專利名稱：星型聚乳酸酯化法接枝海藻酸鈉微粒的制備及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種星型聚乳酸接枝海藻酸鈉制備方法及其應用，屬于生物醫(yī)用材料技術領域
背景技術：
海藻酸鈉是從褐藻中提取的高分子化合物，原料來源豐富，具有良好的生物相容性，對生物組織無免疫原性，可生物降解，而且降解產(chǎn)物無毒；與其他聚合物相比，價格低、 來源豐富、具有更好的親水性，易于細胞吸附，營養(yǎng)物質易于滲透等特點，因此在食品業(yè)及醫(yī)藥業(yè)中具有廣泛的應用。海藻酸鈉有著諸多優(yōu)異特性的同時，也存在缺點。許多優(yōu)良的疏水性藥物在海藻酸鈉凝膠中釋放速度快，作為藥物載體方面的應用受到限制。海藻酸鈉主要可與5類接枝單體通過不同接枝反應進行改造，提高海藻酸鈉性能，擴大應用范圍①烷烴類溴代十二烷和溴代十八烷、正辛胺和環(huán)己基異腈、十二胺；②環(huán)糊精類α -環(huán)糊精、β _環(huán)糊精；③烯類丙烯酰胺、內烯酸、N-異丙基丙烯酸酰胺、異丁烯酸氨基乙酯鹽酸鹽、異丁烯酸酐、N-乙烯基-2-吡咯酮；④氨基酸類半胱氨酸；⑤醇類膽留醇、聚乙二醇。疏水性材料具有較好的緩釋效果，比如Leonard等通過酯化法將十二烷烴接枝到海藻酸鈉上，獲得兩親性化合物，對牛白蛋白的釋放起到緩釋作用；Pelletier等用海藻酸四丁基季銨鹽與鹵代烴反應， 得到側鏈長烷烴的兩性衍生物；還有Sinquin等在室溫下用PGA和十二胺在無水二甲基甲酰胺中反應，合成兩親性衍生物PGA-C12，擴大了其應用范圍。聚乳酸具有良好的生物相容性及可降解性，機械強度好，廣泛用做醫(yī)用材料。但是純聚乳酸的結晶性減弱了其對軟組織的相容性，因此純聚乳酸做藥物載體時有一定的缺陷，目前通常解決辦法是適當增加材料的親水性，例如制備乳酸與乙醇酸共聚物來克服上述缺點。星型聚乳酸可以克服純聚乳酸的結晶性，將其與海藻酸鈉接枝制備藥物載體具有新的優(yōu)越性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于通過酯化反應使星型聚乳酸與海藻酸鈉接枝，達到海藻酸鈉改性目的，克服海藻酸鈉自身的不足，擴大其應用范圍。本發(fā)明充分利用海藻酸鈉的無毒、可降解、親水性好，具有良好的生物相容性等優(yōu)點，引入可降解性且生物相容性好的星型聚乳酸，將其改性為兩親性聚合物，并在去離子水中制成棒狀微粒，類似于一種脂質體的結構，把它作為藥物載體。星型聚乳酸接枝海藻酸鈉的制備方法取0. 2%的海藻酸鈉溶液IOOmL,調節(jié)pH 在3. 5-4. 5之間，在室溫條件下攪拌2小時，將超純水溶解一定量20mg的EDC，滴加到海藻酸鈉水溶液中，在室溫下攪拌2小時，然后加入十二烷基硫酸鈉0. 35% (w/v)，適量的 POSS-PLA溶于IOmL 二氯甲烷，并逐滴加入到水溶液中，室溫下反應24小時。反應完畢后， 破乳，旋轉蒸發(fā)出去二氯甲烷，調節(jié)PH值至中性，然后用去離子水透析，除去EDC和SDS，用索式提取器丙酮作溶劑除去未反應POSS-PLA。接枝產(chǎn)物在40°C下真空干燥24h。本發(fā)明的有益效果 1.本發(fā)明所用原料是來源廣泛的天然高分子化合物——海藻酸鈉，可降解性好， 具有較好的生物相容性；另一原料星型聚乳酸也具有較好的生物相容及可降解性，無結晶性，是很好的藥物載體材料。2.星型聚乳酸接枝海藻酸鈉制得兩性衍生物，可在去離子水中自聚集，形成Iym 長度的棒狀粒子，可直接作為藥物載體材料，也可液滴法與鈣離子形成凝膠，方法簡單易操作。3.此接枝物可作為疏水性藥物、蛋白、疫苗等藥物載體，解決海藻酸鈉包覆率低、 釋藥速度快等缺陷。


圖1海藻酸鈉、星型聚乳酸及獲得的接枝產(chǎn)物的紅外光譜圖。(a)海藻酸鈉；(b) 星型聚乳酸；(c)接枝產(chǎn)物圖2接枝產(chǎn)物在去離子水中(lmg/mL)自聚集的透射電鏡3載藥微球分別在㈧pH = 1. 2鹽酸溶液和⑶pH = 6. 8的磷酸鹽緩沖液中對BSA的釋放曲線。(d)海藻酸鈉；(e)實例1產(chǎn)物；(f)實例2產(chǎn)物
