一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊及其制备方法技术

一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。是通过对装载有疏水性药物的油相与经过叶酸和含有巯基的化合物修饰的氨基淀粉水溶液进行超声辐射，形成以二硫键交联的叶酸修饰的氨基淀粉交联膜为囊壁，以载有疏水性药物的油相为芯材的载药微胶囊。本发明专利技术将叶酸直接负载在微胶囊的囊壁上，将叶酸靶向性、二硫键的还原响应性与氨基淀粉的生物相容性结合，实现疏水性药物的靶向传输及可控释放；产物纯净无毒，载药量大，可广泛适用于疏水性药物的包覆，利用叶酸的靶向性实现药物的靶向传输以及利用二硫键的还原响应性实现药物的可控释放，制备方法操作简单，高效快捷，且不易引入杂质。

Folic acid modified starch microcapsule with reducing response and preparation method thereof

The invention relates to a folic acid modified starch microcapsule with reducing response and a preparation method thereof, which belongs to the field of biomedical materials technology. Is the ultrasonic radiation by water amino starch solution compound modification of hydrophobic drugs after oil and folic acid and thiol of loading, formed by amino starch crosslinked membrane folate modified two disulfide cross-linking of the cyst wall, to contain the hydrophobic drug oil phase for drug loaded microcapsules. The invention of folic acid directly loaded on the capsule wall on the reduction of folate targeted response, two disulfide bonds and amino starch biocompatibility with hydrophobic, achieve targeted drug delivery and controlled release; pure product non-toxic, large loading capacity and coating can be widely used for hydrophobic drugs the use of folic acid targeted drugs to achieve the target by two disulfide reduction responsive controlled release of drugs to the transmission and the preparation method is simple, fast and efficient, and is not easy to introduce impurities.

