一种玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物及其制备方法

技术领域

本发明属于化疗药物技术领域，具体涉及一种稳定性好、毒副作用低、生物利用度高、可控释缓释、制备工艺简单的玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物及其制备方法。

背景技术

药物控制释放是利用天然或高分子化合物作为药物载体，控制药物在人体内的释放度，使药物在一定时间范围和速度内缓慢释放，达到治疗某种疾病的目的。控制释放技术除了能应用在医学外，还能在农药、肥料、化妆品和食品添加剂等方面发展。

玉米中约含干物重10%的蛋白质，其中50～60%为醇溶蛋白，是玉米湿法加工的副产物。因玉米醇溶蛋白缺少赖氨酸、色氨酸等人体必需氨基酸，也不溶于水，限制了其在食品中的应用，所以其生物学价值低，过去仅作为低价值饲料蛋白出售。另外，玉米醇溶蛋白由于其含有50%以上的疏水基团，而且还缺乏能带电的酸性、碱性和极性基团的氨基酸，同时还含有较多的含硫氨基酸，因此是一种两性蛋白。玉米醇溶蛋白不溶于水，也不溶于无水醇类，但可溶于60～95%的醇类水溶液中。玉米醇溶蛋白在挥发性的醇类水溶液中会随着醇类的蒸发以及溶液极性的改变而发生自组装，因此可作为微胶囊的包裹材料。

肿瘤特别是脑肿瘤在切除后，容易复发，造成肿瘤切除手术效果大打折扣。脑肿瘤开颅手术复杂，对病人造成的创伤和影响大，重复手术代价显著。因此，通过术后添加含抗肿瘤药物的缓释填充物，避免肿瘤复发，提高切除手术效果，是目前的一个重要解决办法。但是对于缓释填充物材料的选取一直是一个待解决的重要问题。抗肿瘤药的副作用大，在对肿瘤细胞杀伤的同时，会对机体正常组织细胞造成损害，使人体免疫力降低，不利于肿瘤患者的康复，因此，需要选择合适的药物载体对抗肿瘤药物进行包埋，来消除或降低对人体的伤害。由于抗肿瘤药通常其水溶性均较差，一般需要添加多种及大量的有机溶剂助溶，不仅使用时疼痛感强烈，而且容易对人身体造成二次伤害，还会造成环境污染，不良反应较多，导致出现红肿、红斑、过敏、瘙痒等现象，而且制剂质量稳定性差，生物利用度较低。

微胶囊化是抗肿瘤药包埋的重要方向，不同状态的抗肿瘤药被天然或合成高分子材料包埋，并且可以在一定条件下被释放出来，微胶囊化目前已经有许多不同的材料用于食品、健康、生物医学材料方面的包埋研究。这些包埋材料可以是单一的也可以是由几种材料结合形成的，包括乳清蛋白、脱脂奶粉、酪蛋白、改质纤维素、明胶-阿拉伯树胶凝聚层以及壳聚糖等。乳化法是目前制备药物包埋的常用方法，但在制备过程中需要添加多种且大量的有机溶剂、表面活性剂等助剂，多种有机物质的反应不仅生成物较为复杂难控，而且这些试剂的残留会不仅会影响药物活性，甚至对生物体产生副作用；另外，也有采用去溶剂法和化学交联法来制备药物包埋，但也会涉及多物质反应而不可控和有毒交联剂的使用。此外，上述几种方法不仅制备工艺比较复杂，往往药物的载药量和包覆率较低，药物分布不均而容易发生团聚，药物稳定性差，从而影响治疗效果，因此不是制备药物包埋的理想技术。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种稳定性好、毒副作用低、生物利用度高、可控释缓释、制备工艺简单的玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物；第二目的在于提供一种实现第一目的玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的：包括下述重量份的原料制备而成：

玉米醇溶蛋白5～15份，

抗肿瘤药物2～10份。

本发明的第二目的是这样实现的：包括醇溶蛋白溶解、抗肿瘤药物溶解、溶液混合、浓缩干燥步骤，具体步骤如下：

A、醇溶蛋白溶解：取玉米醇溶蛋白加入乙醇水溶液中并搅拌至溶液均匀透明，得到玉米醇溶蛋白溶液；

B、抗肿瘤药物溶解：取抗肿瘤药物加入乙醇水溶液或水中并搅拌至溶液均匀透明，得到抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液；

