一種葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藥物控釋與生物材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病是一種嚴(yán)重的終身性疾病(分為I型和II型)，患者血糖代謝失衡，通常表現(xiàn)為持續(xù)高血糖，主要病因是胰島β細(xì)胞受損而引起的胰島素絕對(duì)或相對(duì)分泌不足，截止2014年底全世界已有3.87億糖尿病患者，嚴(yán)重危害人類社會(huì)公共健康。糖尿病(I型以及嚴(yán)重的II型患者)最有效的治療方法是每天多次皮下注射胰島素，從而幫助人體血糖維持在正常水平。不幸的是，這種廣泛應(yīng)用的治療方法常常會(huì)引發(fā)低血糖這一急性并發(fā)癥，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)炟?、休克，并且長(zhǎng)期注射還會(huì)給病人帶來很大不便，還可能引起過敏、水腫等副作用。因此，為尋求更有效舒適的治療方法，人們致力于開發(fā)新的胰島素遞送體系，包括新的遞送路線，新的胰島素劑型等。葡萄糖響應(yīng)性藥物釋放載體能夠根據(jù)環(huán)境葡萄糖濃度變化調(diào)節(jié)藥物釋放量，用它作為胰島素載體能模擬胰島的智能分泌胰島素功能，在降低血糖的同時(shí)能夠有效避免低血糖的發(fā)生，因而對(duì)控制血糖平衡有很大幫助(MacromolecularB1science, 2013，13，1464-1477)。
[0003]近年來，核殼結(jié)構(gòu)微球受到研究者們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。研究表明核層載藥的核殼結(jié)構(gòu)微球能夠大大減低突釋效應(yīng)以及延長(zhǎng)釋放時(shí)間，實(shí)現(xiàn)零級(jí)釋放，并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩種藥物的控制釋放，這是傳統(tǒng)的單層載藥微球很難達(dá)到的目標(biāo)。具備化學(xué)穩(wěn)定性的殼層能夠保護(hù)內(nèi)部藥物，尤其是蛋白類藥物，不受體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的影響而失活(CarbohydratePolymers, 2010，79，437 - 444)。
[0004]目前，仍然沒有關(guān)于能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)糖尿病的兩種藥物控制釋放的藥物載體的相關(guān)報(bào)道。因此，我們需要一種新的藥物載體，以填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決了上述問題，并且，本發(fā)明的第一個(gè)目標(biāo)是提供一種葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球，通過引入核殼結(jié)構(gòu)，有助于調(diào)控整個(gè)微球的釋放速率及響應(yīng)速度；同時(shí)，在殼層中引入光二聚基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)能夠響應(yīng)不同波長(zhǎng)的光照而交聯(lián)或解離，從而為核殼微球引入精確的時(shí)間和空間上的調(diào)控手段。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球的制備方法，通過兩步高速剪切乳化制得目標(biāo)產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和且方法簡(jiǎn)單。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的是上述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球在藥物載體中的應(yīng)用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球，具有核層和殼層，其中，所述核層包含雙鍵化改性右旋糖酐和凝集素，所述殼層包含光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述雙鍵化改性右旋糖酐選自甲基丙烯酸縮水甘油醚改性右旋糖酐、甲基丙烯酸酐改性右旋糖酐或者丙烯酸酐改性右旋糖酐中的一種，分子量為20?10kDa ;所述光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐選自肉桂酸改性右旋糖酐、甲氧基肉桂酸改性右旋糖酐或者4-羧基香豆素改性右旋糖酐中的一種，分子量為20?lOOkDa。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述凝集素選自伴刀豆球蛋白A。
[0011]本發(fā)明還提供上述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球的制備方法，包括:(I)將雙鍵化改性右旋糖酐、活化后的凝集素以及交聯(lián)劑混合攪拌后加入到環(huán)己烷體系中進(jìn)行高速剪切乳化，隨后加入氧化還原引發(fā)劑引發(fā)雙鍵交聯(lián)應(yīng)，制得核層微球；(2)將步驟(I)制得的核層微球分散于溶有光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐的二氯甲烷油相中，并加入到聚乙烯醇水溶液中進(jìn)一步高速剪切乳化，并攪拌至二氯甲烷完全揮發(fā)，獲得葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述方法具體包括:
