一種加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于醫藥技術領域，具體涉及一種加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 阿爾茨海默病(AlzheimeV s disease，AD)是老年期癡呆中最常見的類型，居中樞 神經系統退行性疾病之首，它以進行性的認知功能損害和記憶力減退、精神行為異常以及 生活能力減退等為主要表現。隨著人類社會年齡結構老齡化，老年性癡呆癥發病率日趨上 升，已成為僅次于心腦血管疾病和腫瘤的第三大健康殺手。據2010年失智癥報告數據顯示， 全球約有3560萬AD患者，且以每20年增加1倍的速度增加，至2030年將達6500萬人，而多發 于發展中國家。因此，對AD治療方面的探討研究，不僅是一個亟待解決的醫學課題，還是一 個嚴峻的社會問題。
[0003] AD病因及分子機制十分復雜，至今尚不很明確，關于其病因學者提出了以下假說： 中樞膽堿能損傷學說、微管相關蛋白-tau蛋白異常學說、A辟及聯學說、基因突變或多型性學 說、免疫功能突變學說和興奮性氨基酸毒性學說。腦內膽堿能系統缺陷在AD中起重要作用。 在AD的發病機制中，膽堿能損傷學說是很早就得到公認的學說。中樞膽堿能損傷學說認為： 在AD的病理過程中，基底前腦區的膽堿能神經元丟失，乙酰膽堿酯酶活性和膽堿乙酰轉移 酶降低，致使乙酰膽堿的運輸、合成、攝取、釋放下降，學習、記憶能力衰退，被認為是衰老性 老年癡呆癥的重要病因。AD患者尸檢和腦活檢證明，前腦基底核內膽堿能神經元有70%~ 80%變性以致死亡，突觸前乙酰膽堿的合成、乙酰膽堿酯酶和膽堿乙酰轉移酶活力下降，突 觸前Μ受體減少和膽堿攝取功能下降。
[0004] 膽堿能假說提供了治療AD的理論依據，目前國內外對AD的臨床治療方法主要是增 強中樞膽堿能系統功能，膽堿酯酶(acetylcholin esterase，AchE)抑制劑是迄今唯--類 通過美國FDA批準上市治療AD的藥物，也被認為是對AD療效最確定的臨床治療藥物，并已成 為輕中度AD病人的標準治療。例如從石蒜中提取的一種石蒜生物堿加蘭他敏 (Galantamine)被證實為可逆性乙酰膽堿酯酶抑制劑，已成為第二代膽堿酯酶抑制劑在歐 美注冊用于治療AD。但現有膽堿酯酶抑制劑多常規口服給藥，藥物全身分布，外周副作用明 顯，限制了ACh Els的臨床應用。所以，研究適用于腦部治療的靶向緩釋制劑是目前解決這 些生物堿臨床應用問題最快捷、有效的方法。
[0005] 迄今為止，對加蘭他敏的藥理，特別是膽堿酯酶的抑制作用國內外都有了些研究。 研究表明：加蘭他敏具有膽堿酯酶抑制作用，但其體內分布廣泛、存在較多的外周副作用， 目前尚無用于老年性癡呆的研究。此外，血腦屏障的存在限制了它們應用于臨床，而對于如 何增強加蘭他敏血腦屏障通透性與腦靶向性、提高生物利用度、降低其毒副作用的研究尚 屬罕見。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。前體藥物存在改變藥性、引入毒性的風險而 打開血腦屏障緊密結構有可能引入其他有害物質。鼻腔給藥可使藥物可以通過嗅區黏膜沿 著包繞在嗅神經束周圍的連接組織或嗅神經元的軸突到達腦脊液（Cerebral Spinal Fluid，CSF)或腦部，因而可繞過血腦屏障進入中樞神經系統，被直接吸收入腦。具有起效 快;無須注射給藥;避免肝臟首過效應;應用定量裝置，使用方便的特點。本發明從抑制膽堿 酯酶、增強膽堿能活性，保護神經元，改善突觸可塑性等多靶點治療老年性癡呆角度出發， 將乙酰膽堿酯酶抑制劑加蘭他敏與生物相容性好、具有生物吸附性且降解產物對神經細胞 具有保護及促進再生作用的殼聚糖相結合研制多靶點協同發揮作用的抗老年性癡呆新型 藥物，目前還未見有相關報道。

