用于中耳炎的脂質涂層氧化鐵納米顆粒的制作方法

用于中耳炎的脂質涂層氧化鐵納米顆粒
1.相關申請的交叉引用
2.本技術要求2019年10月22日提交的美國臨時專利申請no.62/924,585的權益，該申請通過引用以其整體并入本文。
技術領域
3.本技術涉及組合物和納米顆粒。更具體地說，本技術涉及藥物相關的脂質包覆的氧化鐵納米顆粒。


背景技術：

4.中耳炎——通常稱為慢性中耳感染，在兒童人群中高發且頻發。中耳炎(om)是中耳的炎癥。細菌感染占om病例的很大比例，超過40％的病例歸因于肺炎鏈球菌(streptococcus pneumoniae)感染。耳用制劑護理的當前標準需要在數天(例如長達兩周)內多次滴劑或注射(例如鼓室內注射)給藥，包括每天接受多次注射的時間表。
5.這導致兒童頻繁暴露于抗生素，影響他們的生活質量并給他們的家庭帶來高數額的經濟負擔。當前的護理標準要求口服抗生素的攝入長達7至10天。嚴格遵守10天的治療方案對孩子來說非常具有挑戰性，而缺乏這種治療會導致治療效率低下和感染復發。對于頻繁感染或即使在抗生素治療后仍持續存在的感染，常規做法是鼓膜造孔術——將一根管子插入鼓膜，通過該管子將抗生素直接注入中耳。此外，鼓膜造孔術涉及耳科外科手術，其中兒童被給予鎮靜劑處于全身麻醉下，并且經常具有由于運動不平衡和胃部不適而導致的“糟糕經歷”。
6.因此，一直存在對用于治療耳部問題和耳部疾病的改進的納米顆粒和方法的需求。本技術正是針對這些和其他等等需求。


技術實現要素：

7.一個方面包括包含納米顆粒的組合物，所述納米顆粒具有(a)脂質；(b)多糖涂層，(c)氧化鐵，和(d)活性劑?；钚詣┛梢酝ㄟ^靜電和疏水相互作用被保持在納米顆粒中。納米顆?？缭阶畲缶嚯x的長度可以小于1000nm。多糖涂層可以是羧甲基化殼聚糖。羧甲基化殼聚糖可以具有低于50％的羧甲基化取代度。脂質可以為5wt％至50wt％，氧化鐵為20wt％至60wt％，多糖可以為30wt％至70wt％。該疾病或病癥可以是中耳炎。
8.另一個方面包括一種組合物，其中多糖是殼聚糖或殼聚糖衍生物聚合物，其中殼聚糖衍生物聚合物選自殼聚糖-peg、n-三甲基殼聚糖或包含硬脂酸、膽烷酸、鄰苯二甲?；蚨』┧狨孺湹臍ぞ厶茄苌?。該疾病或病癥是中耳炎。
9.另一個方面包括一種組合物，其中一種或更多種納米顆粒具有與小于約1000nm且大于約10nm的未變形液滴直徑相對應的最大尺寸。該組合物的直徑范圍可以為10至1000nm，并且治療劑存在于基質材料中的濃度范圍可以為0.001wt％至30wt％?；钚詣┛梢允黔h丙沙星或醋酸氟輕松。脂質可以是陽離子脂質、陰離子脂質和/或磷脂。納米顆粒是磁
性響應的氧化鐵納米顆粒。
10.另一個方面包括一種治療耳部疾病或耳部感染的方法，該方法包括施用包含納米顆粒的藥物制劑，所述納米顆粒包括氧化鐵、活性劑、多糖涂層和脂質，其中所述納米顆粒運載活性劑并且其中從ph 2至12納米顆粒是穩定的；以及將顆粒磁力地推動或拉動至治療部位。納米顆粒將加載在其中的適于治療耳部疾病或耳部感染的治療劑運載至有需要的患者。納米顆?？梢跃哂?至600nm的平均粒徑。納米顆?？梢跃哂兄|、多糖涂層和氧化鐵。所述組合物可以通過使所述組合物位于患者的耳近側來給藥。所述組合物可以通過使所述藥劑位于患者的中耳內來給藥。
11.多糖涂層可以是殼聚糖或具有羧甲基化的殼聚糖衍生物聚合物。多糖可以是殼聚糖或殼聚糖衍生物聚合物，其中殼聚糖衍生物聚合物選自殼聚糖-peg、n-三甲基殼聚糖或包含硬脂酸、膽烷酸、鄰苯二甲?；蚨』┧狨孺湹臍ぞ厶茄苌?。
12.附圖的簡要說明
