本發(fā)明涉及一種負(fù)載辛伐他汀的麥芽糊精接枝脂肪酸聚合物膠束及其制備方法，屬于生物藥物控釋材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
辛伐他汀是一種常見的降血脂以及治療心血管疾病藥物，同時(shí)它可以誘導(dǎo)骨生長因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）基因的表達(dá)，從而能有效的促進(jìn)骨再生以及治療骨質(zhì)疏松。但是，由于辛伐他汀的疏水特性影響了其使用效果，需要較大劑量給藥，這會(huì)增加其出現(xiàn)毒副作用的風(fēng)險(xiǎn)（Ali Moshiri, Ali Mohammad Sharifi and Ahmad Oryan. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology (2016) 43, 659–684）。兩親聚合物由親水和疏水鏈段兩部分組成，其在水中自組裝時(shí)可將疏水物質(zhì)包載于內(nèi)部，在疏水藥物的負(fù)載和控釋方面有廣闊的應(yīng)用前景。兩親聚合物常見為嵌段型和接枝型，嵌段型多為人工合成聚合物，接枝型多見于天然聚合物的改性（Yulin Li, Dina Maciel, Joao Rodrigues, Xiangyang Shi, and Helena Tomas. Chemical Reviews. 2015, 115, 8564-8608）。
淀粉是自然界中最重要的天然多糖，具有廉價(jià)、可再生、無毒、生物可降解、生物相容性等特點(diǎn)，是很好的綠色化學(xué)原料。若在淀粉及衍生物骨架上修飾疏水性分子，則自組裝后形成的兩親性接枝聚合物膠束多以淀粉衍生物鏈為殼、疏水分子成核的結(jié)構(gòu)，該類核-殼結(jié)構(gòu)膠束作為藥物納米載體具有顯著的優(yōu)勢(shì)和潛在的應(yīng)用前景。Zhang等通過在聚乙二醇修飾的淀粉骨架上接枝了疏水性分子辛硫醇，不僅引入了二硫鍵，還使交聯(lián)后的膠束比未交聯(lián)的具有高的藥物負(fù)載率、較好的穩(wěn)定性和加速細(xì)胞內(nèi)的藥物緩釋行為（Zhang，et al. Soft Matter，2013，9(7): 2224～2233）。將疏水性分子正丁基縮水甘油醚接枝到淀粉骨架上，制備了具有良好溫敏性的兩親性聚合物膠束，該膠束可用作藥物載體（Ju，et al． Carbohydrate Polymers，2012，87(2): 1404～1409）。由于淀粉鏈上的羥基之間易形成氫鍵，使其在水中的溶解能力差，為了提高淀粉的溶解性，常在淀粉分子鏈上引入親水側(cè)鏈，這增加了制備過程的復(fù)雜性。麥芽糊精是淀粉通過酶解或水解得到的小分子量聚多糖，具有很高的水溶性，可以直接作為雙親性聚合物的親水部分而無需再進(jìn)行親水改性，將疏水脂肪酸直接接枝到麥芽糊精上可很容易制備雙親聚合物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于負(fù)載辛伐他汀的麥芽糊精接枝脂肪酸聚合物膠束。
本發(fā)明的目的之二在于提供該負(fù)載辛伐他汀的聚合物膠束的制備方法。
本發(fā)明方法是利用N,N’-羰基二咪唑（CDI）活化脂肪酸的羧基，得到酯基咪唑活性中間體，然后與麥芽糊精（Maltodextrin， MDex）結(jié)構(gòu)單元上羥基反應(yīng)形成酯鍵，從而將脂肪酸接枝到麥芽糊精分子鏈上；麥芽糊精接枝脂肪酸聚合物具有疏水的脂肪族側(cè)鏈和親水的聚多糖主鏈，能夠在水中自組裝成膠束；將疏水性藥物辛伐他汀與上述接枝聚合物在同一有機(jī)溶劑中充分溶解后，通過透析法或薄膜水化法使接枝聚合物自組裝形成膠束，將疏水的辛伐他汀包載于膠束疏水核內(nèi), 以棕櫚酸為例制備接枝聚合物及其包載辛伐他汀的具體的過程如下：
