一种四环素硬脂酸嫁接物及其制备和应用

摘要

本发明提供一种四环素硬脂酸嫁接物，通过将四环素硬脂酸嫁接物与脂质材料混合制备骨靶向脂质纳米载体，既具有了骨亲和能力，即骨靶向作用，脂质材料也更容易包裹他汀类药物。本发明提供的四环素硬脂酸嫁接物，对骨有相当好的亲和能力，四环素硬脂酸嫁接物的比例越高，对骨的亲和能力越好，可用于骨靶向载体的组建，制备的骨靶向脂质纳米载体还可用于口服。四环素硬脂酸嫁接物结构式如下：

权利要求

1.一种四环素硬脂酸嫁接物，其特征在于，具有如下结构式：

。

所述的四环素硬脂酸嫁接物通过以下制备步骤实现：

称取213mg的硬脂酸、216mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、150mg的1-羟基苯并三唑置于100ml干燥的圆底烧瓶中，加入20ml无水二甲基甲酰胺，60℃搅拌使反应物全部溶解，保温30min以活化硬脂酸的羧基，向圆底烧瓶中加入469mg盐酸四环素，在氮气保护下继续反应24小时，反应结束后，将产物置于透析袋中，用去离子水透析48 h，收集透析袋中混悬液，置于离心机中4000rpm离心10min，收集沉淀并用去离子水清洗，重复3次即得四环素硬脂酸嫁接物，所得产物常温干燥。

2.根据权利要求1所述的一种四环素硬脂酸嫁接物，其特征在于，制备方法中硬脂酸、

1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和1-羟基苯并三唑的投料摩尔比1：1.5：1.5。

3.根据权利要求1所述的一种四环素硬脂酸嫁接物，其特征在于，制备方法中硬脂酸与盐酸四环素的投料摩尔比为1:1.3。

4.一种含权利要求1所述四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体，其特征在于，通过以下步骤获得：称取脂质材料5 9mg分别与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物、1 5mg四环素硬脂酸嫁~ ~接物溶于1ml无水乙醇中，70℃下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度70℃的10ml 0.1%泊洛沙姆溶液中，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得含10

30%四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体。

~

5.根据权利要求4所述的一种含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体，其特征在于，所述脂质材料选自单甘脂、硬脂酸、三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体，其特征在于，选用三硬脂酸甘油酯或山嵛酸甘油酯为脂质材料时，水浴加热和分散温度是74℃。

7.权利要求1所述的一种含四环素硬脂酸嫁接物在制备骨靶向脂质纳米给药系统中的应用，其特征在于，制备骨靶向脂质纳米载体在给药系统中的应用。

说明书

一种四环素硬脂酸嫁接物及其制备和应用

技术领域

[0001] 本发明属于制药领域，涉及一种四环素硬脂酸嫁接物及其制备方法和在骨靶向脂质纳米给药系统中的应用。

背景技术

[0002] 骨质疏松症是一种以骨组织微结构的退变、骨量降低、骨脆性增加以及继发骨折危险性增加为主要特征的骨骼系统疾病。据世界卫生组织(WHO)估算结果显示，2012年，全球大约有超过3亿人口面临骨质疏松症的危险；中国国家统计局测算数据表明，2012年，我国老年人口的总量为1.17亿人，占全部人口比重的8.7％，高于世界平均0.9个百分点，老年人口总量是美国、日本和俄罗斯三个国家之和的1.3倍。随着我国老年人口的规模不断扩大，老龄化速度不断加快，在将来的几十年中，中国人口的年龄结构将高度老化，中国在骨质疏松症的防治工作上形势非常严峻。

[0003] 目前临床上用于骨质疏松症治疗的药物多为抑制骨转换药物，如雌激素、降钙素、二膦酸盐等；抑制骨转换类药物的临床药理学作用为抑制破骨细胞从而降低人体的骨量丢失，但对成骨细胞的激活分化并没有促进作用，因此只可以适当减缓骨质疏松症的症状，并无法逆转骨量，修复已经遭到破坏的骨组织。他汀类药物是一类羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂，临床上常用于高胆固醇血症，是高血脂类疾病的临床首选药物。但是近期研究发现他汀类药物还具有强大的诱导成骨细胞分化能力。这为骨质疏松症的治疗提供了一个全新的方向。但是他汀类药物作为一种水难溶性药物，在人体内生物利用度较低；其本身也并没有骨组织靶向能力，要起到成骨诱导效果势必需要很大的药物给药剂量，以提高骨组织中的浓度。但由此又会给其他非靶向组织器官带来不必要的毒副作用，所以开发一个适合他汀类药物的靶向载体有着非常重大的意义。