13.從以下結合附圖的詳細描述中將更充分地理解本技術，其中：
14.圖1a示出了示例性生物聚合物(cmc、tmc)包覆的磁性納米顆粒的示意圖；
15.圖1b示出了具有陰離子脂質、陽離子脂質和/或磷脂的示例性生物聚合物包覆的磁性納米顆粒的示意圖；
16.圖2示出了殼聚糖(藍色)和羧甲基殼聚糖(橙色)的ftir光譜。
17.圖3示出了示例性cmc-mnp批次的電子顯微鏡圖像和不同尺寸的cmc-mnp的動態光散射數據；
18.圖4示出了示例性cmc-mnp在存在磁體的情況下的類磁流體行為；
19.圖5示出了在存在和不存在磁場的情況下通過icp-ms針對cmc-mnp跨caco-2細胞的傳輸效率而測量的百分比鐵[％fe]。
[0020]
圖6a示出了在存在和不存在磁場的情況下通過hplc-ms針對跨caco-2細胞的cmc-mnp傳輸而測量的遞送效率百分比環丙沙星[％cip]。
[0021]
圖6b示出了豚鼠的未處理(對照)和經磁力處理(cmc-mnp)的大皰腔(bulla cavities)的圖像。
[0022]
圖7示出了針對經磁力處理(cmc-mnp)的耳朵的鼓膜的普魯士染色。
具體實施方式
[0023]
定義
[0024]“活性成分”或“治療劑”是指直接地或在體內轉化為活性形式時對要治療的病癥具有治療效果的藥物物質。
[0025]“稀釋劑”是指這樣的化合物，其用于在遞送之前稀釋治療劑并且是生物相容的。
[0026]“耳部感染”是指耳中的真菌和/或細菌感染。感染部位主要是耳道。在一個優選的實施方案中，術語“耳部感染”包括耳真菌病以及慢性和急性外耳炎。
[0027]“納米顆?！笔蔷哂行∮?000nm、優選小于600nm的平均粒徑(例如直徑)的組合物。所述平均直徑可以在1至500nm或更大10至250nm的范圍內。在優選的實施方案中，所述平均直徑小于1000nm，優選小于200nm。
[0028]
如本文所用的“治療”表示作為醫療護理的一部分或以醫學或手術方式處理病癥
的任何活動?！爸委煛?、“處理”或“醫治”包括預防性和/或治療性地緩解、減輕或改善疾病或病癥(例如耳鳴)、癥狀，預防額外癥狀，改善或預防癥狀的潛在代謝原因，抑制疾病或病癥，例如阻止疾病或病癥的發展，緩解疾病或病癥，引起疾病或病癥的消退，緩解由疾病或病癥引起的病情，或使疾病或病癥的癥狀中止。
[0029]“聚合物”表示由通常通過共價化學鍵連接的重復結構單元組成的大分子。合適的聚合物可以是直鏈和/或支鏈的，并且可以采用均聚物或共聚物的形式。如果使用共聚物，則該共聚物可以是無規共聚物或分枝型共聚物。示例性聚合物包括水分散性的并特別是水溶性的聚合物。例如，合適的聚合物包括但不限于多糖、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯等。對于治療和/或藥物的用途和應用，聚合物應具有低毒性譜(toxicity profile)，尤其是不具有毒性或細胞毒性。合適的聚合物包括分子量為約500000或更低的聚合物。特別地，合適的聚合物可以具有約100000和更低的分子量。
[0030]
詳細說明
[0031]
本技術公開了一種能夠有效地跨鼓膜或穿過組織遞送藥物的非侵入性方法。該方法包括更直接和局部的治療，其包括使用包括納米顆粒(其具有脂質、多糖涂層和氧化鐵)的組合物。這種方法可以是非侵入性的，并且需要最少或不需要手術干預或鼓膜穿孔的任何操作。所述組合物提供了一種藥物遞送平臺，該平臺使用外部磁場來遞送可生物降解、生物相容、無毒和安全的磁性納米顆粒，以在有限的時間內非侵入性地將治療劑(例如抗生素/類固醇)跨鼓膜遞送到中耳腔中。
[0032]
