本發明涉及一種生物降解聚酯納米粒及其制備方法和應用，屬于高分子化合物
技術領域：
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背景技術：
：眾所周知，聚合物膠體顆粒的拓撲和空間效應在靜脈藥物遞送中起主要作用，而聚合物中的靜電電荷可引起血清蛋白的吸附(調理作用)和被單核巨噬細胞從體內消除。合成聚合物具有低細胞毒性，良好的蛋白質抗性，生物可降解性，這些特征在生物相容性聚乙二醇(peg)膠體顆粒的穩定化中已基本滿足。通過peg的修飾導致電中性表面，與血清蛋白的最小相互作用，即“隱形樣”性質，并因此延長體內循環。由于這些原因，peg及其衍生物已經成為藥物遞送研究中常用的親水材料，以增強治療劑的功效。中國專利200580021839.2將聚乙二醇與乙烯基甲基醚和馬來酸酐共聚物共孵化，制備聚乙二醇化的納米顆粒，并用于載藥。中國專利201110174751.1采用乳化/溶劑蒸發法制備紫杉醇peg-ptmc納米復合物，該復合物能有效增加紫杉醇的溶解度，且載體材料的peg長鏈可起到“隱形”的作用，具有長循環效果。然而，由于惰性ch2ch2o重復單元引入靶向結構或染料標記，也導致peg化缺乏足夠的官能化位點。由于其生物降解性差，在人體內需較長時間降解，peg在組織中的積累可能在某些體內應用中引起副作用。盡管peg化的藥物載體可以避免網狀內皮系統的攝取，但是細胞內化也由于載體和細胞膜之間的弱相互作用而減慢。peg在某些生物流體中也易于氧化。因此，研究者期望找到在藥物遞送應用中可替代的生物相容性和生物可降解的聚合物。碳水化合物衍生物因為它們具有優異的生物可降解性，生物相容性和生物粘附性等，近來在藥物遞送領域受到極大關注。它們衍生自多種具有用于許多化學修飾的官能團的天然資源。通過綴合和修飾進行的聚合物的糖基化還賦予了廣泛的優點，包括降低毒性和免疫原性，改善血清穩定性和促進生物粘附。殼聚糖或淀粉具有適于與生物組織相互作用的多個親水性官能團，因此，由殼聚糖制成的載體在某些組織中具有長停留時間并且提高了裝載藥物的吸光度。中國專利201110423116.2選用生物可降解聚合物消旋聚乳酸pdlla，聚乳酸-羥基乙酸plga或聚己內酯pcl通過乳化-溶劑揮發法制備納米粒子，應用于生物成像、藥物傳輸等研究相結合的多功能生物可降解聚合物納米粒子領域。中國專利201010023101.2報道了一種生物可降解納米多孔聚l-谷氨酸/殼聚糖載藥微膠囊及其制備方法，將聚l-谷氨酸和殼聚糖作為水溶性藥物的負載材料，選用可除去的介孔二氧化硅為模板，制備內部具網絡支撐結構的納米多孔載藥微膠囊。然而對于如何實現可替代的生物相容性良好的聚合物制備納米粒與其作為藥物載體的應用，仍然缺少措施與手段，報道也少。基于此，做出本申請。技術實現要素：針對現有負載藥物納米粒所存在的上述缺陷，本申請首先提供一種可生物降解的聚酯，該聚酯以葡萄糖酸-δ-內酯(gdl)為單體，其結構式為：反應產物pgdl具有高度支化的結構，作為藥物載體時，有助于對水溶性抗癌藥物的包覆負載。同時，本申請還提供了一種具有上述結構聚酯納米粒的制備方法，其反應式為：反應所得聚酯經反向乳化法制得納米粒。進一步的，作為優選：所述的引發劑為乙二醇，催化劑為鈦酸四丁酯。以gdl為原料，乙二醇引發、聚合后，經洗滌、分離，得到純化pgdl；pgdl制備納米粒可采用噴霧干燥法、乳化法或溶劑蒸發法等，本申請以pgdl為載體材料通過反相乳化法制備納米粒，形成乳劑，洗滌，分離后，得到聚酯納米粒。所述的gdl與催化劑的質量比為50:1-25:2，引發劑與催化劑等量添加。所述的開環聚合反應條件為n2保護下，160℃下攪拌3h。所述的洗滌劑采用dmf與thf，dmf與thf依次洗滌。所述的分離后進行干燥，干燥采用真空干燥得到純化pgdl。