根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種麥芽糊精接枝脂肪酸聚合物膠束，其特征在于該聚合物膠束是以麥芽糊精聚合物為主鏈，通過成酯縮合劑N,N’-羰基二咪唑?qū)⒅舅峤又υ谥麈溕?，在水中自組裝形成膠束，接枝率為：4%～15%。該膠束以脂肪族側(cè)鏈構(gòu)成疏水內(nèi)核，麥芽糊精主鏈構(gòu)成親水外殼。
上述的所述脂肪酸為碳原子數(shù)12-20的長鏈飽和脂肪酸。
上述的麥芽糊精聚合物的分子量為：Mw：8000~20000Da。
一種制備上述的麥芽糊精接枝脂肪酸聚合物膠束的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：
a．無水、惰性氣氛下，用無水二甲亞砜溶解預(yù)干燥的脂肪酸，配制成濃度為0.1～1g/mL的溶液，將CDI加入到該溶液中，其中脂肪酸與CDI的摩爾比為：1:1～1:1.5；CDI加入后會(huì)有大量氣泡產(chǎn)生，待氣泡不再產(chǎn)生后繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5～3小時(shí)；
b．將麥芽糊精于50～80℃溶于無水二甲亞砜，惰性氣氛條件下倒入步驟a所得溶液中，于60～90℃攪拌反應(yīng)4～10小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液倒入無水乙醇中得到白色沉淀，反應(yīng)液與無水乙醇體積比為：1:8～1:15；將沉淀物離心并用無水乙醇超聲洗滌，真空干燥得白色固體；用二甲亞砜溶解白色固體，置于3500-7000Da透析袋中，在去離子水中透析48-72小時(shí)，最后冷凍干燥得到麥芽糊精接枝脂肪酸雙親性聚合物；所述的麥芽糊精結(jié)構(gòu)單元與脂肪酸的摩爾比為：1:0.05～1:0.2。
藥物的負(fù)載方法可用透析法或薄膜水化法。對(duì)于透析法，將辛伐他汀與麥芽糊精接枝聚合物溶解于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或二甲亞砜（DMSO）中（辛伐他汀與麥芽糊精接枝物質(zhì)量比為1:10-5:10），30-50℃條件下攪拌0.5-3h，然后將此溶液移入透析袋（3500-7000Da），在去離子水中透析48-72h，凍干得到相應(yīng)的載藥膠束干粉；對(duì)于薄膜水化法，將辛伐他汀與麥芽糊精接枝聚合物溶解于DMF或DMSO中（辛伐他汀與麥芽糊精接枝物質(zhì)量比為1:10-5:10），30-50℃條件下攪拌0.5-3h，然后通過減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以除去有機(jī)溶劑，旋蒸條件：溫度為 50-60℃，轉(zhuǎn)速為60-80rpm。溶劑去除后在燒瓶內(nèi)壁形成辛伐他汀/麥芽糊精接枝物薄膜，加入適量去離子水（使麥芽糊精接枝物濃度為3-20mg/mL），在20-50℃條件下攪拌水化1-5h。水化完成后離心除去未包載的藥物，離心條件：轉(zhuǎn)速為7000-15000rpm，時(shí)間為3-10min。最后凍干載藥膠束溶液得到相應(yīng)的載藥膠束干粉。藥物負(fù)載率為5-15 wt%。將載藥膠束干粉溶于去離子水可得到載藥膠束的尺寸為15-200nm。
本發(fā)明用成酯縮合劑N,N’-羰基二咪唑（CDI）將疏水的脂肪酸接枝到親水的麥芽糊精聚合物鏈上以形成兩親性接枝聚合物，該縮合劑在酯化反應(yīng)結(jié)束后只產(chǎn)生二氧化碳和咪唑小分子，副產(chǎn)物很容易通過透析方法去除。通過上述兩親性聚合物在水中自組裝形成膠束,可實(shí)現(xiàn)對(duì)疏水藥物辛伐他汀的有效負(fù)載，從而有效提高辛伐他汀水溶性。選用麥芽糊精作為接枝共聚物的親水主鏈，其來源于淀粉的水解或酶解，具有良好的生物相容性、生物可降解性以及良好的水溶性；脂肪酸作為接枝共聚物的疏水側(cè)鏈，可方便地調(diào)節(jié)其長度和接枝度，從而控制膠束尺寸及分布。該膠束的原料來源廣泛且制備工藝簡單，可對(duì)辛伐他汀或其它疏水藥物進(jìn)行負(fù)載和控釋，具有較廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