C、溶液混合：将上述抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液与玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

D、浓缩干燥：将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液经冷冻干燥或喷雾干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

本发明利用单一的且生物相容性高、生物可降解、无毒可食用的天然植物来源的高分子玉米醇溶蛋白，在乙醇水溶液中挥发诱导自组装包埋抗肿瘤药物，通过简单的冷冻干燥就可制备得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物，即有效利用了玉米醇溶蛋白作为潜在生物医学天然材料，而且对抗肿瘤药物进行有效保护，而且可实现在体内的控释缓释，避免了现有技术中需要添加多种且大量的有机溶剂、表面活性剂等助剂，导致反应生成物较为复杂难控、试剂残留影响药物活性甚至产生副作用的难题。而且通过制备过程参数的控制，使得得到的包埋物不仅载药量和包覆率高，而且药物分布均匀不易发生团聚，药物稳定性好，生物利用率高。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明利用玉米醇溶蛋白在乙醇水溶液中挥发诱导自组装包裹抗肿瘤药物，不仅制备方法操作简单，反应条件温和，重复性好，制得的纳米颗粒粒径均一、分散稳定，且生成物可控；

2、本发明利用的单一玉米醇溶蛋白是天然的农产品副产物，可食用、具有很高的生物相容性、生物可降解、对人体无毒无害，而采用的单一溶剂乙醇水溶液也无毒无害，同时成本低廉，溶质及溶剂均来源广泛且安全可靠；

3、本发明不会用到有毒的有机溶剂，解决了现有技术中存在的有毒物质残留和多种溶剂、助剂造成的粒度分布广、生物活性低的问题，形成的纳米结构药物包埋缓释填充物可实现难溶药物溶解度的增加和生物利用度的提高，并有效提高了难溶药物的包封率，可实现药物的控释缓释。

附图说明

图1为玉米醇溶蛋白包埋多柔比星纳米包埋缓释填充物体内抗肿瘤实验药物释放曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

本发明之玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物包括下述重量份的原料制备而成：

玉米醇溶蛋白5～15份，

抗肿瘤药物2～10份。

本发明之玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物以玉米醇溶蛋白为载体原料包埋抗肿瘤药物而制成。

所述抗肿瘤药物为顺铂、多柔比星、紫杉醇、5-氟尿嘧啶、依托泊甙、长春新碱中的一种或任意组合。

本发明之玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物的制备方法，包括醇溶蛋白溶解、抗肿瘤药物溶解、溶液混合、浓缩干燥步骤，具体步骤如下：

A、醇溶蛋白溶解：取玉米醇溶蛋白加入乙醇水溶液中并搅拌至溶液均匀透明，得到玉米醇溶蛋白溶液；

B、抗肿瘤药物溶解：取抗肿瘤药物加入乙醇水溶液或水中并搅拌至溶液均匀透明，得到抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液；

C、溶液混合：将上述抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液与玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

D、浓缩干燥：将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液经冷冻干燥或喷雾干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

所述A步骤中玉米醇溶蛋白溶液的玉米醇溶蛋白浓度为0.5～1.5mg/ml，所述B步骤中抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液的抗肿瘤药物浓度为0.2～1mg/ml。

所述A步骤和/或B步骤中乙醇水溶液的乙醇体积分数为60～90％，所述A步骤与B步骤中的溶剂体积比为1：0.5～1.5。

所述C步骤中玉米醇溶蛋白与抗肿瘤药物的重量比为10：2～10。

所述A步骤中的玉米醇溶蛋白溶液和/或B步骤中的抗肿瘤药物乙醇水溶液或抗肿瘤药物水溶液经孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，所述C步骤中将上述过滤后的滤液混合。

