载药微米粒及其制备方法与流程

polymericmaterialstoinhibitperiodontalpathogensandbiofilms,intjmolsci20(2)(2019).7.[4]h.hau,r.rohanizadeh,m.ghadiri,w.chrzanowski,amini-reviewonnovelintraperiodontalpocketdrugdeliverymaterialsforthetreatmentofperiodontaldiseases,drugdelivtranslre4(3)(2014)295-301.[0008][5]i.l.c.chapple,reactiveoxygenspeciesandantioxidantsininflammatorydiseases,jclinperiodontol24(5)(1997)287-296.[0009][6]v.m.victor,m.rocha,m.delafuente,immunecells:freeradicalsandantioxidantsinsepsis,intimmunopharmacol4(3)(2004)327-347.[0010][7]b.esteban-fernándezdec.angell,f.soto,m.a.lopez-ramirez,d.f.báez,s.xie,j.wang,y.chen,acousticallypropellednanomotorsforintracellularsirnadelivery,acsnano10(5)(2016)4997-5005.[0011][8]s.wang,x.liu,y.wang,d.xu,c.liang,j.guo,x.ma,biocompatibilityofartificialmicro/nanomotorsforuseinbiomedicine,nanoscale11(30)(2019)14099-14112.[0012][9]j.shao,m.xuan,h.zhang,x.lin,z.wu,q.he,chemotaxis-guidedhybridneutrophilmicromotorsfortargeteddrugtransport,angewandtechemieinternationaledition56(42)(2017)12935-12939.[0013][10]j.wang,r.dong,h.wu,y.cai,b.ren,areviewonartificialmicro/nanomotorsforcancer-targeteddelivery,diagnosis,andtherapy,nano-microlett12(1)(2019)11.[0014][11]n.hu,b.zhang,m.gai,c.zheng,j.frueh,q.he,forecastableandguidablebubble-propelledmicroplatemotorsforcelltransport,38(11)(2017)1600795.[0015][12]j.wu,s.balasubramanian,d.kagan,k.m.manesh,s.campuzano,j.wang,motion-baseddnadetectionusingcatalyticnanomotors,natcommun1(2010)36.[0016][13]m.medina-sánchez,h.xu,o.g.schmidt,micro-andnano-motors:thenewgenerationofdrugcarriers,therapeuticdelivery9(4)(2018)303-316.[0017][14]z.wang,y.tu,y.chen,f.peng,emergingmicro/nanomotor-basedplatformsforbiomedicaltherapy,2(5)(2020)1900081.[0018][15]m.you,c.chen,l.xu,f.mou,j.guan,intelligentmicro/nanomotorswithtaxis,accountschemres51(12)(2018)3006-3014.[0019][16]j.katuri,x.ma,m.m.stanton,s.sánchez,designingmicro-andnanoswimmersforspecificapplications,accountschemres50(1)(2017)2-11.[0020][17]t.x.arqué,r.mestre,l.palacios,s.sánchez,fundamentalaspectsofenzyme-poweredmicro-andnanoswimmers,accountschemres51(11)(2018)2662-2671.