НАНОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ КОРДИЦЕПИНА/O-КАРБОКСИМЕТИЛХИТОЗАНА И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
NANOPARTICLES BASED ON CORDYCEPIN/O-CARBOXYMETHYL CHITOSAN AND THE METHOD OF THEIR OBTAINING

Область техники
Настоящее изобретение относится к области технологии получения биомедицинских лекарственных наносредств с замедленным высвобождением и, в частности, к наночастицам на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, а также к способу их получения.
Уровень техники
Кордицепин, выделяемый из кордицепса, также известный как 3'-дезоксиаденозин, представляет собой нуклеозидный антибиотик, при этом исследования показали, что кордицепин обладает противоопухолевым, иммуномодулирующим, антилейкозным, антибактериальным, противовирусным, противовоспалительным, противодиабетическим, гиполипидемическим, противовозрастным и т.д. эффектом, а также обладает огромными возможностями для клинического применения. Однако кордицепин в результате метаболизма в организме при участии аденозиндеаминазы легко и быстро дезаминирует и превращается в биологически неактивный метаболит в виде 3'-дезоксиинозина; только его малая часть превращается в 3-фосфат кордиципина, при этом, чтобы полностью проявилось действие лекарственного средства, необходимо поддерживать определенную концентрацию, что ограничивает его клиническое применение, а в случае применения в сочетании с ингибиторами ADA быстро наступают серьезные побочные эффекты. Основные задачи, касающиеся исследований и применения кордицепина, заключаются в замедлении метаболизма кордицепина, продлении времени действия кордицепина и повышении его лекарственного действия.
Наночастицы в качестве носителя в системе для замедленного высвобождения и доставки лекарственных средств обладают особыми преимуществами: они могут улучшать растворимость лекарственных средств; улучшать усвоение лекарственных средств и повышать биодоступность; улучшать фармакокинетику лекарственных средств с увеличением периода полувыведения лекарственных средств, таким образом усиливая лечебное действие лекарственных средств, а также могут обеспечивать длительное замедленное высвобождение лекарственных средств, таким образом продлевая время действия лекарственных средств в соответствующей части организма, уменьшая деградацию и уменьшение количества лекарственных средств в период проявления лечебного действия.
О-карбоксиметилхитозан представляет собой способный к биологическому разложению положительно заряженный полисахарид, содержащий как активную аминогруппу, так и карбоксильную группу, он может быть связан с разными биологически активными веществами, может значительно повысить несущую способность и уже стал важным элементом в исследованиях целевых материалов носителей нового поколения для генной терапии и лекарственных средств с контролируемым высвобождением.
В работах Люй Дань Чжу «Исследование получения наночастиц на основе кордицепина и карбоксиметилхотозана, высвобождения лекарственных средств и их противоопухолевого действия in vitro» («») и «Получение и характеристики наночастиц на основе кордицепина и карбоксиметилхитозана» («») раскрыт способ получения наночастиц на основе кордицепина и карбоксиметилхитозана, где путем применения жидкого парафина в качестве масляной фазы, карбоксиметилхитозана в качестве водной фазы, триполифосфата натрия в качестве сшивающего средства и с помощью метода ионного сшивания в эмульсии получают наночастицы на основе кордицепина и карбоксиметилхитозана. Однако применяемый способ получения наночастиц на основе кордицепина и карбоксиметилхитозана относительно сложный; производственные затраты относительно высокие; применяемые в способе получения органические растворители легко воспламеняются и взрываются, следовательно, характеризуются сравнительно высокой опасностью, не соответствуют требованиям защиты окружающей среды и техники безопасности.
Принимая это во внимание, предложено настоящее изобретение.
Сущность изобретения
Основная цель настоящего изобретения заключается в предоставлении способа получения наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, при этом в способе условия реакции являются умеренными и безопасными, не применяют кислоты и щелочи, а также органические растворители, что делает его применение более удобным и простым.
Для достижения вышеуказанной основной цели способ получения наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана согласно настоящему изобретению включает этапы, где кордицепин диспергируют в растворе на основе хлорида натрия, содержащем O-карбоксиметилхитозан; затем в систему добавляют раствор триполифосфата натрия, центрифугируют, промывают и подвергают вакуумному высушиванию с получением наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана.
Предпочтительно, степень чистоты кордицепина составляет 99,0% и больше; при этом кордицепин представляет собой традиционный, имеющийся на рынке продукт или получен с помощью способа, известного в данной области техники.
Предпочтительно, массовое соотношение кордицепина и O-карбоксиметилхитозана составляет 1:2-6, предпочтительно 1:4.
Предпочтительно, массовая концентрация O-карбоксиметилхитозана в растворе на основе хлорида натрия составляет 3,0-7,0 мг/мл, предпочтительно 5 мг/мл. В указанной концентрации O-карбоксиметилхитозан в растворе на основе хлорида натрия может образовывать бесцветный, прозрачный гелеобразный коллоидный раствор без запаха.
