的納米粒子。
[0020] 本發(fā)明采用復乳法來制備兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子，所述復乳法是 指利用兩次乳化的方法，第一次乳化兩親性聚合物形成親水內(nèi)核和疏水外殼，將去鐵胺包 裹在兩親性聚合物形成的親水性內(nèi)核中，第二次乳化使納米粒子表層形成親水層，且使納 米顆粒結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。因此，利用本發(fā)明的方法得到的納米粒子是最內(nèi)層為兩親性聚合物 親水片段形成的包載鐵鰲合劑的親水內(nèi)核，其外層為兩親性聚合物疏水片段形成的疏水 層，通過第二次乳化使疏水層外形成親水層，提高其在體循環(huán)中的穩(wěn)定性。而且形成的納米 粒子的形貌穩(wěn)定性高，能承受外力機械強度，不易造成包載的藥物（去鐵胺）的突釋。
[0021] 利用本發(fā)明所述方法可以將納米粒徑控制在10_300nm之內(nèi)，該粒度大小適合在 臟器內(nèi)富集，易被巨噬細胞等識別，從而將納米粒子運輸?shù)脚K器中。如果粒度太大則容易在 肺部富集，引起肺部免疫系統(tǒng)疾病，粒度太小容易直接通過腎臟排出體外。
[0022] 在本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制備方法中，步驟（1)所 述兩親性聚合物與鐵螯合劑的質(zhì)量比為4:1-150:1，例如4:1、5 :1、10:1、15:1、20:1、25:1、 30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1、110:1、120:1、130:1、140:1 或 150:1，優(yōu)選 為 10:1-40:1。
[0023] 優(yōu)選地，步驟（1)所述有機溶劑為二氯甲烷、二甲基亞砜、四氫呋喃或丙酮中的任 意一種或至少兩種的組合。
[0024] 優(yōu)選地，步驟⑴所述有機溶劑與鐵螯合劑的水溶液的體積比為4:1-10:1，例如 4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1。使有機相的體積大于水相體積，以便于在第一次乳化 過程中使兩親性聚合物形成具有親水內(nèi)核和疏水外殼的納米顆粒，以便將親水的鐵螯合劑 包載至親水內(nèi)核中。
[0025] 優(yōu)選地，步驟（1)所述超聲利用超聲波細胞破碎儀來實現(xiàn)，功率為190W-380W，例 如 190W、200W、210W、220W、230W、240W、250W、270W、290W、300W、320W、340W、350W、360W、370W 或 380W，超聲時間為 5-lOmin，例如 5min、6min、7min、8min、9min 或 lOmin。
[0026] 在本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制備方法中，步驟（2)和 步驟（3)所述表面活性劑為聚乙烯醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯醚嵌段共聚物、聚山梨酯、十二 烷基磺酸鈉或十六烷基三甲基氯化銨中的任意一種或至少兩種的組合。
[0027] 優(yōu)選地，步驟⑵所述表面活性劑水溶液的濃度為1 % -5%，例如1 %、1. 5%、2%、 2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%或 5%〇
[0028] 優(yōu)選地，步驟（2)所述表面活性劑的水溶液與步驟（1)所述有機溶劑的體積比為 2:1-5:1，例如2:1、2.5:1、3 :1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1。第二次乳化過程中，加大水相體 積，使得在水環(huán)境中進行乳化從而在已經(jīng)形成的納米粒子表面形成親水層，以便納米粒子 可以在水環(huán)境中穩(wěn)定存在。
[0029] 在本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制備方法中，步驟（2) 所述超聲利用超聲波細胞破碎儀來實現(xiàn)，功率為190W-285W，例如190W、200W、210W、220W、 230W、240W、250W、260W、270W、280W 或 285W，超聲時間為 5-10min，例如 5min、6min、7min、 8min、9min 或 IOmin0
[0030] 本發(fā)明步驟（2)將第一乳液加入表面活性劑的水溶液中后，可以將混合液攪拌均 勻，而后再進行超聲，攪拌均勻的目的是使第一乳液更好地分散于表面活性劑水溶液中。
[0031] 在本發(fā)明的兩次超聲中，使步驟（1)的超聲功率稍大于或等于步驟⑵的超聲功 率，這是為了在步驟（1)超聲后得到相對較小的粒徑，而在步驟（2)中再次超聲時，保證納 米粒子不過于小，因此采用稍小的功率，因為如果采用太大的功率可能會使得產(chǎn)生的納米 粒子粒徑太小，容易直接通過腎臟排出體外，從而降低了其針對特定組織的靶向性，不利于 治療應用。
[0032] 優(yōu)選地，步驟（3)所述表面活性劑水溶液的濃度為0. 2% -1 %，例如0. 2%、0. 3%、 0· 4%、0· 5%、0· 6%、0· 7%、0· 8%、0· 9%或 1%。
[0033] 當表面活性劑為聚乙烯醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯醚嵌段共聚物、聚山梨酯、十二烷 基磺酸鈉或十六烷基三甲基氯化銨中至少兩種的組合時，步驟（2)或步驟（3)所述濃度指 的是組合中每種成分在溶液中的濃度均為1% -5%或0. 2% -1%例如當表面活性劑為十二 烷基磺酸鈉和十六烷基三甲基氯化銨的組合時，1%濃度的表面活性劑水溶液，指的是表面 活性劑水溶液中十二烷基磺酸鈉和十六烷基三甲基氯化銨的濃度均為1%。
[0034] 步驟（2)采用濃度較高的表面活性劑水溶液目的是使第一乳液得到較穩(wěn)定的納 米體系，而步驟（3)采用較低濃度的表面活性劑水溶液是因為由第一乳液與表面活性劑形 成的第二乳液已經(jīng)相對較穩(wěn)定，為了進一步得到穩(wěn)定的體系，需要再次加入表面活性劑進 行攪拌，但是并不需要太大濃度，0. 2% -1%濃度的表面活性劑水溶液便足以達到此目的。
[0035] 在本發(fā)明所述兩親性聚合物包載鐵螯合劑的納米粒子的制備方法中，步驟（3)所 述攬拌時間為 l〇_40min，例如 10min、15min、20min、25min、30min、35min 或 40min。
[0036] 優(yōu)選地，步驟（3)所述表面活性劑水溶液與步驟（1)所述有機溶劑的體積比為 5:1-15:1，例如5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1。步驟（3)中將 第二乳液放入表面活性劑水溶液中使得該體系中水