所述的反向乳化法的工藝為：將聚酯形成水相，液體石蠟為油相，司盤80為乳化劑加入油相中后，水相與油相攪拌混合回流形成乳劑，乳劑洗滌、離心干燥得到納米粒。更優選的，所述的洗滌采用異丙醇和石油醚交互洗滌。同時，本申請還提供了一種上述pgdl的應用，將聚酯形成水相，在水相中溶解負載物，液體石蠟為油相，司盤80為乳化劑加入油相中后，水相與油相攪拌混合回流形成乳劑，乳劑洗滌、離心干燥得到載藥pgdl納米粒，建立了負載抗癌藥物的方法。更優選的，所述的洗滌采用異丙醇和石油醚交互洗滌，所述的負載物為5-fu。本申請提出一種新穎的碳水化合物衍生的聚合物，具有優異的生物相容性。葡萄糖酸-δ-內酯(gdl)是d-葡萄糖酸的環狀酯，通過葡萄糖的發酵制造。gdl作為“通常被認為是安全的”(gras)物質，廣泛用作食品添加劑并與一些葡萄糖酸鹽形式的藥物一起給藥。聚(葡萄糖酸-δ-內酯)(pgdl)適宜官能化，能呈現出很低的細胞毒性。對載藥pgdl納米粒能夠可控制釋放5-氟尿嘧啶(5-fu)說明pgdl是有效治療卵巢腫瘤的有前景的平臺。本申請中，生物可降解聚酯納米粒的制備方法可描述為：(1)葡萄糖酸內酯(gdl)在引發劑與催化劑條件下經開環聚合生成聚葡萄糖酸內酯(pgdl)；(2)n,n-二甲基甲酰胺(dmf)與四氫呋喃(thf)洗滌，真空干燥，得到純化聚合物；(3)將(2)中制備的聚合物以司盤80為乳化劑通過反向乳化法形成油包水型乳劑；(4)異丙醇與石油醚交互洗滌，離心，干燥，得到納米粒；(5)細胞毒性與親和性檢測試驗證明此類納米粒安全無毒；(6)負載抗癌藥物5-氟尿嘧啶的pgdl納米粒對癌細胞有明顯的抑制效果。上述方法制備的聚酯pgdl（也可直接以gdl作為合成單體）與pcl（也可直接以cl作為合成單體）在鈦酸四丁酯、乙二醇作用下共聚合成兩親性嵌段共聚酯pgdl-cl，其結構式為：。所述的共聚酯溶于水形成分散液，稱取負載物并溶二甲基亞砜中，逐滴加入到上述分散液中，繼續攪拌得載藥納米粒分散液，離心除去未負載上的利福平，冷凍干燥，得到載藥共聚酯納米粒。所述的負載物為利福平。本發明制備可生物降解的gdl為原料制備納米粒，具有制備方法簡單，原料價廉易得，生物相容性好等特點，具體分析如下：1)制備方法簡單。gdl安全無毒，可生物降解，gdl的開環聚合反應在無溶劑條件下進行；pgdl以本體聚合的方式合成，無溶劑參與，制備及純化方法簡單，且原料來源豐富，價格低廉。納米粒是的制備采用反相乳化法，制備過程污染小，易操作。2)本申請可以適用于制備多種分子量規格的pgdl，該pgdl是高度支化的聚合物；通過反向乳化法制備聚酯納米粒，操作簡單，粒子粒徑小，檢測所制備的聚酯納米粒的生物相容性，細胞毒性小，細胞親和性好，極易進入細胞，細胞吸收性好，安全無毒，為該納米粒應用于臨床提供良好的參考。3)本申請檢測了所制備的負載抗癌藥物的釋放效果，藥物的釋放可控，實現了藥物的釋放可控。它對卵巢癌細胞具有良好的抑制效果。負載5-氟尿嘧啶具有載藥量高的特點。附圖說明圖1為本申請中聚酯的核磁共振（1hnmr）譜圖（其中，（a）為單體gdl的1hnmr分析，（b）為聚合物pgdl的1hnmr分析）；圖2為本申請中聚酯在3800-2600cm-1波段的紅外光譜（ftir）圖（其中，（a）為單體gdl的ftir分析，（b）為聚合物pgdl的ftir分析）；圖3是申請中聚酯在1900-800cm-1波段的紅外光譜（ftir）圖（其中，（a）為單體gdl的ftir分析，（b）為聚合物pgdl的ftir分析）；圖4是本申請中納米粒的掃描電子顯微鏡（sem）譜圖；圖5是本申請中納米粒的透射電子顯微鏡（tem）譜圖；圖6是本申請中納米粒負載5-氟尿嘧啶（5-fu）在ph7.4與ph6.5的釋放曲線圖；圖7是本申請中納米粒負載5-fu在ph7.4與ph6.5釋放曲線的釋放動力學分析（peppas