[0004] 以生理相容的脂质为骨架材料制备的脂质纳米载体是近年来继微乳、脂质体、聚合物纳米粒之后，研究十分活跃且极有发展潜力的靶向控释给药系统的载体。此外，脂质纳米载体非常具有口服给药的开发潜力。由于载药脂质纳米载体表面的粘附性及极小的粒径，既有利于局部用药时滞留性的增加，也有利于增加药物与肠壁的接触时间及接触面积，提高药物口服吸收的生物利用度。

[0005] 四环素是一种广谱抗生素类药物。高浓度时具有杀菌作用。但是在实际临床应用中，四环素展现出了良好的骨亲和能力，能沉积于骨组织并掺入到新生骨中。且它本身能在紫外光的照射下呈现荧光，所以早在上世纪60年代就有人将其开发成靶向工具，嫁接放射性元素，来诊断治疗骨组织的相关疾病。四环素的骨沉积原理主要是由于四环素具有强大的形成金属 络合物的特性。能与骨骼中的主要成分羟基磷灰石中的钙离子形成络合，每个四环素分子会与钙离子形成3个配位键络合，形成强大的吸附能力。也正是这种特殊的钙离子络合保证了四环素较高的趋骨性。

发明内容

[0006] 本发明的一个目的是提供一种四环素硬脂酸嫁接物，具有如下结构式：

[0007]

[0008] 本发明的第二个目的是提供所述四环素硬脂酸嫁接物的制备方法，四环素硬脂酸嫁接物是通过四环素的羟基与硬脂酸的羧基之间的化学反应合成。具体通过以下步骤实现：

[0009] 精密称取213mg的硬脂酸、216mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide,EDC)、150mg的1-羟基苯并三唑(Hydroxybenzotriazole,HOBT)置于100ml干燥的圆底烧瓶中(硬脂酸、EDC和HOBT三者的投料摩尔比1：1.5：1.5)，加入20ml无水DMF(二甲基甲酰胺)，60℃搅拌使反应物全部溶解，保温30min以活化硬脂酸的羧基。向圆底烧瓶中加入469mg盐酸四环素(Tetracycline,TC)(硬脂酸与盐酸四环素的投料摩尔比为1:1.3)，在氮气保护下继续反应24小时，反应结束后，将产物置于透析袋中，用去离子水透析48h，收集透析袋中混悬液，置于离心机中4000rpm离心10min，收集沉淀并用去离子水清洗，重复3次即得四环素硬脂酸嫁接物。所得产物常温干燥。

[0010] 本发明的第三个目的是提供含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体，通过以下步骤实现：

[0011] 称取脂质材料(选自单甘脂、硬脂酸、三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯中的一种)5～9mg分别与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物、1～5mg四环素硬脂酸嫁接物溶于1ml无水乙醇中，70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)的10ml泊洛沙姆溶液中(0.1％，w/v)，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得含10～30％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体。

[0012] 本发明的第四个目的是提供四环素硬脂酸嫁接物在制备骨靶向脂质纳米给药系统中的应用。

[0013] 本发明制备的一种四环素硬脂酸嫁接物，并将四环素硬脂酸嫁接物与脂质材料混合制备的骨靶向脂质纳米载体，既具有了骨亲和能力，即骨靶向作用，脂质材料也更容易包裹他汀类药物，此外还可用于口服。

[0014] 为了排除羟基磷灰石个别粒子反射光以及对溶液PH影响从而引起异硫氰基荧光素荧光值变化，设置了对照组和实验组。对照组：取2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液+2ml骨靶向脂质纳米载体混合均匀测荧光值。实验组：取2ml骨靶向脂质纳米载体+2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液测荧光值。对照组和实验组的差值比上对照组即为骨靶向脂质纳米载体对羟基磷灰石的吸附率。吸附率越大，对骨的亲和能力就越好。

[0015] 本发明提供的四环素硬脂酸嫁接物，对骨有相当好的亲和能力，四环素硬脂酸嫁接物的比例越高，对骨的亲和能力越好。可用于骨靶向载体的组建。制备的SLN(骨靶向脂质纳米载体)还可用于口服。

附图说明

[0016] 图1是四环素核磁共振氢谱图。

[0017] 图2是硬脂酸核磁共振氢谱图。

[0018] 图3是四环素硬脂酸嫁接物核磁共振氢谱图。。

具体实施方式

[0019] 本发明结合附图和实施例作进一步的说明。

[0020] 实施例一：四环素硬脂酸嫁接物的合成

[0021] 四环素硬脂酸嫁接物是通过四环素的羟基与硬脂酸的羧基之间的化学反应合成。具体通过以下步骤实现：

[0022] 精密称取213mg的硬脂酸、216mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide,EDC)、150mg的1-羟基苯并三唑(Hydroxybenzotriazole,HOBT)置于100ml干燥的圆底烧瓶中(硬脂酸、EDC和HOBT三者的投料摩尔比1：1.5：1.5)，加入20ml无水二甲基甲酰胺，60℃搅拌使反应物全部溶解，保温30min以活化硬脂酸的羧基。向圆底烧瓶中加入469mg盐酸四环素(Tetracycline,TC)(硬脂酸与盐酸四环素的投料摩尔比为1:1.3)，在氮气保护下继续反应24小时，反应结束后，将产物置于透析袋中，用去离子水透析48h，收集透析袋中混悬液，置于离心机中4000rpm离心
10min，收集沉淀并用去离子水清洗，重复3次。所得产物常温干燥。

