一種新型經鼻給藥腦靶向納米載藥體系的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于醫藥技術領域，具體涉及一種新型經鼻給藥腦革E1向納米載藥體系的制 備方法。
【背景技術】
[0002] 血腦屏障(blood-brain barrier ,ΒΒΒ)，一個介于血液與腦以及脊髓之間、通透性 較低、有選擇性通過能力的動態界面，它的存在使98%的藥物無法進入腦組織，是制約中樞 神經系統藥物發展的重要因素。血腦屏障的結構分為三部分，內層為腦毛細血管內皮細胞 (brain microvascular endothelial cell，BMVEC)及其之間的緊密連接（tight junction，TJ)，中間為基底膜和周皮細胞，外層為星形膠質細胞和細胞外基質。血腦屏障毛 細血管內皮細胞間的緊密連接處，細胞彼此間互相重迭，形成一完整的帶，圍繞著整個毛細 血管壁，相鄰內皮細胞間有10-20nm間隙。這種緊密連接和如此狹窄的間隙限制了蛋白質分 子、某些藥物分子和離子的通過，形成了一道有形或無形的屏障。由于腦部血管內皮細胞的 連接屬于緊密連接，細胞間隙很小，且缺少內吞泡作用，生理條件下只有相對分子質量小于 400-500Da的脂溶性物質能夠自由擴散通過，極性物質或大分子物質則很難通過。
[0003] 因此，如何開拓新的藥物傳遞系統和新的給藥途徑，從而突破血腦屏障，將藥物定 向分布于中樞神經系統腦靶向制劑的研究已是今后研究的重中之重。目前解決藥物有效透 過血腦屏障的方法有:制備前體藥物、打開血腦屏障緊密結構或使用載體系統如抗體、脂質 體、納米粒等。
[0004] 納米粒載體由一些多聚體顆粒制備而成，藥物可通過吸附、包裹或共價結合等方 式結合到納米粒表面，形成載藥納米粒。載體體系遞送至靶組織后，藥物通過解吸、擴散以 及納米粒降解等機制釋放;載藥納米粒經過表面修飾后，可避免網狀內皮系統吞噬，使藥物 有效透過血腦屏障，提高藥物的腦內濃度。
[0005] Kreuter提出載藥納米粒透過血腦屏障的可能機制為：（1)腦血管內皮細胞可通過 胞吞作用攜帶納米粒，使藥物擴散入腦；（2)吸附于腦毛細血管壁，延長藥物在毛細血管壁 的滯留時間并提高血管內外藥物的濃度梯度，從而通過被動擴散促進藥物通過血管內皮進 入腦內；（3)納米粒表面活性劑聚山梨酯-80能夠抑制高效外排栗的作用，尤其是抑制P-糖 蛋白（P-glycoprotein，P-gp)的外排作用，從而延長藥物活性；（4)使血腦屏障的緊密連接 開放，從而使藥物入腦；（5)通過跨膜方式透過血腦屏障并釋放藥物入腦；（6)納米粒表面活 性物質可提高血管內皮細胞膜脂質的溶解度，使膜流動性增加，提高血腦屏障對藥物的通 透性。
[0006] 目前，細胞胞吞作用是研究最多，也是載藥納米粒入腦最有可能的機制。它包括受 體介導的胞吞作用和吸附介導的胞吞作用。關于受體介導的胞吞作用，如胰島素受體、葉酸 受體及轉鐵蛋白受體等受關注。由于某些轉運體在腦內皮細胞上也呈高表達，其本身可允 許一些重要的營養物質進入腦內，維持腦中內環境穩定，故可通過這些轉運體使靶向治療 藥物入腦。目前相關的研究報道有葡萄糖轉運體、膽堿轉運體等，載藥納米粒可與其結合透 過血腦屏障到達腦內。
[0007] 本發明針對含有羥基的藥物，并結合殼聚糖在鼻腔給藥方面的優勢，發明設計一 種新的可控的方式來合成帶羧基的羧基化殼聚糖，通過羧基與具有羥基的治療中樞神經疾 病的藥物相結合，調節羧基化殼聚糖與藥物的反應比例，從而形成最佳的經鼻腦靶向給藥 的新型緩釋治療藥物。

【發明內容】

[0008] 本發明針對由于血腦屏障的存在是藥物無法進入腦組織的缺陷，目的在于提供一 種新型經鼻給藥腦祀向納米載藥體系的制備方法。
[0009] 本發明具體具體通過以下技術方案實現：
[0010] -種新型經鼻給藥腦靶向納米載藥體系的制備方法，具體包括以下步驟：
[0011] 1)醛化殼聚糖(CS-CH0)的合成
[0012] 氮氣氣氛下，殼聚糖的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液與高碘酸鉀在4°C下攪拌反應，然后 向溶液中加入乙二醇溶液中止反應，產物經旋轉蒸發濃縮后分別在NaCl水溶液和去離子水 中透析以除去雜質，最后產物冷凍干燥，得到醛化殼聚糖(CS-CH0);其中，所述殼聚糖、醋 酸-醋酸鈉緩沖溶液、高碘酸鉀、乙二醇之間的摩爾體積比為1: (1~5): (0.1~1): (0.1~ 1)；