擬合）；圖8是本申請中納米粒對卵巢癌細胞（ovcar-3）的細胞毒性；圖9是本申請中納米粒被ovcar-3細胞攝入熒光顯微鏡圖（其中，（a）為未標記納米粒與ovcar-3細胞共孵化，（b）為r-123標記納米粒與ovcar-3細胞孵化0.5h，（c）為r-123標記納米粒與ovcar-3細胞孵化1h，（d）為r-123標記納米粒與ovcar-3細胞孵化2h）；圖10為本申請中pgdl共聚酯分子的gpc圖譜；圖11為本申請中pgdl(a)及共聚酯(b)的1hnmr譜圖(譜峰上的原子編號見其結構式)；圖12為本申請中pcl(a)、pgdl(b)及共聚酯(c)的ftir分析；圖13為本申請中pgdl共聚酯納米粒載藥前后在水中分散的粒徑分布；圖14為本申請中pgdl共聚酯納米粒的tem照片；圖15為本申請中pgdl負載利福平的共聚酯納米粒體外釋放曲線；圖16為本申請中pgdl的peppas方程分析利福平釋放過程圖17為本申請中pgdl的higuchi方程分析利福平釋放過程。具體實施方式實施例1按照單體gdl與催化劑鈦酸四丁酯質量比25:2，將10.0ggdl，0.8ml鈦酸四丁酯，0.8ml乙二醇混合加入到100ml三口圓底燒瓶中，加攪拌子后置于硅油浴中，中間接口接冷凝回流管，左口通入n2保護，右口密封，160℃下磁力攪拌3h。停止加熱與攪拌，產物在n2保護下冷卻，得紅褐色蠟狀固體。于三口瓶中加入20mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)，80℃加熱至完全溶解，冷卻至室溫，瓶中液體倒入250ml燒杯中，加入3-4倍量四氫呋喃(thf)沉淀，稍靜置，去除上層液體，再用thf連續洗滌3-4次，真空干燥除去thf，得終產品pgdl。上述反應過程可表示為：，所制備的pgdl結構為：。稱取100.0mgpgdl溶于5ml水中，配成2％(w/v)pgdl溶液，靜置，取上層清液4ml作為水相。40ml液體石蠟與5％(v/v)的乳化劑span-80均勻混合作為油相。在50℃，600r/min機械攪拌及回流條件下，將水相經0.22μm針式過濾器逐滴加入油相，繼續攪拌4h后停止，傾入250ml燒杯中，加入等體積的石油醚，攪拌，靜置，棄去大部分上層液，剩下部分裝入離心管，3500r/min離心5min，棄上層液，然后按石油醚、異丙醇、異丙醇、石油醚、異丙醇的加入順序依次洗滌，離心，產物以異丙醇分散，常溫真空干燥，得到pgdl納米粒。實施例2-5實施例2-5與實施例1的制備條件相同，區別在于：分別對不同gdl與鈦酸四丁酯質量比下所制備成品聚酯進行試驗，具體參見表1所示。實施例6：負載5-fu的pgdl的納米粒的制備負載5-fu的pgdl的納米粒的制備方法：利用上述實施例制備所得納米粒，負載5-fu后釋放，方法如下：稱取100.0mgpgdl(gdl與鈦酸四丁酯質量比為25:1，引發劑與催化劑體積用量相同，具體參見實施例3)溶于5ml水中，配成2％(w/v)pgdl溶液，靜置，取上層清液4ml作為水相；在4ml水相中溶解10mg5-fu；40ml液體石蠟與5％(v/v)的乳化劑span-80均勻混合作為油相；在50℃，600r/min機械攪拌及回流條件下，將溶解有5-fu的水相經0.22μm針式過濾器逐滴加入油相，繼續攪拌4h后停止，傾入250ml燒杯中，加入等體積的石油醚，攪拌，靜置，棄去大部分上層液，剩下部分裝入離心管，3500r/min離心5min，棄上層液，然后按石油醚、異丙醇、異丙醇、石油醚、異丙醇的加入順序依次洗滌，離心，產物以異丙醇分散，常溫真空干燥，制備載藥pgdl納米粒。實施例7：兩親性嵌段共聚物pgdl-cl及其在水中自組裝成納米粒給藥體系兩親性共聚物在水中自組裝形成的納米粒，具有疏水內核與親水外殼。