具體實施例方式實施例1取0. 2%的海藻酸鈉溶液IOOmL,調節(jié)pH在3. 5-4. 5之間，在室溫條件下攪拌2 小時，將超純水溶解一定量EDC，滴加到海藻酸鈉水溶液中，在室溫下攪拌2小時，然后加入十二烷基硫酸鈉0. 35% (w/v),40mg的星型聚乳酸溶于IOmL 二氯甲烷，并逐滴加入到水溶液中，室溫下反應24小時。反應完畢后，破乳，旋轉蒸發(fā)出去二氯甲烷，調節(jié)PH值至中性，然后用去離子水透析，除去EDC和SDS，索式提取器丙酮作溶劑除去未反應星型聚乳酸。接枝產(chǎn)物在40°C下干燥24h。接枝產(chǎn)物的接枝率為14%。實施例2取0. 2%的海藻酸鈉溶液IOOmL,調節(jié)pH在3. 5-4. 5之間，在室溫條件下攪拌2 小時，將超純水溶解一定量EDC，滴加到海藻酸鈉水溶液中，在室溫下攪拌2小時，然后加入十二烷基硫酸鈉0. 35% (w/v),60mg的星型聚乳酸溶于IOmL 二氯甲烷，并逐滴加入到水溶液中，室溫下反應24小時。反應完畢后，破乳，旋轉蒸發(fā)出去二氯甲烷，然后用去離子水透析，除去EDC和 SDS，索式提取器丙酮作溶劑除去未反應星型聚乳酸。接枝產(chǎn)物在40°C下干燥24h。接枝產(chǎn)物的接枝率為22%。從紅外圖譜看出，接枝產(chǎn)物在1750CHT1處出現(xiàn)羰基峰，初步判斷星型聚乳酸接枝到海藻酸鈉上，圖1。獲得的接枝海藻酸鈉為兩親性衍生物，在去離子水中通過自聚集形成棒狀粒子。 其特征是當濃度為lmg/mL時，其棒狀粒子長為2 μ m、直徑為0. 5 μ m，圖2。
實施例3不同接枝率的載藥微球的制備及體外釋放曲線

一定量牛血清白蛋白(BSA)加入到IOmL 2%不同接枝率的海藻酸鈉溶液中(ALG/ BSA質量比5 1)，攪拌均勻后，用醫(yī)用五號針緩緩推入50mL 0. 25mol/LCaCl2溶液中，攪拌滴加，完畢后，繼續(xù)成膠0. 5h，過濾，去離子水沖洗三遍，低溫干燥至恒重獲得海藻酸鈣微球。稱取50mg 載藥微球樣品分別置于 200mL pH = 6. 8 (KH2PO4-NaOH)、pH = 1. 2 (HCl 溶液)，轉速50r/min，在37°C □ 0. 5下恒溫培養(yǎng)，測其藥物釋放量。釋放結果顯示純海藻酸鈉和接枝海藻酸鈉在鹽酸溶液中的藥物釋放量都在10%左右，微球仍保持非溶脹狀態(tài)。而在磷酸鹽緩沖溶液中發(fā)生溶脹，并且其藥物釋放速率隨著接枝率的增大而減緩，在9小時以內接枝的載藥微球藥物未完全釋放。這一結果說明，該藥物載體具有PH響應性，疏水性星型聚乳酸的引入，起到了緩釋效果，見圖3。
權利要求
1.一種星型聚乳酸接枝海藻酸鈉制備方法及其應用，它包括星型聚乳酸(POSS-PLA) 和海藻酸鈉，其特征是疏水性星型聚乳酸鏈端羥基與親水性海藻酸鈉在酸性條件下的酯化反應，獲得了兩親性聚合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚乳酸接枝海藻酸鈉，其特征是星型聚乳酸的分子量為 1. 5X 104-2. 5X 104g/mol。
3.根據(jù)權利要求1所述的星型聚乳酸接枝海藻酸鈉是雙親性聚合物在去離子水中通過自聚集形成棒狀粒子。其特征是當濃度為lmg/mL時，其棒狀粒子長為2μπκ直徑為 0. 5 μ m0
4.星型聚乳酸接枝海藻酸鈉的制備方法，取0.2 %的海藻酸鈉溶液IOOmL,調節(jié)pH在 3. 5-4. 5之間，在室溫條件下攪拌2小時，用一定量超純水溶解20mg的1_ (3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，滴加到海藻酸鈉水溶液中，在室溫下攪拌2小時，然后加入十二烷基硫酸鈉(SDS)O. 35% (w/v) 0再將適量的POSS-PLA溶于IOmL 二氯甲烷，并逐滴加入到上述海藻酸鈉溶液中，室溫下反應24小時。反應完畢，破乳，旋轉蒸發(fā)除去二氯甲烷，調節(jié)PH值至中性，在去離子水中透析，除去EDC和SDS，用索式提取器丙酮作溶劑除去未反應POSS-PLA。接枝產(chǎn)物在40°C下干燥24h。
5.根據(jù)權利要求3所述的星型聚乳酸接枝海藻酸鈉聚合物自聚集形成的棒狀粒子，作為多種藥物尤其是疏水性藥物以及蛋白質藥物、多肽、疫苗的緩釋載體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乳酸接枝海藻酸鈉微粒的制備方法及其應用，它包括星型聚乳酸(POSS-PLA)和海藻酸鈉(ALG)，其特征是疏水性星型聚乳酸鏈端羥基與親水性海藻酸鈉羧基酯化反應，獲得了兩親性聚合物。在去離子水中自聚集形成長為1μm、直徑為0.25μm的棒狀微粒，微粒內部是疏水性星型聚乳酸，外部親水性海藻酸鈉，類似一種“脂質體”結構。這種材料可作為多種藥物尤其是疏水性藥物以及蛋白質、多肽、疫苗的緩釋載體，應用于醫(yī)藥學領域。
文檔編號C08G81/00GK102432886SQ20101029583
公開日2012年5月2日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者倪才華, 馬福文 申請人:江南大學