[0013] 合成路線為：
[0015] 2)羧基化殼聚糖(CS-C00H)的合成
[0016]以DMS0為溶劑，亞氯酸作為氧化劑，將醛化殼聚糖(CS-CH0)氧化為鄰二羧基化殼 聚糖(CS-⑶0H);其中，所述醛化殼聚糖、DMS0、亞氯酸鈉之間的摩爾體積比為1: (1~6): (1 ~2);
[0017]合成路線為：
[0019] 3)經鼻腦靶向藥物的合成
[0020] 羧基化殼聚糖與親水性的小分子藥物R-(0H)n進行酯化反應，合成能夠經鼻給藥 的腦靶向藥物。其中，所述羧基化殼聚糖、小分子藥物之間的摩爾體積比為1: (1~2)。具體 化學反應方程式如下：
[0022]本發明所述的親水性的小分子藥物R-(0H)n為力可拉敏或加蘭他敏。
[0023] 所述的X的范圍為2-30，Y的范圍為2-20，Z的范圍為10-50。
[0024] 本發明所述的殼聚糖為聚合物，分子量的范圍為0.4-2萬g/mol。
[0025] 本發明的有益效果為:選取生物吸附性好，可生物降解，能可逆性的、暫時性打開 上皮細胞之間的緊密連接，增強膜通透性的殼聚糖作為藥物載體，針對含羥基的治療中樞 系統疾病的藥物，設計一種新的可控的方式來合成帶羧基的羧基化殼聚糖，通過羧基與羥 基的治療中樞系統疾病的藥物相結合，調節羧基化殼聚糖與藥物的反應比例，從而形成最 佳的經鼻腦靶向給藥的新型緩釋治療藥物。與已有羥基的治療中樞系統疾病的藥物相比：
[0026] 1、本發明引入了生物吸附性好，可生物降解，能可逆性的、暫時性打開上皮細胞之 間的緊密連接，增強膜通透性的殼聚糖載體制備的經鼻腦靶向制劑，提高腦靶向性的同時 不會改變藥物的藥性和引入其他有害物質；
[0027] 2、羥基的治療中樞系統疾病的藥物通過該經鼻腦靶向制劑經鼻給藥后能更加集 中地分布在腦內，生物利用度得到提高。
【附圖說明】
[0028] 圖1是氫溴酸力可拉敏溶液劑及實驗范圍內最大載藥量的新型藥物的體外釋放曲 線；
[0029]圖2是力可拉敏新型藥物溶液TLC生物自顯影測試結果；右邊為0. lmg/mL，中間為 0.5mg/mL，：￡;ii^l.0mg/mL〇
【具體實施方式】
[0030] 下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施 例而已，并非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示 的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據本發明 的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發明的保護范圍內。
[0031] 實施例1力可拉敏經鼻給藥納米腦靶向藥物
[0032] 本實施例提供了本發明力可拉敏經鼻給藥納米腦靶向藥物的一種制備方法，具體 包括以下步驟：
[0033] 1)氮氣氣氛下，lOmol殼聚糖的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液與lmol高碘酸鉀在4°C下攪 拌反應48h，然后向溶液中加入lmol乙二醇溶液中止反應，產物經旋轉蒸發濃縮后分別在 lmo 1 /L NaCl水溶液和去離子水中透析48h以除去雜質，最后產物冷凍干燥，得到醛化殼聚 糖(CS-CH0);
[0034] 2)將lmol醛化殼聚糖(CS-CH0)溶解在3mol DMS0,再加入lmol亞氯酸鈉，攪拌反應 24h，產物經旋轉蒸發濃縮后分別在lmol/L NaCl水溶液和去離子水中透析48h以除去雜質， 最后產物冷凍干燥，得到鄰二羧基化殼聚糖(CS-C00H);
[0035] 3)將lmo 1羧基化殼聚糖、lmo 1力可拉敏分別溶解在150ml的水中，兩種溶液混合， 攪拌反應24h，產物經旋轉蒸發濃縮后分別在lmol/L NaCl水溶液和去離子水中透析48h以 除去雜質，最后產物冷凍干燥，得到殼聚糖負載力可拉敏藥物。
[0036]實施例2殼聚糖負載力可拉敏藥物的體外藥物釋放研究
[0037] 將藥物置于透析袋中，定時從釋放介質中取樣分析藥物含量。具體過程為將所得 的藥物溶液凍干，精確稱取一定量后重新超聲分散在l〇ml人工腦脊液中，裝入透析袋(