目前臨床上使用的一線抗結核藥需長期和頻繁給藥，具有嚴重的不良反應，通過納米粒子系統包埋一線抗結核藥制備的緩控釋制劑，能有效克服藥物的不良反應，將有助于改善患者依從性和規避肝腎毒性、耳毒性等，并改善藥物的生物利用度，溶解性，穩定性和生物相容性，使其成為遞送抗結核藥物的理想選擇。本實施例制備兩親性嵌段共聚物pgdl-cl及其在水中自組裝成納米粒給藥體系，ftir與1hnmr進行表征，tem觀察粒徑形態，納米激光粒度儀測定粒徑分布。以利福平為模型藥物，研究了pgdl-cl納米粒負載藥物在37℃，ph7.4磷酸鹽緩沖液(含0.5％v/vtween-80)中的體外釋放，并對藥物釋放進行動力學分析。其中，gdl與cl共聚的產物pgdl-cl的結構示意圖為：。(1)儀器與試劑冷凍干燥機(型號：alpha1-2ldplus，生產廠家：德國christ公司)。ε-己內酯(cl)(ar，上海阿拉丁試劑有限公司)；利福平(ar，上海阿拉丁試劑有限公司)；自配20mmph7.4磷酸鹽緩沖液加0.5％v/vtween-80(本文中簡稱為緩沖液)；其余試劑均為分析純。(2)實驗部分①pgdl-cl共聚酯的合成移液槍移取cl5.0ml、鈦酸四丁酯、乙二醇各0.8ml于100ml三口燒瓶中，加攪拌子后置于硅油浴中，中間接口接冷凝回流管，左口通入n2保護，右口密封，160℃磁力攪拌下反應2h，稱取gdl16.0763g，用漏斗加入燒瓶中，繼續攪拌3h。停止加熱與攪拌，產物在n2保護下冷卻。于三口瓶中加入20mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)，70℃加熱至完全溶解，冷卻至室溫，瓶中液體倒入250ml燒杯中，加入3-4倍量四氫呋喃(thf)沉淀，稍靜置，去除上層液體，再用thf連續洗滌3-4次，真空干燥除去thf，得終產品，并對其進行1hnmr與ftir表征及粒徑分布測定。②共聚酯載藥納米粒的制備稱取0.40g共聚酯，溶于20ml蒸餾水中，加入攪拌子，常溫下磁力攪拌5h，即得共聚酯納米粒分散液。tem觀察粒子形態，納米激光粒度儀測定納米粒粒徑分布。稱取20mg利福平，溶于3ml二甲基亞砜(dmso)中，逐滴加入到上述分散液中，繼續攪拌10h，得載藥納米粒分散液，納米激光粒度儀測定納米粒粒徑分布。3000r/min(rcf1018×g)離心5min，除去未負載上的利福平，冷凍干燥20h，得到載藥共聚酯納米粒。③共聚酯分子量測定共聚酯分子量測定與前述的gpc測定pgdl的分子量的方法一致。④載藥納米粒的體外釋放實驗及動力學模型分析(a)利福平標準曲線繪制精密稱取30.0mg利福平，用少量0.020mph7.4磷酸鹽緩沖液(加入0.5％v/v的tween-80)(以下簡稱緩沖液)溶解后，于500ml容量瓶中以緩沖液定容，配制成質量濃度60μg/ml的利福平溶液。分別移取0.5ml、1ml、1.5ml、2ml、2.5ml上述溶液于10ml容量瓶中，以緩沖液定容，配制為3μg/ml、6μg/ml、9μg/ml、12μg/ml、15μg/ml的5-fu溶液。于258nm處測定吸光度a，并進行回歸分析得到標準曲線回歸方程。y＝0.0592x-0.002，r2＝0.999。(b)藥物負載率及包封率測定稱取一定量載藥共聚酯納米粒，加二甲基亞砜(dmso)溶解后，10000r/min(rcf10280×g)離心30min，使納米粒破碎，藥物完全從納米粒中釋放出來，取上清液少許，稀釋后，測定吸光度a。負載利福平納米粒的負載率及包封率測定均在避光條件下進行。根據公式(1)、公式(2)分別計算共聚酯納米粒的載藥率及包封率。(c)藥物的體外釋放精密稱取載藥共聚酯納米粒50mg于一端封口的透析袋(截留mw﹥1000)中，加入5ml緩沖液，密封夾封口，置于裝有150ml緩沖液的250ml燒杯中，37℃下攪拌，每隔一定時間取燒杯中透析袋外緩沖液5ml，再補加5ml新鮮緩沖液，取出的含利福平緩沖液2ml于比色皿中以緩沖液稀釋至3ml，測定吸光度a。