一種聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子材料和生物醫學工程領域，具體涉及一種聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡的制備方法。
【背景技術】
[0002]聚乳酸(PLA)是一種具有良好的生物相容性和可生物降解的聚合物，被包括美國FDA在內的多個國家監管機構批準可用于人體。它具有對人體無毒、無刺激、可控制生物降解、生物相容性較好，且原料易得等優點，因此聚乳酸及其共聚物已經成為一種備受關注的可生物降解的生物醫用高分子材料。在生物醫學方面，聚乳酸早期主要應用于手術縫合線、骨科內固定材料和體內填充材料等，近年來逐漸開始在組織工程支架、藥物載體和基因載體等方面引起人們的注意。聚乳酸及其共聚物是一類典型的疏水性脂肪族高分子聚合物。通過分子結構設計可以獲得性能精確可控的PLA基兩親性共聚物，其中典型的親水鏈段包括聚丙烯酸類、聚乙二醇、聚多肽、殼聚糖、以及聚氨酯等。PLA基的兩親性共聚物可以通過多種方式自組裝成高效的藥物載體，而負載的藥物分子，涵蓋了質粒-DNA、羧基熒光素、疏水性的抗腫瘤藥物、親水性的藥物或蛋白質、以及用于診斷/治療的無機納米粒子。
[0003]聚乳酸的原料乳酸是光學活性物質，有D型和L型兩種光學異構體，因此由乳酸聚合得到的聚乳酸也分為D-聚乳酸(PDLA)、L-聚乳酸(PLLA)和D，L-聚乳酸(PDLLA)三種。目前常用的聚乳酸產品主要是PLLA和TOLLA兩種。近年來的研究發現，純PLLA和TOLA等比例共混后可形成具有3AI旋的三斜晶系的立構復合物，這種共晶的熔點比純聚乳酸高出50°C。這一重要發現使得研究人員獲得了一個改善聚乳酸樹脂耐熱性的有力手段，因而D-乳酸和TOLA又開始引起人們的關注。
[0004]納米囊泡作為一類新型的納米藥物傳遞載體，具有獨特的優點。相比于膠束，囊泡可以同時包裹疏水性及親水性藥物分子；囊泡特有的雙層膜包裹親水核的結構，與細胞的結構十分類似，使得其在模擬生物細胞方面發揮了較為重要的作用。這些特點使得囊泡在藥物傳遞系統中的應用更為廣泛。盡管相比于脂質體，囊泡更為穩定且不易發生藥物的泄漏，但常規的納米囊泡對酸等多種環境依然不穩定，目前的解決方法有對囊泡的雙層膜進tx交聯等。
[0005]在本發明中，我們利用聚乳酸的左旋和右旋分子鏈間隔排列形成的互補結構，使得納米囊泡的雙層膜內部可以形成比結晶更緊密堆積的立構復合物結構，使得分子間的范德華力更加強烈，從而有效增強了結構的穩定性。這種聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡由于立構復合物強烈的分子間相互作用，因而具有極佳的穩定性，同時磁性粒子被包裹在致密的聚乳酸雙層膜結構中，不容易泄漏出來。這種磁性納米囊泡可用作臨床中磁共振成像的增強造影劑，也可裝載藥物或生物大分子，用作藥物或基因治療的可控制釋放納米載體。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡的制備方法。
[0007]本發明的目的是將聚乳酸立構復合物制備成為能夠包載磁性納米粒子的納米囊泡，解決常規聚合物納米囊泡穩定性不佳和負載納米粒子容易泄露的缺陷。本發明采用了聚乙二醇為親水鏈，立構復合聚乳酸為疏水鏈，制備了一系列聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡。
[0008]本發明提出的環境響應型星形共聚物的制備方法，具體步驟如下:
(1)取分子量為2000~5000的聚乙二醇單甲醚與L-丙交酯，按摩爾比為1: (7~17)的比例置于反應器中，加入催化劑辛酸亞錫，氬氣保護，1050C ~130°C反應12~48小時，用溶劑A溶解產物，在沉淀劑B中沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到左旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；
(2)取分子量為2000~5000的聚乙二醇單甲醚與D-丙交酯，按摩爾比為1: (7~17)的比例置于反應器中，加入催化劑辛酸亞錫，氬氣保護，1050C ~130°C反應12~48小時，用溶劑A溶解產物，在沉淀劑B中沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到右旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；
(3)將步驟⑴和(2)得到產物分別溶解于二氯甲烷中，配成5~15mg/mL的L-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液和D-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液，再將上述兩溶液混合，劇烈攪拌3~6小時，得到聚乳酸立構復合物溶液；
(4)將磁性納米粒子加入到步驟(3)得到的聚乳酸立構復合物溶液中，振蕩，待磁性粒子分散均勻后，減壓蒸餾除去有機溶劑，在器壁形成一層薄膜，然后再向容器中加入去離子水，輕搖后形成聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡。
[0009]本發明中，步驟(I)中所述溶劑A為二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中任一種。