具體實施方案包括包含納米顆粒的組合物或藥物制劑。所述納米顆粒運載被加載在其中的適于治療疾病的一種或多種治療劑并用于治療疾病。這種疾病可以是耳部感染和耳部疾病。
[0033]
所述納米顆粒包括抗磁性、超順磁性、鐵磁性或亞鐵磁性納米顆粒。在一些實施方案中，所述納米顆粒是氧化鐵亞鐵磁性納米顆粒。
[0034]
在一個實施方案中，所述組合物包括運載藥物(例如，環丙沙星和類固醇)的磁性納米顆粒。一個實例包括具有環丙沙星和類固醇的納米顆粒。在磁場的影響下，載藥磁性納米顆?？梢杂行У乜邕^鼓膜并將藥物有效地遞送到所需的(靶點)-中耳腔。
[0035]
在一個實施方案中，用于治療耳部感染的制劑或組合物包含用于治療真菌和細菌感染的活性成分環丙沙星和類固醇、磁性材料以及耳部可接受的載體，其可以是流體形式并釋放活性成分或藥劑。該制劑可以作為單一劑量施用于受試者或患者的耳朵。磁性材料可以選自由磁性氧化鐵組成的組。
[0036]
在另一個實施方案中，納米顆粒包含嵌入在生物聚合物(例如，羧甲基殼聚糖(cmc)或三亞甲基殼聚糖(tmc)生物聚合物)中的寬尺寸范圍(2至50nm)的磁性氧化鐵芯。cmc磁性納米顆粒的尺寸可以根據預期的應用進行調整，示例性顆粒的尺寸范圍為直徑50至450nm。此外，示例性納米顆粒的表面電荷可以進行選擇并且取決于聚合物涂層的類型。示例性納米顆?？梢赃\載廣泛的治療劑(抗生素、基因、寡核苷酸、類固醇等)，而不需要載荷的修飾或任何化學或共價鍵合。
[0037]
磁性納米顆?？梢员煌繉影?，該涂層使組合物中的磁性納米顆粒穩定，例如，以便利其施用。涂層還可以防止磁性納米顆粒的聚集。
[0038]
在一個實施方案中，可以選擇脂質、氧化鐵和多糖的量以優化納米顆粒穿過組織
或耳組織的傳輸。在一個實施例中，多糖的量為20wt％至90wt％，或30wt％至70wt％，或30wt％至50wt％。在另一個實施例中，脂質的量為2wt％至70wt％，或5wt％至50wt％，或10wt％至30wt％。在另一個實施例中，氧化鐵的量為5wt％至80wt％，或20wt％至60wt％，或10wt％至50wt％。
[0039]
在另一個實施方案中，納米顆粒包含嵌入在cmc或tmc中的寬尺寸范圍(2至50nm)的磁性氧化鐵芯。cmc-mnp尺寸可以根據預期應用進行調整，示例性的顆粒的尺寸范圍為直徑50至450nm。此外，示例性納米顆粒的表面電荷可以進行選擇并且取決于聚合物涂層的類型。其中的活性成分可以是環丙沙星和/或類固醇。
[0040]
在另一個實施方案中，cmc被羧甲基化或經歷羧甲基化，例如取代度為5％至60％。在另一個實施方案中，cmc的取代度為30％至50％。
[0041]
可以改變本文所述的藥物組合物中活性成分或藥劑的實際劑量水平以獲得有效地實現特定個體、組合物和給藥模式所需的治療反應而對個體或患者沒有毒性的活性成分的量。
[0042]
在一個實施方案中，所述顆?？梢酝ㄟ^例如磁力被從其位置推動或拉動到治療部位，所述磁力包括例如美國專利公開no.20100212676中公開的裝置。在一個實施例中，所述組合物可以被施用到待治療的組織中或其附近，即，優選與組織體積距離小于50、40、30、20、10、5或1cm，然后被推動或拉動到治療部位。
[0043]