[0023] 所合成的四环素硬脂酸嫁接物的结构，核磁共振氢谱进行确认。分别称取四环素和硬脂酸各5mg，溶解于0.5ml氘代二甲基亚砜中，使其最终浓度为10mg/ml，取合成的嫁接物10mg 溶于0.5ml氘代二甲基亚砜中，使其最终浓度为20mg/ml。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)检测，进行结构确证。核磁共振氢谱结果见图1-3。

[0024] 在四环素硬脂酸嫁接物的核磁共振氢谱中既含有四环素苯环单元环上的氢质子峰，又有硬脂酸甲基、亚甲基峰，表明四环素和硬脂酸化学嫁接成功。

[0025] 实施例二：含30％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体制备及其体外骨亲和能力

[0026] 1、非靶向脂质纳米载体制备及其体外骨亲和能力。

[0027] 称取脂质材料(单甘脂、硬脂酸、三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯中的一种)10mg分别与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物溶于1ml无水乙醇中，70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)的10ml泊洛沙姆溶液中(0.1％，w/v)，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得非靶向脂质纳米载体(简称脂质纳米载体)。

[0028] 取2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液+2ml脂质纳米载体混合均匀测荧光值作为对照组。另取2ml脂质纳米载体+2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石混合，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液测荧光值作为实验组。对照组和实验组的差值比上对照组即为脂质纳米载体对羟基磷灰石的吸附率。分别计算四种物质脂质纳米载体的空白吸附率。

[0029] 2、含30％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体制备及其体外骨亲和能力。

[0030] 称取脂质材料(单甘脂、硬脂酸、三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯中的一种)7mg分别与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物和3mg的四环素硬脂酸嫁接物溶于1ml无水乙醇中，70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度70℃(三硬脂酸甘油酯、山嵛酸甘油酯是74℃)的10ml泊洛沙姆溶液中(0.1％，w/v)，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体。

[0031] 取2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液+2ml骨靶向脂质纳米载体混合均匀测荧光值作为对照组。另取2ml骨靶向脂质纳米载体+2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石混合，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液测荧光值作为实验组。对照组和实验组的差值比上对照组即为骨靶向脂质纳米载体对羟基磷灰石的吸附率。分别计算含四环素硬脂酸嫁接物的四种物质骨靶向脂质纳米载体的吸附率。

[0032] 表1非靶向脂质纳米载体及含30％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体的吸附率

[0033]

[0034] 结果表明，四环素硬脂酸嫁接物可以增加脂质纳米载体对骨的亲和能力。

[0035] 实施例三、含50％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体制备及其体外骨亲和能力

[0036] 称取5mg单甘脂与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物和5mg的四环素硬脂酸嫁接物溶于1ml无水乙醇中，70℃下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度70℃的10ml泊洛沙姆溶液中(0.1％，w/v)，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体。

[0037] 取2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液+2ml骨靶向脂质纳米载体混合均匀测荧光值作为对照组。另取2ml骨靶向脂质纳米载体+2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石混合，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液测荧光值作为实验组。对照组和实验组的差值比上对照组即为骨靶向脂质纳米载体对羟基磷灰石的吸附率。计算含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体的吸附率。

[0038] 结果显示，单甘脂与四环素硬脂酸5:5比例时对羟基磷灰石的吸附率增加到50.9％。

[0039] 实施例四、含10％四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体制备及其体外骨亲和能力

[0040] 称取9mg三硬脂酸甘油酯与1mg异硫氰基荧光素硬脂胺嫁接物和1mg的四环素硬脂酸嫁接物溶于1ml无水乙醇中，74℃下水浴加热溶解，得到的有机相在400rm下快速分散到同样温度74℃的10ml泊洛沙姆溶液中(0.1％，w/v)，水浴条件下继续搅拌5分钟，冷却到室温，即得含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体。

[0041] 取2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液+2ml骨靶向脂质纳米载体混合均匀测荧光值作为对照组。另取2ml骨靶向脂质纳米载体+2ml泊洛沙姆溶液+20mg羟基磷灰石混合，搅拌1h，10000r离心5min，取上清液测荧光值作为实验组。对照组和实验组的差值比上对照组即为骨靶向脂质纳米载体对羟基磷灰石的吸附率。计算含四环素硬脂酸嫁接物的骨靶向脂质纳米载体的吸附率。

[0042] 结果显示，三硬脂酸甘油酯与四环素硬脂酸9:1比例时，对羟基磷灰石的吸附率减为26.4％，但依然比空白三硬脂酸甘油酯的7.7％多。