[0010]本發明中，步驟(I)中所述沉淀劑B為甲醇、乙醚、正己烷或石油醚中任一種。
[0011]本發明中，步驟(4)中所述納米磁性粒子為直徑為5~15納米的四氧化三鐵、錳鐵氧體、鈷鐵氧體、鎳鐵氧體或錳鋅鐵氧體中任一種。
[0012]本發明的優點在于:聚乳酸立構復合物納米囊泡由于立構復合物強烈的分子間相互作用，因而具有極佳的穩定性，同時磁性粒子被包裹在致密的聚乳酸膜結構中，不容易泄漏出來。這種磁性納米囊泡可用作臨床中磁共振成像的增強造影劑，也可裝載藥物或生物大分子，用作藥物或基因治療的可控制釋放納米載體。
【附圖說明】
[0013]圖1:為實施例1制備的聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的結構式與1H NMR譜圖； 圖2:為實施例1制備的不含磁性粒子的聚乳酸立構復合物納米囊泡的TEM照片；
圖3:為實施例2制備的聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡的TEM照片。
【具體實施方式】
[0014]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0015]實施例1: 取分子量為2000的聚乙二醇單甲醚0.2 g、L-丙交酯0.1 g與辛酸亞錫0.1 mg放入反應瓶，氬氣保護，110°C反應12小時，二氯甲烷溶解，乙醚沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到左旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；取分子量為2000的聚乙二醇單甲醚0.2 g、D-丙交酯0.1 g與辛酸亞錫0.2 mg放入反應瓶，氬氣保護，105°C反應12小時，二氯甲烷溶解，乙醚沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到右旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；將產物分別溶解于二氯甲烷中，配成10 mg/mL的L-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液和D-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液。再將上述兩溶液混合，劇烈攪拌3小時，得到聚乳酸立構復合物溶液；減壓蒸餾除去有機溶劑，在器壁形成一層薄膜，然后再向容器中加入去離子水，輕搖后形成不含磁性粒子的聚乳酸立構復合物納米囊泡。
[0016]采用凝膠色譜儀測定左旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的數均分子量為2930g/mol，右旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的數均分子量為2890g/mol ;采用動態光散射技術測定聚乳酸立構復合物納米囊泡在水溶液中的平均直徑為185納米，采用透射電子顯微鏡(TEM)測定聚乳酸立構復合物納米囊泡的直徑為150納米。
[0017]實施例2:
取分子量為2000的聚乙二醇單甲醚0.2 g、L-丙交酯0.1 g與辛酸亞錫0.1 mg放入反應瓶，氬氣保護，110°C反應12小時，二氯甲烷溶解，乙醚沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到左旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；取分子量為2000的聚乙二醇單甲醚0.2 g、D-丙交酯0.1 g與辛酸亞錫0.2 mg放入反應瓶，氬氣保護，105°C反應12小時，二氯甲烷溶解，乙醚沉淀2~3次，過濾，濾餅真空干燥，得到右旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物；將產物分別溶解于二氯甲烷中，配成10 mg/mL的L-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液和D-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物溶液。再將上述兩溶液混合，劇烈攪拌3小時，得到聚乳酸立構復合物溶液；將40 mg直徑10納米的錳鋅鐵氧體加入到上述聚乳酸立構復合物溶液中，振蕩，待磁性顆粒分散均勻后，減壓蒸餾除去有機溶劑，在器壁形成一層薄膜，然后再向容器中加入去離子水，輕搖后形成聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡。
[0018]采用凝膠色譜儀測定左旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的數均分子量為2930g/mol，右旋聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的數均分子量為2890g/mol ;采用動態光散射技術測定聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡在水溶液中的平均直徑為200納米，采用透射電子顯微鏡(??Μ)測定聚乳酸立構復合物磁性納米囊泡的直徑為170納米。
[0019]實施例3:
取分子量為5000的聚乙二醇單甲醚0.25 g、L-丙交酯0.12 g與辛酸亞