一种基于多壁碳纳米管的药剂及其制备方法[0002] 盐酸阿糖胞苷、盐酸吉西他滨、博来霉素等抗癌药物都是水溶性药物，难于通过细胞膜进入细胞内杀死细胞(K.Ruckmani, B.Jayakar, S.K.Ghosal.Nonionic SurfactantVesicles (Niosomes) of Cytarabine Hydrochloride for Effective Treatment ofLeukemias-Encapsulation, Storage, and In Vitro Release[J].Drug Development andIndustrial Pharmacy，2000，26⑵:217 - 222)，因此需要解决这一问题以提高这类药物的抗癌疗效，而纳米材料由于增强的EPR效应，易于在肿瘤细胞内聚集，因此可以作为载体运送水溶性抗癌药物(温涛，贾涛，等.纳米载体药物应用的研究进展[J].药学学报ActaPharmaceutica Sinica,2003,38(3):236-240)。[0003]多壁碳纳米管是一种管状的碳材料，由于其具有大的表面积、易改性的表面以及独特的物理性质，而被广泛用作药物、蛋白质、DNA等生物分子的载体。但要实现多壁碳纳米管在抗癌药物载体方面的应用，仍面临诸多挑战，如载药量低、水中分散性差，生物相容性有待进一步改善等。目前，常采用共价和非共价修饰方式对多壁碳纳米管表面进行修饰以解决其稳定性及生物相容性问题(Zhuang Liu, Scott Tabakman, Kevin Welsher,and Hongjie Da1.Carbon Nanotubes in Biology and Medicine:1n vitro and in vivoDetection [J], Imaging and Drug Delivery.Nano Res, 2009, 2:85-120),但是，此类修饰步骤不仅较为繁琐，还可能对多壁碳纳米管的结构及性能造成破坏，因此，发展一种制备方法简单且具有高载药量的基于多壁碳纳米管的药剂具有重要的意义。
[0004]本发明的目的是提供一种基于多壁碳纳米管的药剂及其制备方法。[0005]所述基于多壁碳纳米管的药剂包括载体、水溶性药物层和聚多巴胺膜，所述水溶性药物层包裹在载体表面，聚多巴胺膜包裹在水溶性药物层表面，所述载体为多壁碳纳米管。[0006]所述多壁碳纳米管可选自羟基化多壁碳纳米管等，多壁碳纳米管的直径可为5~20nm，长度可为0.1~5 μ m ;羟基化多壁碳纳米管的羟基的百分质量分数可为2%~6 %。[0007]所述水溶性药物可选自盐酸阿糖胞苷、盐酸吉西他滨和博来霉素等中的一种，水溶性药物的浓度可为10~30mg/ml。
[0008]所述聚多巴胺膜的厚度可为2~10nm。
[0009]所述基于多壁碳纳米管的药剂的制备方法，包括以下步骤:
[0010]I)将羟基化多壁碳纳米管溶解在超纯水中，再超声分散，得羟基化多壁碳纳米管分散液；
[0011 ] 2)将水溶性药物溶解在超纯水中，得到药物溶液；[0012]3)将步骤2)得到的药物溶液加入步骤I)得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液；
[0013]4)在混合液中加入多巴胺盐酸盐，反应后得反应液；
[0014]5)在反应液中加入氢氧化钠溶液，反应后，离心，得沉淀物，将沉淀物再离心洗涤，干燥后，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0015]在步骤I)中，所述羟基化多壁碳纳米管与超纯水的配比可为(I~6)mg: (I~10)ml，其中，羟基化多壁碳纳米管以质量计算，超纯水以体积计算；所述超声分散的时间可为lh。
[0016]在步骤4)中，所述多巴胺盐酸盐的加入量为2~Smg ;所述反应的时间可为20~60mino
[0017]在步骤5)中，所述在反应液中加入氢氧化钠溶液的条件可为:将反应液升温至45~65°C，搅拌中加入8~35 μ I浓度为0.8~1.2mol/L的氢氧化钠溶液后，控制反应液的PH值为8~11 ;所述反应的时间可为10~30h ;所述洗涤可洗涤至少2次；所述干燥可采用冷冻干燥。
[0018]本发明通过多巴胺自聚成聚多巴胺的同时将水溶性药物包裹在单壁碳纳米管表面，得到稳定性好、生物相容性佳且载药量高的药剂。通过改变药物的浓度，可制得具有不同药物装载量的载药材料，并达到药物缓释的效果。
[0019]本发明利用 多壁碳纳米管作为药物载体的优点及多巴胺通过简单的自聚合反应可以形成聚多巴胺的特点，在水溶液中，经过简单的反应条件，将水溶性药物包裹在多壁碳纳米管的表面，得到理想的药剂。多壁碳纳米管大的表面积，保证了高的载药量，同时引入的聚多巴胺膜是一种仿生膜，具有很好的生物相容性，在不破坏多壁碳纳米管结构及性质的前提下，又很好的改善了其相容性问题，而且聚多巴胺表面含有大量的亲水基团，又极大的提高了羟基化多壁碳纳米管的水溶性。本发明制备的基于多壁碳纳米管的药剂将羟基化多壁碳纳米管和聚多巴胺的优点结合起来，方法简便，制备出一种非常理想的药剂，可应用于抗癌药物的装载与释放。



[0020]图1是本发明实施例2所制备的基于多壁碳纳米管的药剂的透射电镜图。
[0021]图2是本发明实施例3所制备的基于多壁碳纳米管的药剂的紫外可见吸收光谱图。
[0022]图3是本发明实施例3~5盐酸阿糖胞苷浓度对载药材料装载药物量的影响曲线。
[0023]图4是本发明实施例3的盐酸阿糖胞苷释放曲线。

[0024]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026](I)将Img羟基含量为2%、直径为5nm、长度为0.1 μ m的羟基化多壁碳纳米管溶解在Iml的超纯水中，超声分散Ih ；[0027](2)将IOmg盐酸吉西他滨溶解在Iml超纯水中，得到10mg/ml的药物溶液；
[0028](3)将步骤⑵得到的药物溶液加入步骤⑴得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；