利福平的體外釋放均在避光條件下進行。利福平的累計釋放率按照公式(3)的方法計算。(d)動力學模型分析peppas經驗方程，higuchi模型及平均釋放時間(mdt)均以動力學模型分析公式計算。分析檢測結果(1)pgdl分子量分布用凝膠滲透色譜法(gpc)測定上述實施例1-15所制備聚酯的分子量分布，參見表1所示。表1不同實施條件下的產物分子量及多分散系數d實施例gdl與鈦酸四丁酯質量比mnmwd125:22.42×1045.43×1042.24250:31.73×1044.19×1042.43325:11.40×1041.58×1041.13450:10.45×1040.65×1041.45510:10.90×1041.84×1042.05從表1中可以看出，不同配比的單體與催化劑條件下，所制備的產品分子量(mn、mw為例)以及多分散系數d也不相同，催化劑選用鈦酸四丁酯、引發劑選用乙二醇時，單體gdl可以通過接枝共聚反應得到pgdl；而在聚合過程中，當單體gdl添加量明顯高于催化劑量時，聚合度偏低，分散系數較大，以實施例4為例，可以看出，其分子量分布即多分散系數d雖然不是很大，但數均分子量和重均分子量低于1×104(參見實施例4)；對比實施例2和4、實施例1和3可以看出，相同單體添加量和反應條件下，增加催化劑的含量，則數均分子量和重均分子量均得到明顯提高，但相應的多分散系數d也增加顯著；對比實施例3-5可以看出，相同催化劑添加量和反應條件下，當單體gdl逐漸由低增高時，數均分子量逐漸增加，重均分子量和多分散系數則逐漸降低，當單體添加量與催化劑量質量比在15:1-30:1，尤其是當單體添加量與催化劑量質量比在25:1，數均分子量和重均分子量分布相對較為一致，其多分散系數在1.0左右；繼續增加單體量，則數均分子量和重均分子量差距再次加大，對應的多分散系數也增大至2左右。pgdl-cl共聚酯分子量測定與前述的gpc測定pgdl的分子量的方法一致。(2)單體及共聚產物pgdl賀詞共振譜圖分析對單體及聚合產物pgdl進行核磁共振h譜圖分析(1hnmr分析，以實施例3為例)，具體參見圖1，單體gdl的1hnmr中，δ4.7-6.0的三處波峰均歸屬為gdl游離氫，根據圖1中gdl上的c位標號，c5(δ4.00，m，1h)，c2(δ3.79-3.77，d，1h)，c3(δ3.57-3.56，1h)，c4(δ3.67-3.64，1h)，c6(δ3.53-3.50，2h)。gdl聚合生成pgdl后，內酯環打開，c5,c4,c6,c9(δ3.38)，c2,c8,c11(δ4.25-4.20)，c3(δ3.99)，c10,c12(δ3.91)，c14(δ5.58)，c15(δ5.44)，c16,c17(δ5.04)，c18(δ4.63)，thf溶劑峰(δ3.60)。(3)pgdl紅外光譜分析對單體以及制備的聚酯及其納米粒做紅外光譜分析(ftir分析)，檢測分析得圖2與圖3，結果表明：gdl開環聚合生成pgdl后，在高波數(圖2)區，gdl多個羥基峰消失，在3390cm-1處形成單一強寬峰，2965cm-1-2859cm-1峰強及位移相應發生變化，合并為在2932cm-1處的峰；在低波數區(圖3)，出現在1727cm-1處的gdl羰基峰經聚合后遷移到1744cm-1處，在1109cm-1-1025cm-1處的c-o峰合并為在1076cm-1的強峰。pgdl的ftir譜圖中出現在1646cm-1處的波峰為殘留dmf的羰基峰。(4)pgdl電鏡測試分析對所制備的納米粒進行電鏡測試，參見圖4和圖5，結果表明：聚酯納米粒顆粒均勻，基本保持在5nm左右。