CN1309779C - 一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，该方法水相采用聚乙烯醇水溶液或聚乙二醇水溶液或蒸馏水本身，油相采用合成聚酯类生物降解聚合物丙酮溶液，先把纳米四氧化三铁磁粉经超声分散在油相溶液中，再把油相加入水相中，自然挥发除去丙酮，除去未复合磁性颗粒，获得生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒乳液。该方法操作简单易行，采用水、PVA或PEG的水溶液为水相，丙酮为油相，具有安全低毒的优点，包裹药物时可选择性强。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，尤其涉及一种生物降解聚酯磁性复合纳米颗粒的制备方法。
背景技术
聚合物磁性复合微球是近年来发展起来的一种新型功能材料，它在精细化工、环境监测、固定化酶、靶向药物、免疫分析、细胞分离、化妆品等方面，有广阔的引用前景。目前研究较多的磁性微球的载体材料有聚乙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙二醇，聚乙烯醇、白蛋白、明胶等。
将聚合物磁性复合微球运用于药物靶向系统，特别是抗癌药物靶向系统是七十年代末期开始的。1979年，Mosbach等在美国专利文献4335094中公开了将可生物降解聚合物为载体的磁性微球用于靶向药物系统的理念，并阐述了将其用于药物治疗的方法。抗癌药物磁性微球载体系统是将药物与具有磁响应性物质结合构成的完整药理体系。将磁性药物注入体内，同时在肿瘤外部施加一定场强的外磁场，利用磁性药物的流动性能和磁场诱导性能，将磁性药物载体固定与肿瘤靶区内。其优点在于能避免网状内皮系统巨噬细胞的吞噬，将药物浓集于靶区，可减少给药剂量，降低或消除药物全身分布造成的毒副作用，提高药效。若以可生物降解的高分子材料为药物载体，还可赋予其缓释性能，在靶区缓慢释放、受控释放。
磁性药物微球的制备方法因其载体材料不同而不同。对于氨基聚合物为载体的磁性药物微球，如白蛋白、明胶、酶类、聚赖氨酸等，一般采用化学交联固化或加热交联固化法，即先将磁性物质、载体材料、药物三者混合制成乳剂后，通过加热或化学交联的方法使载体材料固化成球。早在1977年，Yapel JR等就已公开了此类聚合物为载体磁性微球的制备方法之一——加热交联固化法(美国专利文献4169804)。
对于聚乙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯等载体材料，一般采用聚合法，如分散聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。以这类聚合物为载体的磁性微球可获得较为理想的核-壳式结构，但由于其缺乏生物降解性，使其应用受限。
聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)等材料用作磁性微球载体也有所报道，其制备方法为乳化-溶剂挥发法，复乳法等。以可生物降解的合成聚酯类材料为载体的磁性微球的报道较少。1991年，Duguay DG等用乳化溶剂挥发法制备了大粒径磁性聚乳酸微球，在聚乳酸中引入含量为5-10％的磁性物质，由于其粒径在毫米级不适用于靶向给药系统。2001年，西班牙Gomez-Lopera等人用复乳的方法制得了粒径为0.16±0.06μm的磁性聚乳酸载药微球。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，该方法水相采用聚乙烯醇水溶液或聚乙二醇水溶液或蒸馏水本身，油相采用合成聚酯类生物可降解聚合物丙酮溶液，先把纳米四氧化三铁磁粉经超声分散在油相溶液中，再把油相加入水相中，自然挥发除去丙酮，除去未复合磁性颗粒，最后得稳定磁响应性乳液。
本发明中所述的水相中采用聚乙烯醇时，聚乙烯醇水溶液浓度为1～20％，聚乙烯醇醇解度高于88％；水相采用聚乙二醇时，聚乙二醇水溶液浓度为1～20％，聚乙二醇PEG分子量为2000～10000。
所述的油相中采用油相浓度为0.001～0.015g/ml。
更佳的，本发明中油水体积比为0.1～2.5。
本发明中所述的聚酯类生物可降解聚合物可以是聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或其组合。
本发明中所述的纳米四氧化三铁磁粉磁粉量为聚合物量的4％～50％。
本发明利用生物可降解的合成聚酯类材料为载体，采用非溶剂引起相分离的方法，制备的聚合物磁性复合颗粒粒径在200nm以下可控，且操作简单易行。本发明采用水及PVA、PEG的水溶液为水相，丙酮为油相，具有安全低毒的优点，包裹药物时可选择性强，操作简单，无复杂的后处理过程。本发明可通过调节聚合物种类、聚合物形成组分的分子量、共聚比例、聚合物浓度、磁粉投料量、水相组分、油水比例等参数来控制其粒径，以满足更多的需要。
具体实施方式
下面结合实例作进一步详细说明，应当理解下面所举的实例只是为了解释说明本发明，并不包括本发明的所有内容：
实施例1
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为4/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.8％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为82.3nm，Fe含量为1.7％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大52.03％。
实施例2
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.3080dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为135nm，Fe含量为1.5％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大27.80％。
实施例3
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为12/1，特性粘数为0.3408dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为134nm，Fe含量为1.3％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大14.68％。
实施例4
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为2000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.5322dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.8％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为193nm，Fe含量为1.100％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大0.01％。
实施例5
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为8000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.5901dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.8％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为81.6nm，Fe含量为1.460％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大60.12％。
实施例6
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为10000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.7021dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为81.9nm，Fe含量为1.157％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大61.44％。
实施例7
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.005g/ml，磁粉投料量为10.1％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为81.4nm，Fe含量为3.958％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大56.97％。