[0021][18]p.niethammer,c.grabher,a.t.look,t.j.mitchison,atissue-scalegradientofhydrogenperoxidemediatesrapidwounddetectioninzebrafish,nature459(7249)(2009)996.技术实现要素：[0022]基于此，有必要提供一种针对牙周袋内h2o2的浓度梯度实现负载药物的定向递送的载药微米粒。[0023]此外，还有必要提供一种用于制备上述载药微米粒的载药微米粒的制备方法。[0024]一种载药微米粒，包括负载药物、包覆在所述负载药物外的外壳以及结合在所述外壳上的催化颗粒，所述催化颗粒用于催化h2o2分解。[0025]在一个实施例中，所述催化颗粒包括金属催化颗粒以及部分包覆在所述金属催化颗粒外的封端剂层。[0026]在一个实施例中，所述外壳的材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸、左旋聚乳酸、聚己内酯或丝素蛋白，所述负载药物为米诺环素、盐酸米诺环素、多西环素或盐酸多西环素；[0027]所述外壳和所述负载药物的质量比为5：0.3～0.7。[0028]在一个实施例中，所述封端剂层的材料为聚乙烯吡咯烷酮，所述金属催化颗粒为铂颗粒、金颗粒、铬颗粒、二氧化锰颗粒、氯化铁颗粒或氧化铜颗粒；[0029]所述外壳和所述催化颗粒的质量比为100：0.1～1。[0030]在一个实施例中，所述载药微米粒为非规则球状。[0031]在一个实施例中，所述载药微米粒呈碗状。[0032]在一个实施例中，所述载药微米粒用于牙周炎治疗。[0033]一种上述的载药微米粒的制备方法，包括如下步骤：[0034]提供负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液；[0035]对所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液进行静电喷加工，得到加工混合物；以及[0036]从所述加工混合物中分离得到所需要的载药微米粒。[0037]在一个实施例中，所述对所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液进行静电喷加工的操作为：将所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液装入设有电喷雾针的注射器中，在所述电喷雾针和接收溶液之间施加电压，推动所述注射器，将所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液从所述电喷雾针喷入所述接收溶液内；[0038]所述接收溶液为浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的双十二烷基二甲基溴化铵溶液；[0039]所述电喷雾针和接收溶液之间施加的电压为12kv～30kv，所述电喷雾针和所述接收溶液之间的距离为5cm～20cm，所述电喷雾针的直径为18g～27g，所述注射器的推动速度为1μl/min～50μl/min。[0040]在一个实施例中，所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液通过如下操作制备：将负载药物溶液、外壳原料溶液和催化颗粒分散系混合均匀，得到所述负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液；[0041]所述负载药物溶液的溶剂为甲醇或乙醇，所述外壳原料溶液的溶剂为乙腈或丙酮，所述催化颗粒分散系的分散剂为水；[0042]所述催化颗粒包括金属催化颗粒以及部分包覆在所述金属催化颗粒外的封端剂层，所述催化颗粒通过如下操作制备：将封端剂溶解在金属盐溶液中，接着加入还原剂，充分反应后分离得到所述催化颗粒；[0043]所述从所述加工混合物中分离得到所需要的载药微米粒的操作为：将所述加工混合物离心去除液相后，得到载药微米粒，将所述载药微米粒分散到超纯水中并在-75℃～-90℃下预冻2h～24h后，冷冻干燥得到干燥的所述载药微米粒。[0044]这种载药微米粒在使用时，例如在用于牙周炎治疗时，催化颗粒可以在水中催化h2o2分解产生水和氧气，气体的产生会推动载药微米粒向高浓度h2o2区域运动，从而可以实现针对牙周袋内h2o2的浓度梯度实现负载药物的定向递送。[0045]结合说明书测试例部分的数据可以看出，这种载药微米粒可以在水中实现自低浓度h2o2区域向高浓度h2o2区域运动。[0046]需要指出的是，这种载药微米粒还可以发挥其定向递送功能，应用于其他疾病的治疗。附图说明[0047]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0048]其中：[0049]图1为一实施方式的载药微米粒的制备方法的流程图。[0050]图2为实施例1制得的载药微米粒的电镜图。[0051]图3为对比例1制得的载药微米粒的电镜图。[0052]图4为实施例1制得的载药微米粒在趋化皿中的运动轨迹图。[0053]图5为对比例1制得的载药微米粒在趋化皿中的运动轨迹图。