【技术实现步骤摘要】
一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊及其制备方法
本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊及其制备方法。
技术介绍
微胶囊是一种由成囊物质组成的具有特定几何结构的微型容器或包装物，由于其结构的特殊性、性能的多变性和应用的广泛性，在农业、食品和生物医药等领域都有显著的应用。制备微胶囊的材料多种多样，主要是天然高分子材料或合成的高分子材料，也可以是无机化合物。其中，天然高分子材料由于具有良好的生物相容性、无毒性和易降解性，在微胶囊的制备方面有重要的应用价值。制备微胶囊的方法有很多，根据成囊机理，可以大致分为三类：物理法、物理化学法和化学法。近几年，又出现了一些新的微胶囊化的技术，如模板聚合、层层自组装、表面接枝等。这些技术都是基于化学反应的微胶囊化方法，具有性能可调、结构可控、易于赋予各种特征功能等特点。但是这些方法耗时长、操作过程比较繁琐，并且很容易引入杂质等，这限制了它们的实际应用性。利用超声辐射制备蛋白质微胶囊的方法最早是由美国的科学家Suslick等人(K.S.Suslick,M.W.Grinstaff,ProteinMicroencapsulationofNonaqueousLiquids.J.Am.Chem.Soc.1990,112:7807-7809.)在九十年代初专利技术的，他们利用高强度的超声辐射将气体或不溶于水的液体用蛋白质囊括，制备成蛋白质微胶囊。由于这种方法操作简单，高效快捷又绿色环保，并且得到的微胶囊具有良好的生物相容性，在靶向药物技术等领域有着潜在的应用价值。Gedanken等(OlgaGrinberg,AharonGedanken,TheDevelopmentandCharacterizationofStarchMicrospheresPreparedbyaSonochemicalMethodforthePotentialDrugDeliveryofInsulin,Macromol.Chem.Phys.2010,211,924-931.)利用声化学法制备了一种载油溶性物质的淀粉微胶囊，但该微胶囊不具备靶向性及刺激响应性。叶酸修饰微胶囊的制备近几年已有报道，在药物靶向技术等领域有着潜在的应用，但未见利用超声法制备具有还原响应性叶酸修饰的淀粉微胶囊的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊及其制备方法。本专利技术的原理：利用高强度超声波在油/水界面的催化作用，促使氨基淀粉上所修饰的巯基发生交联，形成以含有还原响应性的二硫键结构和叶酸修饰结构并存的交联膜，并将载有疏水性药物的油相包埋，形成以叶酸修饰的功能化的淀粉交联膜为囊壁，载有疏水性药物的油相为囊芯的具有还原响应性淀粉微胶囊。一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊，是通过对装载有疏水性药物的油相与经过叶酸和含有巯基的化合物修饰的氨基淀粉水溶液进行超声辐射，形成以二硫键交联的叶酸修饰的氨基淀粉交联膜为囊壁，以载有疏水性药物的油相为芯材的载药微胶囊，微胶囊的尺寸在0.5～10μm。所述的含巯基的化合物是巯基某烷酸[HS-(CH2)n-COOH，烷基数15≥n≥1]、2-氨基-5-巯基苯甲酸、5-巯基-1H-四氮唑-1-乙酸、2-巯基烟酸、巯基琥珀酸、5-巯基四唑并-1-乙酸、半胱氨酸或谷胱甘肽。所述的疏水性药物是紫杉醇、洛莫司汀、喜树碱或水飞蓟素药物中的一种或多种。所述的油相是生物医药可用的各种无毒、与水不相容的动物油、植物油、微生物油脂、矿物油、硅油中的一种或多种的混合；具体的为豆油、羟基硅油、花生油、橄榄油、海藻油中的一种或多种的混合。一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊的制备方法，包括以下步骤：a、将叶酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：2：2溶解于去离子水，配制叶酸浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，避光活化1～3h，得到叶酸活化液；避光下以体积比为0.2～5：1的比例混合浓度为0.1～3.0mg/mL的氨基淀粉水溶液和上述叶酸活化液，搅拌反应10～20h，得到叶酸修饰的氨基淀粉水溶液；b、将含有巯基的化合物和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐及N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：1：1溶解于去离子水，配制含有巯基的化合物浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，活化15～30min；c、在氮气保护下以体积比为0.2～5：1的比例混合步骤a和步骤b得到的两种溶液，搅拌反应10～20小时，透析除去未反应的含巯基的化合物，得到叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液；并用去离水调节溶液的浓度为0.1～3.0mg/mL；d、量取步骤c得到的叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液与含疏水性药物的油相(其中，疏水性药物的浓度是1～10mg/mL)混合并置于冰水浴中；将超声探头置于油水两相界面处，在一定的超声功率下作用一段时间得到含叶酸修饰的具有二硫键结构的淀粉交联膜为囊壁、以含有疏水性药物的油相为芯材的载药微胶囊。所述的超声功率是100～900W，超声时间是0.5～30min。所述的叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液与含疏水性药物的油相的体积比是1～20：1。本专利技术的有益效果：本专利技术方法可以将叶酸直接负载在微胶囊的囊壁上，将叶酸靶向性，二硫键的还原响应性与氨基淀粉的生物相容性结合，实现疏水性药物的靶向传输及可控释放；产物纯净无毒，载药量大，可广泛适用于疏水性药物的包覆，利用叶酸的靶向性实现药物的靶向传输以及利用二硫键的还原响应性实现药物的可控释放，制备方法操作简单，高效快捷，且不易引入杂质。具体实施方式实施例1将叶酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：2：2溶解于去离子水，配制叶酸浓度是0.1mg/mL的水溶液，避光活化1h，得到叶酸活化液；避光下以体积比为5：1的比例混合0.1mg/mL的氨基淀粉水溶液和上述叶酸活化液，搅拌反应10h，得到叶酸修饰的氨基淀粉水溶液；将含有半胱氨酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐及N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：1：1溶解于去离子水，配制半胱氨酸浓度是0.1mg/mL的水溶液，活化20min；在氮气保护下以体积比为5：1混合上述两种溶液搅拌反应10小时，透析除去未反应的半胱氨酸，得到叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液；并用去离水调节溶液的浓度为0.1mg/mL；按20：1体积比量取上述叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液与含疏水性药物紫杉醇的豆油(其中，含疏水性药物紫杉醇的浓度是1mg/mL)混合并置于冰水浴中；将超声探头置于油水两相界面处，在100W的超声功率下作用30min得到含叶酸修饰的具有二硫键结构的淀粉交联膜为囊壁，以含有疏水性药物紫杉醇的油相为芯材的载药微胶囊。用粒度分析仪和紫外-可见分光光度计分析产物，微胶囊的平均直径为10±2μm，包覆率为84.5wt％；10.0mM谷胱甘肽存在下，12h累计释放达81.5％；无谷胱甘肽存在下，12h累计释放仅为5.4％。实施例2将叶酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：2：2溶解于去离子水，配制叶酸浓度是1.0mg/mL的水溶液，避光活化1h，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊的制备方法，其步骤如下：a、将叶酸和1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：2：2溶解于去离子水，配制叶酸浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，避光活化1～3h，得到叶酸活化液；避光下以体积比为0.2～5：1的比例混合浓度为0.1～3.0mg/mL的氨基淀粉水溶液和上述叶酸活化液，搅拌反应10～20h，得到叶酸修饰的氨基淀粉水溶液；b、将含有巯基的化合物和1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐及N‑羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：1：1溶解于去离子水，配制含有巯基的化合物浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，活化15～30min；c、在氮气保护下以体积比为0.2～5：1的比例混合步骤a和步骤b得到的两种溶液，搅拌反应10～20小时，透析除去未反应的含巯基的化合物，得到叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液；并用去离水调节溶液的浓度为0.1～3.0mg/mL；d、量取步骤c得到的叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液与含疏水性药物的油相混合并置于冰水浴中；将超声探头置于油水两相界面处，在一定的超声功率下作用一段时间得到含叶酸修饰的具有二硫键结构的淀粉交联膜为囊壁、以含有疏水性药物的油相为芯材的载药微胶囊。...

【技术特征摘要】
1.一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉微胶囊的制备方法，其步骤如下：a、将叶酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：2：2溶解于去离子水，配制叶酸浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，避光活化1～3h，得到叶酸活化液；避光下以体积比为0.2～5：1的比例混合浓度为0.1～3.0mg/mL的氨基淀粉水溶液和上述叶酸活化液，搅拌反应10～20h，得到叶酸修饰的氨基淀粉水溶液；b、将含有巯基的化合物和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐及N-羟基琥珀酰亚胺以摩尔比1：1：1溶解于去离子水，配制含有巯基的化合物浓度是0.1～1.0mg/mL的水溶液，活化15～30min；c、在氮气保护下以体积比为0.2～5：1的比例混合步骤a和步骤b得到的两种溶液，搅拌反应10～20小时，透析除去未反应的含巯基的化合物，得到叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液；并用去离水调节溶液的浓度为0.1～3.0mg/mL；d、量取步骤c得到的叶酸修饰的巯基化淀粉水溶液与含疏水性药物的油相混合并置于冰水浴中；将超声探头置于油水两相界面处，在一定的超声功率下作用一段时间得到含叶酸修饰的具有二硫键结构的淀粉交联膜为囊壁、以含有疏水性药物的油相为芯材的载药微胶囊。2.如权利要求1所述的一种叶酸修饰的具有还原响应性的淀粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔学军，施超，孙悦歆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22