实施例8
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.003g/ml，磁粉投料量为15.6％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为81.3nm，Fe含量为5.223％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大59.64％。
实施例9
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.001g/ml，磁粉投料量为25.8％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为82.6nm，Fe含量为10.235％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大62.80％。
实施例10
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.015g/ml，磁粉投料量为4％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为84.9nm，Fe含量为1.156％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大33.05％。
实施例11
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为5.4％，水相为蒸馏水，油水体积比为0.1时，得到磁性复合微球的平均粒径为70.3nm，Fe含量为0.965％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大26.65％。
实施例12
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为5.7％，水相为蒸馏水，油水体积比为2.5时，得到磁性复合微球的平均粒径为95.4nm，Fe含量为1.008％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大25.36％。
实施例13
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相采用1％醇解度为88％聚乙烯醇水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为84.9nm，Fe含量为1.168％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大25.66％。
实施例14
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.8％，水相采用10％醇解度为88％聚乙烯醇水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为83.5nm，Fe含量为2.248％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大23.47％。
实施例15
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相采用20％醇解度为88％聚乙烯醇水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为83.9nm，Fe含量为2.598％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大20.69％。
实施例16
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.8％，水相采用1％聚乙二醇-2000水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为74.6nm，Fe含量为1.795％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大27.56％。
实施例17
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相采用15％聚乙二醇水溶液-6000，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为82.9nm，Fe含量为2.184％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大24.28％。
实施例18
油相采用的聚合物是聚乳酸-聚乙二醇共聚物，聚合物采用聚乙二醇分子量为4000，共聚比例为5/1，特性粘数为0.2175dl/g的聚乳酸-聚乙二醇共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为4.9％，水相采用20％聚乙二醇-10000水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为86.7nm，Fe含量为2.658％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大23.89％。
实施例19
油相采用的聚合物采用特性粘数为0.5263dl/g的聚己内酯，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为5.6％，水相采用1％聚乙二醇-10000水溶液，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为156nm，Fe含量为2.587％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大25.46％。
实施例20
油相采用的聚合物采用特性粘数为0.2567dl/g的聚乙醇酸，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为6.3％，水相为蒸馏水，油水体积比为1时，得到磁性复合微球的平均粒径为178nm，Fe含量为2.697％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大28.47％。
实施例21
油相采用的聚合物采用特性粘数为0.2785dl/g的聚乙醇酸—聚乳酸共聚物，浓度为0.01g/ml，磁粉投料量为50％，水相为蒸馏水，油水体积比为2.5时，得到磁性复合微球的平均粒径为186nm，Fe含量为13.46％，0.01T磁场作用下相对于自然沉降的沉降率增大38.65％。
Claims (6)
1.一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，该方法水相采用聚乙烯醇水溶液或聚乙二醇水溶液或蒸馏水本身，油相采用合成聚酯类生物降解聚合物丙酮溶液，先把纳米四氧化三铁磁粉经超声分散在油相溶液中，再把油相加入水相中，自然挥发除去丙酮，除去未复合磁性颗粒，获得生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒乳液，所用油相浓度为0.001～0.015g/ml。
2.根据权利要求书1所述的一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述水相采用聚乙烯醇水溶液时，聚乙烯醇水溶液浓度为1～20％，聚乙烯醇醇解度高于88％。
3.根据权利要求书1所述的一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述水相采用聚乙二醇水溶液时，聚乙二醇水溶液浓度为1～20％，聚乙二醇分子量为2000～10000。
4.根据权利要求1～3所述的任一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：油水体积比为0.1～2.5。
5.根据权利要求4所述的一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述聚酯类生物可降解聚合物是指聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸或其组合。
6.根据权利要求书5所述的一种生物可降解聚合物磁性复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的纳米四氧化三铁磁粉磁粉量为聚合物量的4％～50％。
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