所述A步骤和/或B步骤中的搅拌至溶液均匀透明是在常温常压下通过超声搅拌8～12min使溶液均匀透明。

所述常温常压是指20～30℃和1个标准大气压。

所述超声搅拌的超声频率为40kHz、超声功率100W、加热功率150W。

所述D步骤中玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液经减压蒸馏或离心浓缩得到固形物含量不小于30%的浓缩液，然后将浓缩液通过冷冻干燥或喷雾干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实施例1

1、常温常压下，称取30mg的玉米醇溶蛋白，溶于30ml的80%（约25.8g，密度0.85932 g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成1mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液。

2、常温常压下，称取9mg的多柔比星，溶于30ml的80%（约25.8g，密度0.85932 g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成0.3mg/ml的多柔比星乙醇水溶液。

3、立即将上述0.3mg/ml的多柔比星乙醇水溶液与1mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

4、将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液置于培养皿中经冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实施例2

1、常温常压下，称取30mg的玉米醇溶蛋白，溶于60ml的60%（约54.5g，密度0.90916 g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成0.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液。

2、常温常压下，称取15mg的5-氟尿嘧啶，溶于30ml的60%（约27.3g，密度0.90916g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成0.5mg/ml的5-氟尿嘧啶乙醇水溶液。

3、立即将上述0.5mg/ml的5-氟尿嘧啶乙醇水溶液与0.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

4、将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液减压蒸馏得到固形物含量不小于30%的浓缩液，然后将浓缩液通过喷雾干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实施例3

1、常温常压下，称取60mg的玉米醇溶蛋白，溶于40ml的90%（约33.2g，密度0.82926g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成1.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液。

2、常温常压下，称取12mg的顺铂，溶于60ml的90%（约49.8g，密度0.82926g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，配制成0.2mg/ml的顺铂乙醇水溶液。

3、立即将上述0.2mg/ml的顺铂乙醇水溶液与1.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

4、将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液离心浓缩得到固形物含量不小于30%的浓缩液，然后将浓缩液通过冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实施例4

1、常温常压下，称取40mg的玉米醇溶蛋白，溶于60ml的70%（约53.1g，密度0.88551g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，经孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，配制成0.75mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液。

2、常温常压下，称取30mg的紫杉醇，溶于40ml的70%（约35.4g，密度0.88551g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，经孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，配制成0.75mg/ml的紫杉醇乙醇水溶液。

3、立即将上述过滤后的0.75mg/ml的紫杉醇乙醇水溶液与0.75mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

4、将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液减压蒸馏得到固形物含量不小于30%的浓缩液，然后将浓缩液通过喷雾干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实施例5

1、常温常压下，称取30mg的玉米醇溶蛋白，溶于60ml的70%（约53.1g，密度0.88551g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，经孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，配制成0.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液。

2、常温常压下，称取30mg的长春新碱，溶于30ml的80%（约26.6g，密度0.88551g/ml）的乙醇-水溶液中，在常温常压下通过超声搅拌8～12min至溶液均匀透明，经孔径为0.45μm的微孔滤膜过滤，配制成1mg/ml的长春新碱乙醇水溶液。

3、立即将上述过滤后的1mg/ml的长春新碱乙醇水溶液与0.5mg/ml的玉米醇溶蛋白溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液；

4、将上述玉米醇溶蛋白纳米包埋混合液减压蒸馏得到固形物含量不小于30%的浓缩液，然后将浓缩液通过冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米包埋缓释填充物。

实验例1

将实施例1得到的玉米醇溶蛋白包埋多柔比星纳米缓释填充物进行抗肿瘤效果的体内实验。实验中，首先将所得纳米缓释填充物添加靶向基团叶酸（Folic acid，FA）进行表面修饰，对多柔比星、包埋多柔比星的玉米醇溶蛋白纳米缓释填充物、经过叶酸修饰的包埋多柔比星的玉米醇溶蛋白纳米缓释填充物，三种样品进行比较实验。如图1，实验得出两种包埋多柔比星的玉米醇溶蛋白纳米缓释填充物的抗肿瘤效果都显著高于多柔比星本身。两种纳米缓释填充物保持现有的肿瘤大小在10天内不增加，而单纯使用多柔比星药物使肿瘤大小增加50%以上。