在一個實施方案中，制劑由納米顆粒組成。第一納米顆粒的芯或尺寸各自獨立地可以具有約1nm至600nm范圍的尺寸。在其他實施方案中，任意的各種形式的納米顆粒各自獨立地具有至少1nm、2nm、5nm、10nm、20nm、50nm或100nm和/或高達10nm、20nm、50nm、100nm、200nm、500nm或600nm的尺寸(即，第一納米顆粒尺寸和第二納米顆粒尺寸可以相同或不同)。納米顆粒的尺寸可以意指納米顆粒的直徑或其他特征尺寸，例如平均尺寸，諸如納米顆粒分布的重量平均、數量平均或體積平均，無論是金屬納米顆粒、含金屬納米顆粒、聚合物納米顆粒、含聚合物納米顆粒、磁性納米顆?；蚱渌?。在存在可定制的cmc的情況下可制成具有所需尺寸范圍和出色膠體穩定性的磁性氧化鐵顆粒。
[0044]
在進一步的實施方案中，所述組合物可以單獨應用或作為活性成分(例如抗生素、抗真菌劑、皮質類固醇、非甾體抗炎藥、抗寄生蟲藥等)的載體來應用。
[0045]
制備
[0046]
通過將純化和干燥的cmc或tmc的水溶液與脂質(陽離子的或中性的或陰離子的)的乙醇溶液混合來制備脂質改性的cmc和tmc衍生物。通過改變其溶解度或分配系數，脂質和磷脂(陽離子的、陰離子的、兩性離子的)改變了角質層(鼓膜的最外層)滲透性。納米載體的脂質涂層通過與角質層中細胞間雙層的脂質區域相互作用來改善其細胞遞送。
[0047]
然后可以將混合物在室溫或低溫條件或高溫下混合1小時至24小時。最后，cmc-脂質(或tmc-脂質)混合物可以通過添加酒精進行沉淀并洗去多余的試劑。將產物在環境條件下干燥以獲得自由流動的粉末。殼聚糖是一種天然存在的碳水化合物聚合物，具有優異的生物相容性、生物降解性和低毒性，可商購獲得，但其生物/醫學應用受到限制，因為它僅在酸性ph(ph《3.5)中可溶。
[0048]
脂質包括陽離子的(dotap、dotma、dorie等)、陰離子的(dopg)、磷脂(磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸等)。cmc聚合物進一步用脂質和磷脂改性以制備具有增強組織穿透特性的磁
性顆粒。
[0049]
在一個實施例中，通過控制羧甲基化程度和母體材料(殼聚糖)的尺寸，具有cmc的納米顆粒的溶解度范圍為ph 2.0至13.0。為了提高其溶解度，制備了殼聚糖衍生物(o-羧甲基殼聚糖(o-cmc))、n,o-羧甲基殼聚糖(n,o-cmc)、n-三甲基殼聚糖(tmc)。市售的cmc分子量高或溶解度范圍窄。這些衍生物不適合合成需要ph范圍為2.5至12.0的氧化鐵顆粒。
[0050]
生物聚合物-脂質包覆的磁性納米顆粒(cmc-脂質-mnp和tmc-脂質-mnp)的合成可以使用說明性方法來制備。在這種方法中，cmc可以被羧甲基化。過量和不足量的羧甲基化會導致納米顆粒坍塌?？梢酝ㄟ^兩種方法開發示例性cmc-脂質磁性納米顆粒(cmc-脂質-mnp)：(i)氧化鐵芯在存在生物聚合物的情況下的共沉淀和(ii)預制氧化鐵芯的后官能化。
[0051]
(i)一步共沉淀：在典型程序中，通過在惰性條件下添加堿性溶液，將fe(ii)和fe(iii)鹽的化學計量混合物在存在cmc-脂質的情況下進行沉淀。將溶液加熱至80℃并攪拌1小時，然后冷卻至室溫。所得cmc-脂質-mnp溶液通過攪拌過濾用水洗滌以除去過量試劑。
[0052]
(ii)兩步后官能化：在該方法中，用上述制備的生物聚合物衍生物來包覆預合成的氧化鐵納米顆粒。在一個典型的程序中，將10mg氧化鐵芯溶解在含有50mg cmc-脂質的10ml水溶液中。將混合物超聲處理20分鐘并在室溫下攪拌12小時，以確保氧化鐵芯的適當包覆。所得黑色膠體溶液多次通過攪拌過濾技術進行純化以除去游離的cmc-脂質。
[0053]