(5)5-fu標準曲線繪制5-fu標準曲線繪制：精密稱取25.0mg5-fu用少量0.020mph7.4磷酸鹽緩沖液溶解后，于500ml容量瓶中以磷酸鹽緩沖液定容，配制成質量濃度50μg/ml的5-fu溶液。分別移取0.5ml、1ml、1.5ml、2ml、2.5ml、3ml上述溶液于10ml容量瓶中，以磷酸鹽緩沖液定容，配制為2.5μg/ml、5μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、12.5μg/ml、15μg/ml的5-fu溶液。于267nm處測定吸光度a，并進行回歸分析得到標準曲線回歸方程。y＝0.0508x+0.0023，r2＝0.9997。(6)藥物釋放測試載藥率及包封率測試：稱取一定量載藥pgdl納米粒，乙醇溶解后，10000r/min離心30min，使納米粒破碎，5-fu完全從納米粒中釋放出來，取上清液少許，稀釋后，測定吸光度a。根據式(1)、式(2)分別計算pgdl納米粒的載藥率及包封率。載藥率＝納米粒中藥物量/載藥納米粒總量×100％(1)包封率＝納米粒中藥物量/投藥量×100％(2)藥物釋放動力學測試：精密稱取載藥pgdl納米粒45.0mg于一端封口的透析袋(截留mw﹥1000)中，加入5mlph7.4磷酸緩沖液(pbs)，密封夾封口，置于裝有150mlpbs的250ml燒杯中，37℃下攪拌，每隔一定時間取燒杯中透析袋外pbs5ml，再補加5ml新鮮pbs，取出的pbs于比色皿中稀釋3倍后測定吸光度a。用以下公式用于計算5-fu的累計釋放量：mt為累積釋放量，v為釋放池中溶液的體積，ρn是第n次取緩釋溶液時所測得的吸光度對應的濃度，ρi是第i次取緩釋溶液時所測得的吸光度對應的濃度，vi是每次取緩釋溶液的體積。負載5-fu的pgdl納米粒在ph7.4與ph6.5的體外釋放結果參見圖6，結果表明：載藥pgdl納米粒在ph6.5磷酸緩沖液中的釋放操作與在ph7.4中的釋放一致。peppas經驗方程lnmt＝nlnt+c(4)可用于描述釋放機理未知的過程，以lnmt對lnt作圖，所得斜率為n。其中mt是藥物釋放時的累積釋放量，c是動力學常數，t是釋放時間，n是藥物釋放指數。精密稱取載藥pgdl納米粒9mg在5ml乙醇中超聲分散30min，10000r/min離心30min，取上清液1ml用乙醇稀釋至10ml，測吸光度a。測得吸光度為0.71403，根據標準曲線方程y＝0.0508x+0.0023及式(1)與式(2)，得出載藥率為7.7836％，包封率為70.05％(參見圖7和表2)。表2peppas方程分析5-fu釋放過程peppas方程擬合曲線相關系數r2納米粒在ph6.5下的體外釋放y＝0.7769x+7.12380.9655納米粒在ph7.4下的體外釋放y＝0.6163x+6.62760.9915從圖7和表2可以看出，載藥納米粒在ph7.4中的釋放曲線較平緩，無明顯突釋現象，且釋放時間較長。直線斜率即其釋放指數n為0.6163。根據peppas經驗公式，藥物釋放指數0.45<n<0.89，其輸送機理遵循非fick傳輸機理，釋放過程中存在著藥物的擴散和聚合物鏈的弛豫的共同作用，且5-fu的釋放機制符合peppas方程。載藥納米粒在ph6.5中的釋放較快，納米粒的顏色在0.5h后逐漸變淡，說明納米粒在此ph下可能存在降解。(7)負載5-fu載藥納米粒的生物相容性測試利用上述實施例制備所得納米粒，進行生物相容性實驗：①未標記的空白納米粒的制備：選取狀態良好的ovcar-3細胞以4×104cell/ml接種于96孔板中，于37℃5％co2培養箱中培養24h，將聚酯納米粒以dmem培養基稀釋成具有一定梯度的濃度，0.22μm微孔濾膜過濾除菌，各取200ul加入小孔中，平行樣品做六個，對照組加入200μldmem培養基，于37℃﹑5％co2培養箱中培養24h，取出后，每孔加入10μlmtt(5mg/ml)，繼續培養4h，去除上清，每孔加入150μldmso，100r/min震蕩10min，酶標儀570nm測定吸光度a。