具体实施方式[0054]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0055]本发明公开了一实施方式的载药微米粒，包括负载药物、包覆在负载药物外的外壳以及结合在外壳上的催化颗粒，催化颗粒用于催化h2o2分解。[0056]这种载药微米粒在使用时，例如在用于牙周炎治疗时，催化颗粒可以在水中催化h2o2分解产生水和氧气，气体的产生会推动载药微米粒向高浓度h2o2区域运动，从而可以实现针对牙周袋内h2o2的浓度梯度实现负载药物的定向递送。[0057]结合说明书测试例部分的数据可以看出，这种载药微米粒可以在水中实现自低浓度h2o2区域向高浓度h2o2区域运动。[0058]一般来说，金属催化颗粒的粒径可以为10nm～100nm。具体的尺寸可以根据实际需求设置。[0059]优选的，本实施方式中，催化颗粒包括金属催化颗粒以及部分包覆在金属催化颗粒外的封端剂层。[0060]封端剂层可以避免金属催化颗粒的团聚，并且封端剂层部分包覆金属催化颗粒，从而不影响金属催化颗粒的催化作用。[0061]需要指出的是，在其他的实施例中，催化颗粒也可以不包括封端剂层。[0062]本实施方式中，外壳的材料可以为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚乳酸、左旋聚乳酸、聚己内酯或丝素蛋白，负载药物为米诺环素、盐酸米诺环素、多西环素或盐酸多西环素。[0063]作为局部释放的药物载体，plga外壳的微球可实现长效药物释放，较高的药物封装率，具备优越的可注射性，生物相容性和高生物利用度。[0064]优选的，外壳和负载药物的质量比为5：0.3～0.7。[0065]本实施方式中，封端剂层的材料可以为聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，金属催化颗粒可以为铂颗粒、金颗粒、铬颗粒、二氧化锰颗粒、氯化铁颗粒或氧化铜颗粒。[0066]外壳和催化颗粒的质量比为100：0.1～1。[0067]优选的，载药微米粒为非规则球状。非规则球状的载药微米粒由于其不对称性，使得载药微米粒在水中具有更强的运动能力，从而使得载药微米粒具有更强的向高浓度h2o2区域运动的趋势。[0068]特别优选的，结合附图2，本实施方式中，载药微米粒呈碗状。碗状结构更进一步地提高了载药微米粒在水中的运动能力，从而使得载药微米粒向高浓度h2o2区域运动的趋势更进一步。[0069]上述的载药微米粒可以用于牙周炎治疗。[0070]需要指出的是，这种载药微米粒还可以发挥其定向递送功能，应用于其他疾病的治疗。[0071]结合图1，本发明还公开了一实施方式的上述的载药微米粒的制备方法，包括如下步骤：[0072]s10、提供负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液。[0073]优选的，负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液通过如下操作制备：将负载药物溶液、外壳原料溶液和催化颗粒分散系混合均匀，得到负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液。[0074]负载药物溶液的溶剂为甲醇或乙醇，外壳原料溶液的溶剂为乙腈或丙酮，催化颗粒分散系的分散剂为水。[0075]本实施方式中，催化颗粒包括金属催化颗粒以及部分包覆在金属催化颗粒外的封端剂层，催化颗粒通过如下操作制备：将封端剂溶解在金属盐溶液中，接着加入还原剂，充分反应后分离得到催化颗粒。[0076]金属盐溶液还原后得到金属催化颗粒，同时封端剂层部分包覆在金属催化颗粒外，从而得到所需要的催化颗粒。[0077]催化颗粒分散到超纯水中即可得到催化颗粒分散系。[0078]封端剂层可以避免金属催化颗粒的团聚，并且封端剂层部分包覆金属催化颗粒，从而不影响金属催化颗粒的催化作用。[0079]在一个具体的实施例中，催化颗粒通过如下操作制备：将pvp(mn～10000)封端剂(20mg)溶解在k2ptcl4(2ml，浓度为20mm)的溶液中并搅拌24小时；接着将抗坏血酸(35mg)溶解在超纯水(1ml)中并加入溶液中；最后将溶液在25℃下超声处理30分钟以生成pvp封端的铂纳米粒子(pt-np)(尺寸为20nm)。[0080]pt-np重新分散在超纯水中即可得到pt-np分散系，并且在使用前需要超声1分钟。[0081]需要指出的是，在其他的实施例中，催化颗粒也可以不包括封端剂层。[0082]s20、对s10得到的负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液进行静电喷加工，得到加工混合物。[0083]静电喷加工是一种利用高压电场将聚合物溶液雾化成球的过程，且可通过调节工艺参数及溶液本身性质、得到不同形貌微球。[0084]s20步骤对负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液进行静电喷加工，从而使得外壳原料转变成包覆在负载药物外的外壳，同时催化颗粒结合在外壳上。