在一個實施方案中，可以將活性劑加載到納米顆粒中。在一個實施方案中，可以將0.001wt％至30wt％的活性劑加載到納米顆粒中。在一個實施方案中，可以將0.1wt％至30wt％的活性劑加載到納米顆粒中。在一個實施方案中，可以將0.1wt％至20wt％的活性劑加載到納米顆粒中。例如，可以將0.1wt％至30wt％的抗生素加載到納米顆粒中。在其他實施例中，可以將0.1wt％至20wt％的類固醇加載到納米顆粒中。
[0054]
在一些實施方案中，用于納米顆粒內的示例性活性劑或成分是抗生素，包括氨基糖苷類、阿米卡星、慶大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、妥布霉素、巴龍霉素、壯觀霉素、安沙霉素類(ansamycins)、格爾德霉素、除莠霉素、利福昔明、碳頭孢烯、氯碳頭孢、碳青霉烯類(carbapenems)、厄他培南、多利培南、美羅培南、頭孢菌素、頭孢羥氨芐、頭孢唑啉、頭孢噻吩(cefalotin)、頭孢氨芐、頭孢菌素、頭孢克洛、頭孢孟多、頭孢西丁、頭孢丙烯、頭孢呋辛、頭孢菌素、頭孢克肟、頭孢地尼、頭孢托侖、頭孢哌酮、頭孢噻肟、頭孢泊肟、頭孢他啶、頭孢布烯、頭孢唑肟、頭孢曲松、頭孢菌素、頭孢吡肟、頭孢菌素、頭孢洛林酯(ceftaroline fosamil)、頭孢吡普(ceftobiprole)、糖肽類、替考拉寧(teicoplanin)、萬古霉素、特拉萬辛(telavancin)、林可酰胺類、克林霉素、林可霉素、脂肽、達托霉素、大環內酯類、阿奇霉素、克拉霉素、地紅霉素、紅霉素、羅紅霉素、醋竹桃霉素(troleandomycin)、泰利霉素(telithromycin)、螺旋霉素、單環內酰胺類(monobactams)、氨曲南、硝基呋喃類、呋喃唑酮、呋喃妥因(nitrofurantoin)、惡唑烷酮類(oxazolidonones)、利奈唑胺、波西唑胺(posizolid)、雷得唑胺(radezolid)、托瑞唑胺(torezolid)、青霉素類、阿莫西林、氨芐西林、阿洛西林、羧芐西林、氯唑西林、雙氯西林、氟氯西林、美洛西林、甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、盤尼西林、哌拉西林、替莫西林、替卡西林、多肽類、桿菌肽(bacitracin)、粘菌素(colistin)、多粘菌素b、喹諾酮類、環丙沙星、依諾沙星、加替沙星、左氧氟沙星、洛美沙星、莫西沙星、萘啶酸(nalidixic acid)、諾氟沙星、氧氟沙星、曲伐沙星、格帕沙星(grepafloxacin)、司帕沙星、替馬沙星、磺酰胺類、磺胺米隆、磺胺嘧啶、磺胺甲噻二唑、磺
胺甲惡唑、磺胺二甲異惡唑(sulfanilimide(archaic))、柳氮磺胺嘧啶、磺胺異惡唑、四環素類、去甲金霉素、多西環素(doxycycline)、米諾環素、氧四環素、四環素、氯法齊明、氨苯砜、卷曲霉素、環絲氨酸、乙胺丁醇、乙硫異煙胺、異煙肼、吡嗪酰胺、利福布汀、利福噴汀、鏈霉素、砷凡納明(arsphenamine)、氯霉素、磷霉素、甲硝唑、莫匹羅星、奎奴普汀/達夫普汀、硫霉素、替加環素、甲氧芐啶(trimethoprim)以及它們的組合，等。
[0055]
在其他實施方案中，在藥物組合物中用作合適的抗真菌劑的示例性活性成分包括阿莫羅芬(amrolfine)、布替萘芬(utenafine)、萘替芬、特比萘芬、氟胞嘧啶、氟康唑、伊曲康唑、酮康唑、泊沙康唑、雷夫康唑(ravuconazole)、伏立康唑、克霉唑、益康唑、咪康唑、奧昔康唑、硫康唑、特康唑、噻康唑、尼可霉素z、卡泊芬凈、米卡芬凈、阿尼芬凈、兩性霉素b、脂質體制霉菌素(liposomal nystastin)、匹馬霉素、灰黃霉素、環吡酮胺、鹵普羅近(haloprogin)、托萘酯、十一碳烯酸酯、氯碘羥喹及其組合，等。