[0013](I)將雙鍵化改性右旋糖酐溶液與活化后的凝集素溶液按照所述雙鍵化改性右旋糖酐與所述凝集素的質(zhì)量比為(I?10):1的比例混合并攪拌；隨后，加入交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑與所述雙鍵化改性右旋糖酐的質(zhì)量比為(0.005?0.1):1 ;
[0014](2)制備環(huán)己烷體系:將乳化穩(wěn)定劑與環(huán)己烷混合，高速攪拌后獲得乳白色分散液，其中，所述環(huán)己烷的體積毫升數(shù)與所述述乳化穩(wěn)定劑的質(zhì)量克數(shù)之比為(50?100):1 ;
[0015](3)將步驟⑴的混合液緩慢加入所述步驟(2)的乳白色分散液中，高速剪切乳化后獲得分散液；
[0016](4)向步驟(3)獲得的分散液中加入氧化還原引發(fā)劑，使所述氧化還原引發(fā)劑與所述雙鍵化改性右旋糖酐的質(zhì)量比為(0.005?0.01):1，高速攪拌引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)后，持續(xù)攪拌反應(yīng)至完全，沉淀分離后獲得核層微球；
[0017](5)將光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐溶于二氯甲烷中，獲得濃度為(10?500)mg/ml的光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐溶液；將步驟(4)獲得的核層微球分散到所述光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐溶液中，其中，所述核層微球與所述光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐溶液中的光二聚基團(tuán)改性右旋糖酐的質(zhì)量比為(0.1?I):1 ;
[0018](6)將步驟(5)的分散液加入聚乙烯醇水溶液中進(jìn)行高速剪切乳化，并攪拌至二氯甲烷完全揮發(fā)，獲得所述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球。
[0019]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟(6)包括以下步驟:
[0020](6-1)將步驟(5)的分散液加入聚乙烯醇水溶液①中進(jìn)行高速剪切乳化，其中，所述步驟(5)的分散液的質(zhì)量與所述聚乙烯醇水溶液①的體積毫升數(shù)之比為1: (20?50);
[0021](6-2)將步驟￠-1)的混合液加入聚乙烯醇水溶液②中，攪拌至二氯甲烷完全揮發(fā)，獲得所述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球；其中，
[0022]所述聚乙烯醇水溶液①的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5?3%，
[0023]所述聚乙烯醇水溶液②的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與所述聚乙烯醇水溶液①的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比為(0.3 ?0.8):1 ;
[0024]所述聚乙烯醇水溶液②的體積與所述聚乙烯醇水溶液①的體積之比為(2?5):1。
[0025]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述步驟⑴中的所述交聯(lián)劑選自聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；所述步驟(2)中的所述乳化穩(wěn)定劑選自吐溫85、吐溫80、司班80或者司班60中的一種；所述步驟(4)中的所述氧化還原引發(fā)劑選自過硫酸銨與亞硫酸氫鈉的混合溶液，其中所述過硫酸銨與亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為1: (I?1.5)。
[0026]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述活化后的凝集素溶液通過以下方法獲得:將凝集素溶于緩沖液中，使所述凝集素的濃度為I?20mg/ml，靜置至少6小時(shí)；其中，所述緩沖液中包含0.lmol/1的氯化鉀、0.1 mmol/1的氯化I丐及0.1 mmol/1的氯化猛。優(yōu)選地，所述緩沖液選自磷酸鹽緩沖液、三羥甲基氨基甲烷-鹽酸緩沖液或者磷酸鹽-檸檬酸緩沖液中的一種。
[0027]本發(fā)明還提供上述葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球在藥物載體中的應(yīng)用。
[0028]在本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例中，提供一種葡萄糖/光雙響應(yīng)性核殼微球的制備方法，包括以下步驟:
[0029](I)將雙鍵化改性右旋糖酐溶液與活化后的凝集素溶液按照所述雙鍵化改性右旋糖酐與所述凝集素的質(zhì)量比為(I?10):1的比例混合并攪拌；隨后，加入交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑與所述雙鍵化改性右旋糖酐的質(zhì)量比為(0.005?0.1):1 ;其中，
[0030]所述雙鍵化改性右旋糖酐溶液指雙鍵化改性右旋糖酐溶解于去離子水后獲得的溶液，使所述雙鍵化改性右旋糖酐的濃度為10?300mg/ml ;
[0031]所述活化后的凝集素溶液的制備步驟如下:將凝集素溶于緩沖液中，使所述凝集素的濃度為I?20mg/ml，靜置至少6小時(shí)；