[0085]具体来说，对负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液进行静电喷加工的操作为：将负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液装入设有电喷雾针的注射器中，在电喷雾针和接收溶液之间施加电压，推动注射器，将负载药物、外壳原料和催化颗粒的混合溶液从电喷雾针喷入接收溶液内。[0086]优选的，接收溶液为浓度为0.001g/ml～0.1g/ml的双十二烷基二甲基溴化铵溶液。[0087]优选的，电喷雾针和接收溶液之间施加的电压为12kv～30kv，电喷雾针和接收溶液之间的距离为5cm～20cm，电喷雾针的直径为18g～27g，注射器的推动速度为1μl/min～50μl/min。[0088]具体来说，在静电喷制备碗状颗粒的过程中，当溶剂从液滴表面蒸发时，液滴表面附近的聚乳酸-羟基乙酸共聚物浓度会增加，直到在液滴表面形成一层薄薄的固体聚乳酸-羟基乙酸共聚物，随着更多溶剂蒸发，外壳厚度增加，直到最终形成中空颗粒，当中空颗粒与收集器接触时，它们会塌缩成碗状颗粒。[0089]s30、从s20得到的加工混合物中分离得到所需要的载药微米粒。[0090]优选的，s30具体为：将加工混合物离心去除液相后，得到载药微米粒，将载药微米粒分散到超纯水中并在-75℃～-90℃(优选为-80℃)下预冻2h～24h后，冷冻干燥得到干燥的载药微米粒。[0091]离心的操作中，转速为3000rpm～10000rpm。[0092]以下为具体实施例。[0093]实施例1[0094](1)将pvp(mn～10000)封端剂(20mg)溶解在k2ptcl4(2ml，浓度为20mm)的溶液中并搅拌24小时；将抗坏血酸(35mg)溶解在超纯水(1ml)中并加入溶液中，将溶液在25℃下超声处理30分钟以生成pvp封端的铂纳米粒子(pt-np)(尺寸为20nm)，对得到的pt-np进行两次洗涤以去除过量的封端剂，最后将得到的pt-np重新分散在超纯水中，并在使用前超声1分钟，得到pt-np溶液。[0095](2)将plga(0.12g，分子量：44kd，l：g＝50：50，酸封端，购自purac)溶于乙腈(2ml)中，搅拌0.5小时，得到plga溶液；将多西环素(dox)的甲醇溶液(99.9％，0.22g/ml)加入到plga溶液中并搅拌0.5小时，接着添加pt-np溶液(～20nm，20μl，浓度为0.2mg/10μl)，混合均匀后得到混合溶液。[0096](3)将混合溶液装入带有21号电喷雾针的塑料注射器(10毫升)中，泵送混合溶液(流速为10μl/min)得到加工混合物，其中，施加电压为18kv，电喷雾针与接收溶液之间的距离设置为10cm，接收溶液为0.1％(质量体积比w/v，换算后为0.01g/ml)的双十二烷基二甲基溴化铵(dmab)溶液(溶剂为超纯水)。[0097](4)将加工混合物5000r/min离心，去除上清液后，加入少量超纯水，接着在-80℃冰箱中预冻12h，接着对预冻后的离心管进行冷冻干燥，得到载药微米粒。[0098]实施例1得到的载药微米粒在扫描电镜下观察得到图2。[0099]由图2可以看出，实施例1制得的载药微米粒的呈碗状。[0100]对比例1[0101]将plga0.2g溶解于2mlhfip(1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol)即六氟异丙醇中，搅拌0.5h，加入33μl铂纳米粒子至溶液中获得相同重量比的plga/铂。溶液在17kv下电喷雾，其他条件与碗状plga颗粒的制备过程保持一致，得到载药微米粒。[0102]对比例1得到的载药微米粒在扫描电镜下观察得到图3。[0103]由图3可以看出，对比例1制得的载药微米粒的呈球状。[0104]实施例2载药微米粒的对比运动测试[0105]用ibidi趋化皿验证实施例1制得的载药微米粒的在h2o2浓度梯度中的运动行为：[0106](1)将50μl过氧化氢溶液(0.1mm在pbs中)注入趋化皿的一侧，随后注入50μlpbs。将趋化皿静置6小时以形成h2o2浓度梯度。[0107](2)将10μl(0.1mg/l)实施例1制得的载药微米粒轻轻加入到趋化皿中h2o2浓度较低的一侧。20分钟后在光学显微镜下观察载药微米粒位移。观察时长为10分钟。[0108](3)用上述方法，对同样浓度的对比例1制得的载药微米粒的运动轨迹进行录制。(对照组)[0109](4)使用fiji软件对拍摄视频中的各个粒子的运动轨迹进行追踪与分析，得到图4和图5。[0110]由图4可以看出，实施例1制得的载药微米粒在趋化皿中朝着h2o2浓度较高的区域移动。[0111]由图5可以看出，对比例1制得的载药微米粒在趋化皿中表现出无规则的布朗运动。[0112]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12当前第1页12