[0056]
在一些實施方案中，在藥物組合物中用作皮質類固醇的示例性活性成分包括氫化可的松、潑尼松、氟潑尼松龍、曲安西龍、地塞米松、倍他米松、可的松、潑尼松龍、甲基潑尼松龍、醋酸氟輕松、氟氫縮松(flurandrenolone acetonide)和氟米龍等。
[0057]
治療劑的劑量可以根據期望的對患者的給藥劑量來選擇，并且可以根據要使用的藥劑以及納米顆粒和微米顆粒的組成而變化。
[0058]
本文提供了藥物組合物，其包括至少一種活性劑和藥學上可接受的稀釋劑、賦形劑或載體。在一些實施方案中，藥物組合物包括其他藥物或藥劑、載體、佐劑，諸如防腐劑，穩定劑，潤濕劑或乳化劑，溶液促進劑(solution promoters)，用于調節滲透壓的鹽，和/或緩沖劑。在其他實施方案中，藥物組合物還包含其他治療物質。
[0059]
在一些實施方案中，組合物針對ph和適用的重量滲透摩爾濃度或容量滲透摩爾濃度進行配制以幫助促進維持靶標耳結構的內環境穩定。外淋巴適用的容量滲透摩爾濃度/重量滲透摩爾濃度是在施用本文所述的藥物制劑期間維持靶標耳結構的內環境穩定的可行/可遞送的容量滲透摩爾濃度/重量滲透摩爾濃度。
[0060]
在一些實施方案中，耳部疾病或病癥是外耳炎、中耳炎、ramsay hunt綜合征、耳梅毒(otosyphilis)、aied、美尼爾氏病或前庭神經元炎。
[0061]
本領域技術人員在閱讀本公開內容后可以確定與組合物的合適載體試劑或助劑的確認以及試劑盒的一般制造和包裝有關的進一步細節。
[0062]
在一些實施方案中，活性劑是速釋劑。在一些實施方案中，活性劑是控釋劑。
[0063]
在上述方法的一些實施方案中，活性劑從組合物中釋放的時間段為至少1、2、3、4或5天。在一些實施方案中，活性劑可以從組合物中釋放的時間段為至少5或7天。
[0064]
在一些實施方案中，本文公開的組合物被一次施用于有需要的個體。在一些實施方案中，本文公開的組合物被不止一次地施用于有需要的個體。在一些實施方案中，第一次施用本文公開的組合物之后第二次施用本文公開的組合物。在一些實施方案中，第一次施用本文公開的組合物之后第二次和第三次施用本文公開的組合物。在一些實施方案中，第一次施用本文公開的組合物之后第二次、第三次和第四次施用本文公開的組合物。在一些實施方案中，第一次施用本文公開的組合物之后第二次、第三次、第四次和第五次施用本文公開的組合物。在一些實施方案中，第一次施用本文公開的組合物之后是休藥期。
[0065]
實施例
[0066]
實施例1：生物聚合物包覆的磁性納米顆粒的意義
[0067]
圖1a示出了顆粒的一種示意圖。為了在施加的磁梯度的作用下安全有效地穿過組織屏障，這些顆粒由可生物降解和生物相容的多糖組成，諸如殼聚糖衍生物(o-羧甲基殼聚糖(o-cmc)、n,o-羧甲基殼聚糖(n,o-cmc)、n-三甲基殼聚糖(tmc)等)。殼聚糖衍生物如cmc和tmc無毒、安全、易于制備和放大規模，并被廣泛報道為跨細胞和組織藥物遞送中的有效的吸收促進劑。
[0068]
實施例2：示例性cmc磁性納米顆粒(cmc-mnp)。
[0069]
圖1b示出了納米顆粒由嵌入可定制的生物聚合物(cmc或tmc)中的寬尺寸范圍(2至50nm)的磁性氧化鐵芯組成。cmc-mnp尺寸可以根據預期應用進行調整，示例性顆粒的尺寸范圍為直徑50至450nm。此外，示例性納米顆粒的表面電荷可以容易地選定并且取決于聚合物涂層的類型。示例性納米顆?？梢赃\載多種治療劑(抗生素、基因、寡核苷酸、類固醇等)，而不需要載荷的修飾或任何化學或共價鍵合。
[0070]
