[发明专利]一种改性黄原胶纳米胶束的制备方法

说明书

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种注射剂型改性黄原胶纳米胶束的制备方法：将邻苯二甲酸酐与黄原胶进行酯化反应，“一步法”制备两亲性改性黄原胶聚合物，再通过选择性溶剂法自组装制备改性黄原胶纳米胶束；通过对黄原胶进行酸酐改性，提高黄原胶的生物相容性和抗氧化性能。黄原胶纳米胶束具有苯环的疏水空腔和黄原胶的亲水外层，可增加纳米胶束在生物体内的循环稳定性，另外改性黄原胶含有羧酸基团，使纳米胶束具有一定的pH响应性，又可利用其电荷作用负载药物阿霉素，使载药纳米胶束具有一定的缓释功能。本发明的合成步骤简单、绿色，纳米胶束可在体内完全降解，有望作为抗癌药物载体及控制释放。

技术领域

本发明涉及一种改性黄原胶纳米胶束的制备方法，属于天然高分子材料在生物医用技术领域的应用。

背景技术

黄原胶是作为一种天然多糖，是由野油菜黄单胞菌分泌的胞外多糖，并且是一种重要的生物高聚物，其主链结构与纤维素相同，而其侧链末端甘露糖连接有丙酮酸基团。因为黄原胶侧链和主链通过氢键形成螺旋和多重螺旋高级结构，导致黄原胶在水中溶解速率下降，水溶性降低，一些活性基团被包裹在结构内部，限制了黄原胶的抗氧化活性和稳定性。由于黄原胶无毒、无害、适应性较强，所以其在生命科学领域内有着广泛的应用，如用作纳米药物载体、进行药物可控释放等发挥着重要作用。由于黄原胶自身的保水性和较强的亲水胜，使其在医疗操作方面有很多的应用，例如可以形成一个非常致密的水膜，从而可以有效的避免外部细菌对皮肤的感染，减少病人在化疗、放疗后的口渴等。

为了解决黄原胶溶解速率过慢、抗氧化性等问题，可对黄原胶进行改性，包括用邻苯二甲酸酐酯化、马来酸酐酯化和琥珀酸酐酯化等。本发明以邻苯二甲酸酐改性为例，制备得到具有两性亲结构的改性黄原胶多糖聚合物，再利用选择性溶剂法将两亲性改性黄原胶聚合物自组装成黄原胶纳米胶束，用来负载疏水药物阿霉素，可用于注射剂型。其中，邻苯二甲酸酐作为酸酐类改性剂，同时引入了疏水苯环结构和羧基，使黄原胶具有两亲性结构，疏水苯环可负载疏水药物，增加的阴离子性羧酸基团可以提高改性黄原胶纳米胶束对正电荷药物的抗吸附能力，例如在负载正电荷药物阿霉素方面具有独特的优势。该纳米胶束在体内循环稳定，药物可缓慢释放，该改性黄原胶纳米胶束作为注射剂型或口服剂型的药物载体都具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种两亲性黄原胶纳米胶束的制备方法。首先配置0.5w％～3w％黄原胶水溶液，然后加入酯化反应催化剂4-二甲氨基吡啶，再缓慢滴加邻苯二甲酸酐的丙酮溶液，搅拌均匀，反应之后用过量乙醇沉淀反应产物，沉淀再用乙醇洗涤数次，真空干燥得到粗产物。粗产物用去离子水溶解配置成0.5w％～1w％溶液，用截留分子量为14000的透析袋透析处理72h，透析除去杂质和未反应小分子，透析样品经过冷冻干燥之后得到两亲性改性黄原胶聚合物。甲酰胺溶解两亲性改性黄原胶聚合物样品配置成0.1mg/mL的聚合物溶液，取上述聚合物溶液于样品瓶中，向其中滴加一定量的超纯水，滴加完成后继续搅拌，使两亲性改性黄原胶聚合物自组装充分，形成黄原胶纳米胶束，再经过透析处理除去有机溶剂甲酰胺得到改性黄原胶纳米胶束溶液。

邻苯二甲酸酐在改性黄原胶制备纳米胶束中具有功能作用：1)苯环结构作为疏水部分，有助于形成两亲性黄原胶纳米胶束，并用于负载疏水药物；2)邻苯二甲酸酐改性既提高黄原胶的生物相容性和抗氧化能力，又提高改性黄原胶纳米胶束的循环稳定性和抗蛋白吸附性能；3)引入羧基负离子可以提高正电荷药物阿霉素的负载量，到达酸性环境时，阿霉素上的氨基被质子化之后变成游离的阿霉素分子，达到控制释放的目的。

本发明还提供一种黄原胶纳米胶束的制备方法，依次包括以下步骤：

1)配制黄原胶水溶液，加入催化剂4-二甲氨基吡啶，再滴加邻苯二甲酸酐的丙酮溶液，升温反应后冷却至室温，用乙醇沉淀、洗涤并真空干燥，得到粗产物；

2)取上述粗产物，配制成水溶液，用截留分子量为14000的透析袋中透析处理72h后，透析样品冷冻干燥，得到两亲性改性黄原胶聚合物；