【發明內容】

[0006] 本發明針對現有治療老年癡呆藥物存在的血腦屏障的缺點，目的在于提供一種加 蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物，以消除血腦屏障的存在使藥物無法進入腦組織的缺點。
[0007] 本發明具體通過以下技術方案實現：
[0008] 一種加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物，其結構式如式I所示：
[0010]式I
[0011] 其中X的范圍為2-30，Y的范圍為2-20，Z的范圍為10-50。
[0012] 所述的加蘭他敏經鼻給藥納米腦祀向藥物通過羧基化殼聚糖與加蘭他敏進行酯 化反應合成得到。
[0013] 式I的合成路線為：
[0014]
[0015] 其中R-OH為加蘭他敏;X的范圍為2-30，Y的范圍為2-20，Z的范圍為10-50。
[0016]所述的羧基化殼聚糖為鄰二羧基化殼聚糖(CS-C00H)，其結構如 [0017] 式II所示：
[0019]式Π
[0020] 其中X的范圍為2-30，Y的范圍為2-20，Z的范圍為10-50。
[0021 ]所述的羧基化殼聚糖通過以下方法制備：
[0022] 1)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);
[0023] 2)以DMS0為溶劑，亞氯酸作為氧化劑，將醛化殼聚糖(CS-CH 0)氧化為鄰二羧基化 殼聚糖(CS-C00H)。
[0024]羧基化殼聚糖的合成路線為：

[0029] 本發明還提供了加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物的合成方法，具體包括以下步 驟：
[0030] 1)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)；
[0031] 2)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);
[0032] 3)將羧基化殼聚糖與加蘭他敏進行酯化反應既得;其中，所述羧基化殼聚糖、加蘭 他敏之間的摩爾體積比為1: (1~2)。
[0033] 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。
[0034] 本發明還提供了加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物在治療老年癡呆靶向藥物中 的應用，所述的靶向為腦靶向。
[0035] 本發明的有益效果為:選取降解產物對神經細胞具有保護及促進再生作用、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，針對含羥基的加蘭他敏，設計一種新的可控的方式來合成帶羧基 的羧基化殼聚糖，通過羧基與加蘭他敏的羥基相結合，調節羧基化殼聚糖與加蘭他敏的反 應比例，從而形成最佳的經鼻腦靶向給藥的多靶點抗老年性癡呆的殼聚糖載加蘭他敏藥 物。與已有的合成藥物相比：
[0036] 1、本本發明藥物結合了優良的乙酰膽堿酯酶抑制劑加蘭他敏和解產物可以保護 神經元、改善突觸可塑性的殼聚糖，實現多靶點抗老年性癡呆，提高了治療病因復雜的老年 性癡呆的效果；
[0037] 2、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；
[0038] 3、加蘭他敏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】：
[0039] 圖1氫溴酸加蘭他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；
[0040] 圖2 lmL加蘭他敏新型藥物溶液TLC生物自顯影測試結果，其中：右邊為O.lmg/ mL,中間為0 · 5mg/mL,左邊為 1 · Omg/mL。
【具體實施方式】
[0041] 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。
[0042] 實施例1
[0043] 加蘭他敏經鼻給藥納米腦靶向藥物的制備
[0044]本實施例提供了本發明經鼻給藥抗老年癡呆靶向藥物的一種制備方法，具體包括 以下步驟：
[0045] 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);
[0046] 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);
[0047] 3)將lmo 1羧基化殼聚糖、lmo 1加蘭他敏分別溶解在150ml的水中，兩種溶液混合，