實施例3：生物聚合物衍生物(cmc和tmc)的合成。cmc合成：殼聚糖的羧甲基化通過用堿溶液預處理殼聚糖，然后在異丙醇/水作為溶劑混合物存在的情況下與氯乙酸反應來實現。改變反應時間和試劑濃度(氯乙酸和氫氧化鈉)以控制取代度。
[0071]
分析起始物料殼聚糖(藍色)和內部制備的cmc的傅里葉變換紅外(ft-ir)光譜(圖2)以確定與所述羧甲基化過程應對的結構變化。由于o-h伸縮振動和n-h伸展振動，這兩個光譜分別顯示了在3450cm-1和3100cm-1之間的寬吸收帶。2879處的譜帶可以分配給來自ch2基團的ν(c-h)。羧酸酯基團的不對稱伸縮振動出現在1600cm-1附近(與n-h彎曲重疊)，羧甲基基團出現在1401cm-1處。cmc在1599cm-1和1324cm-1處的峰強度增加表明在殼聚糖的氨基和羥基兩者上的羧甲基化。
[0072]
tmc合成：tmc通過殼聚糖和碘甲烷在室溫強堿性條件下直接反應來制備。n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)用作溶劑。
[0073]
實施例4：生物聚合物包覆的磁性納米顆粒(cmc-mnp和tmc-mnp)的合成。示例性cmc磁性納米顆粒(cmc-mnp)可以通過兩種方法開發：(i)氧化鐵芯在存在生物聚合物的情況下的共沉淀和(ii)預制氧化鐵芯的后官能化。
[0074]
(iii)一步共沉淀：在典型的程序中，通過在惰性條件下添加堿性溶液，將fe(ii)和fe(iii)鹽的化學計量混合物在存在cmc的情況下進行沉淀。將溶液加熱至80℃并攪拌1小時，然后冷卻至室溫。所得cmc-mnp溶液通過攪拌過濾用水洗滌以除去過量試劑。
[0075]
(iv)兩步后官能化：在該方法中，用上述制備的生物聚合物衍生物來包覆預合成的氧化鐵納米顆粒。在典型的程序中，將10mg氧化鐵芯溶解在10ml含有50mg cmc的水溶液中。將混合物超聲處理20分鐘并在室溫下攪拌12小時以確保氧化鐵芯的適當包覆。所得黑色膠體溶液數次通過攪拌過濾技術進行純化以去除游離cmc。
[0076]
實施例5：cmc-mnp的載藥。
[0077]
對于示例性納米顆粒，經由cmc-mnp和藥物之間的靜電和疏水相互作用同時加載抗生素和類固醇。在典型的方法中，在丙二醇:甘油:水的混合液(cocktail)中制備環丙沙星(cip)和醋酸氟輕松(fa)的混合物。在環境條件下將cmc-mnp與cip+fa+混合液混合10至15分鐘。不需要洗滌步驟。
[0078]
實施例6：cmc-mnp的表征。
1565
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[0104]
提供上述實施例是為了向本領域普通技術人員提供關于如何制造和使用本公開的顆粒、組合物、系統和方法的實施方案的完整的公開內容和描述，而不是旨在限制發明人認為他們的公開的范圍。對本領域技術人員顯而易見的用于實施本公開的上述模式的修改旨在落入所附權利要求的范圍內。說明書中提及的所有專利和出版物都表明本公開所屬領域的技術人員的技術水平。本公開中引用的所有參考文獻以相同的程度通過引用并入，就好像每個參考文獻已單獨通過引用整體并入一樣。
[0105]
然而，可以在實踐中使用與本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料來實驗本文描述的適當材料和方法的具體實施例。
[0106]
已經描述了本公開的多個實施方案。然而，應當理解，可以在不背離本公開的精神和范圍的情況下進行各種修改。因此，其他實施方案處于所附權利要求的范圍內。