根據式(5)計算納米粒的細胞活性。細胞活性(％)＝(a-a空白)/(a對照-a空白)×100％(5)根據改良寇氏法計算納米粒對ovcar-3細胞的50％抑制濃度(ic50)，如式(6)。lgic50＝xm-i(p-(3-pm-pn)/4)(6)xm＝lg(最大劑量)，i＝lg(最大劑量/相鄰劑量)，p＝陽性反應率之和，pm＝最大陽性反應率，pn＝最小陽性反應率。②熒光分子羅丹明123標記的pgdl納米粒的制備：羅丹明123(r-123)溶于4ml水相中，其余操作與前述空白納米粒制備方法相同，制備得到r-123標記pgdl納米粒。將制備的納米粒以dmem培養基稀釋，配成濃度為50μg/ml的溶液，0.22μm微孔濾膜過濾除菌。選取狀態良好的ovcar-3細胞以4×104cell/ml接種于96孔板中，于37℃5％co2培養箱中培養24h，加入用dmem培養基分散的r-123標記pgdl納米粒溶液，分別培養0.5h、1h、2h后，用pbs洗滌3次，熒光顯微鏡觀測。對比pgdl納米粒載藥前后的細胞活性，參見圖8，空白pgdl納米粒ic50為4587±58μg/ml，說明pgdl納米粒的細胞毒性極小，生物相容性好，載藥pgdl納米粒ic50為1556±34μg/ml，負載5-fu后的pgdl納米粒對ovcar-3細胞表現出一定的抑制作用。結合圖9，pgdl納米粒與ovcar-3細胞本身無熒光，熒光標記的pgdl納米粒與ovcar-3細胞共孵化后，細胞發出的熒光強度與孵化時間相關，在0.5h-2h時間內，孵化時間越長，熒光強度越強，且在孵化0.5h時，細胞即表現出一定的熒光強度，表明ovcar-3細胞對pgdl納米粒有很強的親和性。細胞對納米粒的親和性強，說明納米粒被ovcar-3細胞攝取幾率高，有利于藥物在細胞內釋放，提高藥物的生物利用率。(7)pgdl-cl共聚酯分子量測定（7）pgdl-cl共聚酯分子量測定本實施例所合成的gdl與cl共聚的產物pgdl-cl結構式可表示為：。pgdl支鏈與pcl上開環出現的功能官能團通過酯化接枝，達到共聚的目的。將均聚產物pgdl與共聚產物pgdl-cl以d6-dmso溶解后測定1hnmr。對圖10中樣品出峰區間進行積分，根據標準曲線計算數均分子量(mn)、重均分子量(mw)和多分散系數(d)，如表3所示。表3共聚酯分子量測定結果峰值/minmnmwd8.60522.63×1043.30×1041.26由圖10及表3，可知，共聚酯數均分子量(mn)為2.63×104，表明pgdl與pcl共聚后分子量較第二章中的均聚pgdl分子量增大，且gpc測定結果僅出現一個單峰，說明共聚酯的分子量分布較均勻。(8)pgdl-cl共聚酯的1hnmr與ftir表征pgdl、pcl及pgdl-cl通過溴化鉀壓片法測定ftir，具體參見圖11和圖12，圖中，a表示pgdl，b表示pgdl-cl共聚酯。pgdl及共聚酯的1hnmr分析如圖11，gdl與cl共聚后，pgdl上的4、5、6、9位與24號位峰重合，峰增強，共聚酯的譜圖上在δ1.5及2.3左右出現cl的特征直鏈c-h峰，c20(δ2.28)，c21,23(δ1.50-1.54)，c22(δ1.29)，c4,5,6,9,24(δ3.36-3.38)。圖中標有“﹡”的位移處為殘留溶劑峰，thf(δ1.76與δ3.60)，dmf(δ2.73與δ2.89)。pcl、pgdl及共聚酯的ftir分析如圖12，與pcl及前述pgdl的紅外譜圖對比，pgdl-pcl在2000cm-1以上高波數區，pgdl的3390cm-1處強寬峰遷移至3423cm-1處，2932cm-1甲基、亞甲基峰由于pcl的存在明顯增強，在2000cm-1以下低波數區，1207cm-1處峰增強，可歸屬到pcl的c-o峰。