[发明专利]酪蛋白或酪蛋白-聚丙烯酸复合物的纳米微球或空心球及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及酪蛋白纳米材料及其制法和在作为药物载体中的应用

背景技术

药物输送系统就是将药物或者其它生物活性物质和载体材料结合在一起使药物通 过扩散等方式在一定的时间内，以某一速率释放到环境中或者是输送到特定靶组织，对 机体健康产生作用，主要由药物和载体两部分构成。纳米药物载体系指溶解或分散有药 物的各种纳米粒，如纳米脂质体、聚合物纳米囊、纳米球、纳米胶束等，通常由天然或 合成高分子材料制成。纳米药物载体制备方法较多，其中较常用的有交联法、沉淀/凝聚 法、溶剂蒸发法、喷雾干燥法、多孔离心法、盐析法和超声法等。应用这些技术制备微 球是根据材料的不同物理化学性能而实现的，如温度敏感性、溶解性等，制备的粒子大 小从几十纳米到几百微米不等。纳米药物载体的突出优点在于：靶向输送药物即控制药 物进入特定的靶器官或靶细胞；缓释药物延长药物作用时间；提高制剂的稳定性及口服 生物利用度；载体材料可生物降解并具有生物相容性。

作为药物释放载体的高分子材料，需要具有生物相容性和生物降解性，也就是能在 体内降解为水、二氧化碳等小分子化合物，从而被机体代谢、吸收或排泄，对人体无毒 副作用，并且降解过程发生的时机要合适。目前正在开发的生物降解型药物缓释用高分 子材料主要是合成高分子和天然高分子。合成高分子主要有聚乳酸、聚酸酐、氨基酸类 聚合物、聚磷酸酯、聚膦腈、聚碳酸酯等天然和改性天然生物。天然高分子有多糖类(如 壳聚糖、果胶质、透明质酸、环糊精、纤维素、海藻酸钠、直链淀粉等)和蛋白质类(如 胶原、明胶、白蛋白等)。

可生物降解并具有生物相容性的材料在现代药剂学中的研究应用，开发出具有特殊 疗效的药物新剂型，在减轻病人的痛苦，提高生命质量中发挥着越来越重的作用，成为 目前材料科学与药剂学的研究热点。生物可降解高分子在医学领域的研究十分广泛，但 对于机体来说，它毕竟是异物，高分子与生物体接触时，假如材料生物相容性欠佳，生 物体就显现出排斥异物的本能，会出现发炎、过敏等。当血液与高分子生物材料表面接 触时，各种血浆蛋白质随材料表面性质不同，会不同程度地很快吸附在异物表面，随后 引起血小板的粘附，可能发生溶血或凝血，从而形成血栓。因此，血浆蛋白质的选择吸 附反映了生物材料的血液相容性。大多数生物降解聚合物，尤其是合成的高分子，降解 非常慢，降解产物在体内滞留时间长，且合成高分子，一般按重复单元，有规则连接， 更易结晶，不太利于酶的作用。另外从表面上看，天然高分子因为其结构与人体组织更 加接近似乎更适合于作为生物医用材料。然而天然高分子存在许多致命弱点，如生理活 性太强而受到人体排斥、难以评价其体内降解速率、天然高分子的机械性能差。由于这 些缺点，限制了天然高分子的应用。

牛奶中的蛋白主要为酪蛋白、乳清蛋白和免疫球蛋白，而其中酪蛋白(casein)占牛 奶总蛋白质的80％左右，含有全部人体所需的氨基酸和大量免疫球蛋白，呈白色无定形 粉末或颗粒，具有吸湿性。溶于稀碱和浓酸，不溶于水和有机溶剂。酪蛋白不是单一的 蛋白质，而是由一类在结构和性质上较近似的蛋白质组成的，包括αs1-酪蛋白，αs2-酪 蛋白，β-酪蛋白和κ-酪蛋白，分子量在19000-25000Da的范围内，这些混合物的平均等电 点约为4.7。它们都是链状的两亲性蛋白质，由于酪蛋白分子的结构特点，其可被视为由 亲水性氨基酸和疏水性氨基酸所构成的嵌段型共聚物。这四种成分的一级结构均已被确 定，主要特点是有高含量的磷酸丝氨酸残基和相当多的脯氨酸。磷酸丝氨酸残基结构与 酪蛋白对钙离子的结合能力有关，也对酪蛋白的性质和功能具有重要的意义。牛奶中的 β-酪蛋白，具有较强的抗变异原机制，能减少癌变。作为药物载体材料，酪蛋白微球 多是采用戊二醛为交联剂制备而成(高分子通报，2006.(8).1-9)。

发明内容

基于酪蛋白具有良好的生物相容性和生物可降解性，不易引起机体免疫反应，其降 解产物不仅能够被人体吸收代谢，而且对人体具有治疗作用和营养功效等特点，本发明 以酪蛋白-聚丙烯酸复合物的纳米球或空心纳米球及其纯的酪蛋白的纳米球或空心纳米 球做为药物载体装载药物，特别是装载顺铂等抗癌药物。

本发明的目的是：

1.提供一种可生物降解且生物相容性很好的酪蛋白-聚丙烯酸复合物的纳米球或空 心纳米球。