Предпочтительно, концентрация хлорида натрия в растворе на основе хлорида натрия составляет 0,5-1,5%, предпочтительно 0,9%.
Предпочтительно, кордицепин диспергируют в растворе на основе хлорида натрия, содержащем O-карбоксиметилхитозан, путем перемешивания.
Предпочтительно, диспергирование осуществляют при температуре 20-40°С, предпочтительно 30°С.
Перемешивание достаточно осуществлять до равномерного диспергирования кордицепина в растворе на основе хлорида натрия, содержащем О-карбоксиметилхитозан.
Предпочтительно, частота вращения при перемешивании составляет 200-1000 об./мин., предпочтительно 600 об./мин.
Предпочтительно, время перемешивания составляет 10-90 мин., предпочтительно 30 мин.
Предпочтительно, массовое соотношение триполифосфата натрия и О-карбоксиметилхитозана составляет 1:4-6, предпочтительно 1:5.
Предпочтительно, массовая концентрация раствора триполифосфата натрия составляет 0,5-5,0 мг/мл, предпочтительно 2,5 мг/мл.
Предпочтительно, к системе добавляют водный раствор триполифосфата натрия при перемешивании, раствор образует устойчивую эмульсионную систему.
Предпочтительно, промывание осуществляют путем промывания с использованием деионизированной воды.
В качестве одного предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения способ получения наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана включает следующие этапы:
1) растворение О-карбоксиметилхитозана в 0,5-1,5% растворе хлорида натрия с получением гелеобразною коллоидного раствора, где концентрация О-карбоксиметилхитозана составляет 3,0-7,0 мг/мл;
2) добавление кордицепина к полученному на этапе 1) гелеобразному коллоидному раствору при 20-40°С при равномерном перемешивании, при этом массовое соотношение кордицепина и O-карбоксиметилхитозана составляет 1:3-6;
3) добавление йодного раствора триполифосфата натрия в количестве 0,50-5,0 мг/мл к полученной на этапе 2) системе и перемешивание с получением устойчивой эмульсионной системы, при этом массовое соотношение триполифосфата натрия и O-карбоксиметилхитозана составляет 1:4-6;
4) центрифугирование, промывание и вакуумное высушивание полученной на этапе 3) эмульсионной системы с получением наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана.
Другая основная цель настоящего изобретения заключается в предоставлении наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, полученных с помощью вышеуказанного способа. В ходе применения наночастицы на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана согласно настоящему изобретению могут замедлять метаболизм кордицепина, продлевать время действия кордицепина и повышать его биодоступность.
Предпочтительно, наночастицы на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана характеризуются размером частиц, составляющим 100-200 нм.
Согласно настоящему изобретению наночастицы на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана за счет O-карбоксиметилхитозана, выступающего в качестве носителя лекарственных наносредств на основе кордицепина, обладают сравнительно высоким содержанием лекарственного вещества и характеризуются хорошим замедленным высвобождением. В то же время способ получения наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана согласно настоящему изобретению основан на методе ионного сшивания с применением триполифосфата натрия в качестве сшивающего средства с получением наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана со сравнительно небольшим размером частиц; равномерным распределением; и с умеренными и безопасными условиями реакции, поскольку не применяют кислоты и щелочи, а также органические растворители; повреждение включенных лекарственных средств небольшое, что делает применение более удобным и простым.
Подробное описание
Ниже настоящее изобретение описано более подробно на основании конкретного варианта осуществления со ссылкой на следующие примеры. Представленные ниже примеры предназначены для объяснения настоящего изобретения и не должны использоваться для ограничения объема изобретения. Все исходные материалы, указанные в представленных ниже примерах, представляют собой традиционные, имеющиеся на рынке продукты.
Общую степень высвобождения за 72 часа наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, полученных в нижеприведенных примерах, рассчитывали с помощью нижеприведенного способа.
Точно отвешивали 10 мг полученных наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана; суспендировали в 2 мл воды: помещали диализный мешок, плотно закрывали и помещали в 30 мл фосфатного буфера (рН=7,4); держали в условиях постоянной температуры (37±1)°C и частоты вращения 60 об./мин.; и засекали время; через 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 24, 48 и 72 ч. соответственно отбирали 3 мл диализата, одновременно добавляли 3 мл свежего фосфатного буфера (рН=7,4), чтобы поддерживать объем среды высвобождения неизменным; применяли ультрафиолетовую спектрофотометрию; измеряли содержание кордицепина при 260 нм, а затем рассчитывали общую степень высвобождения и строили график высвобождения in vitro, в результате чего получали общую степень высвобождения за 72 часа наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана.