1.N,N’-羰基二咪唑（CDI）活化脂肪酸形成酯基咪唑中間體：
在干燥的50mL圓底燒瓶中加入0.25g棕櫚酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)、50-60℃油浴條件下加入8mL無水DMSO，攪拌使棕櫚酸溶解，加入0.17gCDI，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多氣泡，待氣泡不再產(chǎn)生后再繼續(xù)反應(yīng)1.5-2h，即得到活化產(chǎn)物溶液。
2.酯基咪唑中間體與麥芽糊精的反應(yīng)：
在干燥的50mL圓底燒瓶中加入2g預(yù)干燥的麥芽糊精，同時(shí)加入10mL無水DMSO，50-60℃條件下攪拌使麥芽糊精溶解，將溶液快速倒入上述羰基咪唑中間體溶液中，60-90℃、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌反應(yīng)4-10h。
3.接枝產(chǎn)物后處理：
將反應(yīng)液倒入無水乙醇中得到白色渾濁液（反應(yīng)液與無水乙醇體積比為1:10），離心（7000-15000rpm）得到白色沉淀物，用乙醇超聲洗滌3-5次，置于真空干燥箱中40℃干燥過夜，得到白色干燥塊狀固體。用10mLDMSO溶解并移入3500Da透析袋，在去離子水中透析2天，凍干得到最終產(chǎn)物。該聚合物溶于水中形成尺寸約10nm的膠束。（“產(chǎn)物”用得太多，其它文件也要檢查）
4.辛伐他汀的負(fù)載：
采用薄膜水化法負(fù)載藥物。將15mg辛伐他汀和100mg接枝聚合物溶于10mLDMF，用旋蒸儀器接油泵抽負(fù)壓，在溫度為50-60℃條件下旋蒸至少50min以除去溶劑，得到附著于燒瓶內(nèi)壁的藥物/聚合物混合薄膜，加入15mL去離子水，室溫條件攪拌2h， 離心5min（8000rpm）以除去未包載的藥物，得到載藥膠束溶液，將此溶液凍干，得到干態(tài)載藥膠束。該載藥產(chǎn)品溶于水中形成膠束尺寸約20nm，藥物負(fù)載率為6.5 wt%。
實(shí)施例二
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同只是將棕櫚酸質(zhì)量改為0.32g，CDI質(zhì)量改為0.22g。其他試劑用量及操作條件不變。最后所得空白聚合物膠束尺寸約20nm，對(duì)應(yīng)載藥膠束尺寸約50nm，藥物負(fù)載率為7 wt%。
實(shí)施例三
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同只是將棕櫚酸改為硬脂酸（十八烷酸）質(zhì)量改為0.2805g，CDI質(zhì)量改為0.1762g，辛伐他汀質(zhì)量改為20mg。最后所得空白聚合物膠束尺寸約50nm，對(duì)應(yīng)載藥膠束尺寸約80nm，藥物負(fù)載率為7.6 wt%。
實(shí)施例四
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同只是將棕櫚酸改為花生酸（二十烷酸）質(zhì)量改為0.3081g，CDI質(zhì)量改為0.1762g，辛伐他汀質(zhì)量改為20mg。最后所得空白聚合物膠束尺寸約70nm，對(duì)應(yīng)載藥膠束尺寸約100nm，藥物負(fù)載率為7.8 wt%。