共聚酯ftir譜圖中出現在1652cm-1處的波峰為dmf的羰基峰。由1hnmr及ftir分析可得，gdl與cl發生了共聚，生成共聚產物pgdl-cl。(9)pgdl-cl共聚酯納米粒在水中分散時的粒徑測定共聚酯納米粒在水中的粒徑分布如圖13，載藥前納米粒粒徑分布x10＝127.15nm，x50＝150.52nm，x90＝177.48nm，多分散指數d＝(x90-x10)/x50＝0.334。載藥后納米粒粒徑分布x10＝149.28nm，x50＝174.00nm，x90＝202.55nm，多分散指數d＝0.306。由載藥前后粒徑分布狀態可知，納米粒粒徑分布較均勻，且載藥后粒徑略有所增大。(10)pgdl-cl共聚酯納米粒的tem表征由共聚酯納米粒的粒徑分布圖13及tem電鏡圖14，分析可得，納米粒冷凍干燥后，粒徑尺寸有一定程度的縮小，粒徑范圍在50-110nm，這是由于納米粒具有親水性較強的鏈段pgdl，使其在水中分布時出現吸水膨脹，粒徑增大。(11)載藥共聚酯納米粒的體外釋放及動力學模型分析①載藥量與包封率的測定精密稱取載藥共聚酯納米粒10mg在5mldmso中超聲分散30min，10000r/min(rcf10280×g)離心30min，取上清液1ml用dmso稀釋至10ml，測吸光度a。測得吸光度為0.2933，根據標準曲線方程y＝0.0592x-0.002及公式(1)與式(2)，得出載藥率為2.494％，包封率為52.38％。②載藥共聚酯納米粒的體外釋放及動力學模型分析如圖15、16與圖17，藥物的釋放曲線較平緩，且釋放時間較長。peppas方程中，直線斜率即其釋放指數n為0.4867。由藥物釋放指數0.45<n<0.89，其輸送機理遵循非fick傳輸機理，釋放過程中存在著藥物的擴散和聚合物鏈的弛豫的共同作用。對比peppas方程與higuchi方程對藥物體外釋放的模擬曲線，利福平的釋放機制更符合higuchi方程。③藥物的平均釋放時間(mdt)計算mdt是藥物分子在釋放之前停留在骨架片中的時間總和除以總分子數，其計算為公式(7)：其中，n和k是peppas方程的常數：ln(mt/m∞)＝nlnt+lnk公式(8)mt是藥物釋放在t時刻的累積釋放量，m∞是藥物釋放在t＝∞時的累積釋放量(最終的累積釋放量)。上述公式(8)可改寫為lnmt＝nlnt+ln(km∞)公式(9)因此，以lnmt對lnt作圖，所得截距c(動力學常數)＝ln(km∞)。利福平從共聚酯納米粒中的最終累積釋放量m∞＝2.38mg，平均釋放時間(mdt)、動力學常數(c)和釋放指數(n)可以根據公式(7)、(4)、(9)計算得到，結果見表4。可見，利福平的平均釋放時間有35.66小時。表4利福平從共聚酯納米粒中的平均釋放時間(mdt)物理量cknmdt/h載藥共聚酯納米粒中利福平釋放5.48020.10080.489735.66本實施例在pgdl聚合的基礎上，引入可生物降解疏水鏈pcl鏈段，形成共聚酯，并在水中自組裝成納米粒，對制備的共聚酯及其納米粒進行了表征，以利福平為模型藥物，研究了在緩沖液中的體外釋放動力學。結果表明，pgdl-pcl共聚酯聚合成功，由其形成的納米粒粒徑在50-110nm范圍，負載利福平后，其體外釋放顯示出良好的緩釋性能，且平均釋放時間達到35h。說明該共聚酯納米粒為負載難溶性藥物提供了較好的載藥平臺。以上內容是結合本發明創造的優選實施方式對所提供技術方案所作的進一步詳細說明，不能認定本發明創造具體實施只局限于上述這些說明，對于本發明創造所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明創造的保護范圍。當前第1頁12