[0029](4)向混合液中加入2mg多巴胺盐酸盐，室温下继续搅拌20min，得反应液；
[0030](5)将反应液升温至45°C，搅拌中加入8 μ I浓度为0.8mol/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为8，反应IOh;
[0031](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0032]实施例2
[0033](1)将3mg羟基含量为3%、直径为5nm、长度为I μ m的羟基化多壁碳纳米管溶解在2ml的超纯水中，超声分散Ih ；
[0034](2)将40mg盐酸阿糖胞苷溶解在2ml超纯水中，得到20mg/ml的药物溶液；
[0035](3)将步骤⑵得到的药物溶液加入步骤⑴得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；
[0036](4)向混合液中加入4mg多巴胺盐酸盐，室温下继续搅拌30min，得反应液；
[0037](5)将反应液升温至50°C，搅拌中加入15 μ I浓度为1.0moI/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为9，反应15h;
[0038](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0039]本实施例所制备的基于多壁碳纳米管的药剂的透射电镜图参见图1。
[0040]实施例3
[0041](I)将5mg羟基含量为4%、直径为15nm、长度为0.5 μ m的羟基化多壁碳纳米管溶解在5ml的超纯水中，超声分散Ih ；
[0042](2)将150mg盐酸阿糖胞苷溶解在5ml超纯水中，得到30mg/ml的药物溶液；
[0043](3)将步骤(2)得到的药物溶液加入步骤(1)得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；
[0044](4)向混合液中加入5mg多巴胺盐酸盐,室温下继续搅拌40min,得反应液；
[0045](5)将反应液升温至60°C，搅拌中加入25 μ I浓度为1.0moI/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为10，反应24h ；
[0046](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0047]本实施例所制备的基于多壁碳纳米管的药剂的紫外可见吸收光谱图参见图2。
[0048]本实施例3的盐酸阿糖胞苷释放曲线参见图4。
[0049]实施例4
[0050](I)将5mg羟基含量为4%、直径为15nm、长度为0.5 μ m的羟基化多壁碳纳米管溶解在5ml的超纯水中，超声分散Ih ；
[0051](2)将IOOmg盐酸阿糖胞苷溶解在5ml超纯水中，得到20mg/ml的药物溶液；
[0052](3)将步骤⑵得到的药物溶液加入步骤⑴得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；[0053](4)向混合液中加入5mg多巴胺盐酸盐，室温下继续搅拌40min，得反应液；
[0054](5)将反应液升温至60°C，搅拌中加入25 μ I浓度为1.0moI/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为10，反应24h ；
[0055](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0056]实施例5
[0057](I)将5mg羟基含量为4%、直径为15nm、长度为0.5 μ m的羟基化多壁碳纳米管溶解在5ml的超纯水中，超声分散Ih ；
[0058](2)将50mg盐酸阿糖胞苷溶解在5ml超纯水中，得到10mg/ml的药物溶液；
[0059](3)将步骤⑵得到的药物溶液加入步骤⑴得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；[0060](4)向混合液中加入5mg多巴胺盐酸盐,室温下继续搅拌40min,得反应液；
[0061](5)将反应液升温至60°C，搅拌中加入25 μ I浓度为1.0moI/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为10，反应24h ；
[0062](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0063]实施例3~5盐酸阿糖胞苷浓度对载药材料装载药物量的影响曲线参见图3。
[0064]实施例6
[0065](I)将6mg羟基含量为6%、直径为20nm、长度为5μπι的羟基化多壁碳纳米管溶解在IOml的超纯水中，超声分散Ih ；
[0066](2)将IOOmg博来霉素溶解在5ml超纯水中，得到20mg/ml的药物溶液；
[0067](3)将步骤⑵得到的药物溶液加入步骤⑴得到的羟基化多壁碳纳米管分散液中，得混合液，搅拌Ih ；
[0068](4)向混合液中加入8mg多巴胺盐酸盐,室温下继续搅拌60min,得反应液；
[0069](5)将反应液升温至65°C，搅拌中加入35 μ I浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶液，反应液pH约为11，反应30h ;
[0070](6)反应结束后，离心，得沉淀物，将沉淀物离心洗涤多次，冷冻干燥，即得基于多壁碳纳米管的药剂。
[0071 ] 本发明将羟基化多壁碳纳米管分散在水中，加入水溶性药物水溶液，得混合液，再加入多巴胺盐酸盐，搅拌中加入氢氧化钠溶液，在多巴胺于羟基化多壁碳纳米管表面自聚成聚多巴胺膜的同时实现药物的同步装载。本发明制备方法简便，制得的药剂具有良好的水溶液分散性及生物相容性，载药量高，可实现药物缓释效果。