Пример 1
В данном примере представлен способ получения наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, при этом способ включал следующие этапы, где:
1) растворяли 4 г O-карбоксиметилхитозана в 1000 мл 0,9% раствора хлорида натрия с получением бесцветного, прозрачного гелеобразного коллоидного раствора без запаха;
2) при 30°С к полученному на этапе 1) гелеобразному коллоидному раствору добавляли 1 г кордицепина и перемешивали 20 мин при частоте вращения 600 об/мин для равномерного перемешивания;
3) к полученной на этапе 2) системе добавляли 300 мл водного раствора триполифосфата натрия, концентрация которого составляла 2,5 мг/мл, и перемешивали 30 мин с получением устойчивой эмульсионной системы;
4) полученную на этапе 3) эмульсионную систему центрифугировали, промывали три раза деионизированной водой и подвергали вакуумному высушиванию с получением наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана.
Масса полученных согласно этому примеру наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана составляла 5,3 г, размер частиц составлял 100-200 нм, эффективность включения составляла 61,8%, и испытания по высвобождению in vitro показали, что общая степень высвобождения кордицепина за 72 часа составляла 59%.
Пример 2
В данном примере представлен способ получения наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана, при этом способ включал следующие этапы, где:
1) растворяли 5 г O-карбоксиметилхитозана в 1000 мл 0,9% раствора хлорида натрия с получением бесцветного, прозрачного гелеобразного коллоидного раствора без запаха;
2) при 30°С к полученному на этапе 1) гелеобразному коллоидному раствору добавляли 1 г кордицепина и перемешивали 20 мин при частоте вращения 600 об/мин для равномерного перемешивания;
3) к полученной на этапе 2) системе добавляли 400 мл водного раствора триполифосфата натрия, концентрация которого составляла 2,5 мг/мл, и перемешивали 30 мин с получением устойчивой эмульсионной системы;
4) полученную на этапе 3) эмульсионную систему центрифугировали, промывали три раза деионизированной водой и подвергали вакуумному высушиванию с получением наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана.
Масса полученных согласно этому примеру наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана составляла 6,7 г, размер частиц составлял 100-200 нм, эффективность включения составляла 69,8%, и испытания по высвобождению in vitro показали, что общая степень высвобождения кордицепина за 72 часа составляла 55%.
Пример 3
В данном примере представлен способ получения наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, при этом способ включал следующие этапы, где:
1) растворяли 6 г O-карбоксиметилхитозана в 1000 мл 0,9% раствора хлорида натрия с получением бесцветного, прозрачного гелеобразного коллоидного раствора без запаха;
2) при 30°С к полученному на этапе 1) гелеобразному коллоидному раствору добавляли 1 г кордицепина и перемешивали 20 мин при частоте вращения 600 об/мин для равномерного перемешивания;
3) к полученной на этапе 2) системе добавляли 467 мл водного раствора триполифосфата натрия, концентрация которого составляла 2,5 мг/мл, и перемешивали 30 мин с получением устойчивой эмульсионной системы;
4) полученную на этапе 3) эмульсионную систему центрифугировали, промывали три раза деионизированной водой и подвергали вакуумному высушиванию с получением наночастиц на основе кордицепина/О-карбоксиметилхитозана.
Масса полученных согласно этому примеру осуществления наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана составляла 7,6 г, размер частиц составлял 100-200 нм, эффективность включения составляла 68,2%, и испытания по высвобождению in vitro показали, что общая степень высвобождения кордицепина за 72 часа составляла 54%.
Пример 4
В данном примере осуществления представлен способ получения наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана, при этом способ включал следующие этапы, где:
1) растворяли 5 г O-карбоксиметилхитозана в 1000 мл 0,9% раствора хлорида натрия с получением бесцветного, прозрачного гелеобразного коллоидного раствора без запаха;
2) при 30°С к полученному на этапе 1) гелеобразному коллоидному раствору добавляли 1 г кордицепина и перемешивали 20 мин при частоте вращения 600 об/мин для равномерного перемешивание;
3) к полученной на этапе 2) системе добавляли 467 мл водного раствора триполифосфата натрия, концентрация которого составляла 2,5 мг/мл, и перемешивали 30 мин с получением устойчивой эмульсионной системы;
4) полученную на этапе 3) эмульсионную систему центрифугировали, промывали три раза деионизированной водой и подвергали вакуумному высушиванию с получением наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана.
Масса полученных согласно этому примеру осуществления наночастиц на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана составляла 6,6 г, размер частиц составлял 100-200 нм, эффективность включения составляла 68,3%, и испытания по высвобождению in vitro показали, что общая степень высвобождения кордицепина за 72 часа составляла 56%.
Из этого становится понятным, что наночастицы на основе кордицепина/O-карбоксиметилхитозана согласно настоящему изобретению характеризуются хорошим замедленным высвобождением и обладают огромными возможностями применения.
Несмотря на то что выше в данном документе настоящее изобретение было рассмотрено к общих чертах и подробно описано на основе конкретных вариантов осуществления, очевидно, что на его основе специалисты в данной области техники могут вносить в настоящее изобретение изменения или усовершенствования. Поэтому такие изменения или усовершенствования, внесенные без отклонения от идеи настоящего изобретения, попадают в объем защиты заявленного изобретения.