專利名稱：一種可還原降解納米載藥膠束及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可還原降解納米載藥膠束及其制備方法，屬于生物醫(yī)藥技術(shù)和納 米醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚合物載藥膠束在藥物傳遞和基因載體方面的研究快速發(fā)展。聚合物膠束作為藥 物載體時(shí)，藥物可以通過(guò)簡(jiǎn)單的物理包埋、靜電作用或共價(jià)鍵鍵合方法載入聚合物膠束。聚 合物膠束擁有完美的核殼結(jié)構(gòu)，其納米級(jí)的粒徑和膠束外殼的親水作用使其不易被網(wǎng)狀內(nèi) 皮系統(tǒng)吞噬，并可阻止蛋白質(zhì)和細(xì)胞的吸附。聚合物膠束的粒徑與病毒和脂蛋白等天然結(jié) 構(gòu)極為相似，且外殼有親水性鏈段如PEG能避免吞噬細(xì)胞的吞噬。因此，聚合物膠束在血液 中長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)并保持穩(wěn)定，使其能夠在目標(biāo)部位(如腫瘤組織、炎癥組織)停留較長(zhǎng)的時(shí) 間，通過(guò)增強(qiáng)滲透作用(EPR)達(dá)到被動(dòng)靶向的作用。聚合物膠束作為藥物載體可以對(duì)小分 子藥物起到增溶作用。同時(shí)降低小分子抗癌藥物的毒性。由于聚合物膠束能夠進(jìn)入到病變 部位的血管或炎癥組織處而不影響正常組織，這樣藥物就有可能只在病患處釋放，從而減 少副作用的發(fā)生；因此大批科學(xué)家投入聚合物載藥膠束的研究中。基于二硫鍵還原敏感性的生物可降解聚合物引起了廣大科學(xué)家的關(guān)注，被廣泛地 應(yīng)用于制備高效傳遞及可控釋放的生物醫(yī)學(xué)材料。由于二硫鍵在還原劑硫醇例如二硫蘇糖 醇(DTT)的作用下容易斷裂，因此還原敏感聚合物依賴于硫醇濃度在數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)的時(shí) 間范圍內(nèi)快速可控降解。有趣的是，在人體的不同組織以及細(xì)胞內(nèi)外谷胱苷肽的濃度存在 明顯的差別。例如在體液和細(xì)胞外，GSH濃度較低(2-20 μ M)，此時(shí)還原敏感聚合物能體液 和細(xì)胞外穩(wěn)定存在。而在細(xì)胞內(nèi)(約0. 5-10mM)和腫瘤組織(比正常組織高約4倍)中，此 時(shí)由于GSH濃度較高，還原敏感聚合物中的二硫鍵會(huì)發(fā)生迅速斷裂，最終高分子聚合物發(fā) 生快速降解。這一重要特性已被廣泛地用于藥物和基因?qū)δ[瘤組織及細(xì)胞內(nèi)的高效傳遞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可還原降解納米載藥膠束及其制備方法，該方法高 效、簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種可還原降解納米載藥膠束，其 特征在于它的結(jié)構(gòu)通式為MPEG-CA-PCL，其中CA為含二硫鍵的聚胱胺(這里的縮寫的CA的化學(xué)結(jié)構(gòu)中間含有S-S，所以稱 CA為含二硫鍵的聚胱胺)；MPEG是分子量為475 5000DA的聚乙二醇單甲醚；PCL是聚己 內(nèi)酯。本發(fā)明提供的這種基于二硫鍵還原敏感的聚合物前藥由三個(gè)功能部分組成(1) 聚乙二醇單甲醚親水鏈段和含二硫鍵的聚胱胺親水鏈段做為膠束納米粒子的殼層；(2)含 二硫鍵的聚胱胺為主鏈構(gòu)成可還原降解的組分；(3)聚己內(nèi)酯組成疏水部分作為納米粒子 的核層。
用結(jié)構(gòu)式可以表示如下
權(quán)利要求
1.一種可還原降解納米載藥膠束，其特征在于它的結(jié)構(gòu)通式為MPEG-CA-PCL，其中CA為含二硫鍵的聚胱胺；MPEG是分子量為475 5000DA的聚乙二醇單甲醚；PCL 是聚己內(nèi)酯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可還原降解納米載藥膠束的制備方法，其特征在于它包括 如下步驟第一步利用N，N'-雙(丙稀酰)胱胺與乙醇胺的邁克爾加成得到帶羥基的含二硫 鍵的聚胱胺，然后利用羥基對(duì)己內(nèi)酯進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)得到CA-PCL聚合物；第二步利用第一步得到CA-PCL聚合物與羧基封端的聚乙二醇單甲醚混合，加入紫杉 醇，通過(guò)透析的方法制得可還原降解納米載藥膠束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可還原降解納米載藥膠束的制備方法，其特征在于所述 第一步具體分為如下三步(1)胱胺二鹽酸鹽與丙烯酰氯的取代反應(yīng)得到N，N'-雙(丙烯酰)胱胺=IOmmol的 胱胺二鹽酸鹽溶于含有IOmL氯仿和15mL、3. 5MNa0H混合溶液中，加熱至50°C，逐滴加入含 有20mmol丙烯酰氯的5mL氯仿，反應(yīng)15min并一直保持反應(yīng)液的溫度為50°C ；然后趁熱過(guò) 濾、萃取，取有機(jī)相冷卻至室溫得白色結(jié)晶固體，過(guò)濾、重結(jié)晶、真空干燥得白色結(jié)晶固體的 N, N'-雙(丙烯酰)胱胺；(2)利用N，N'-雙(丙烯酰)胱胺(CBA)與乙醇胺進(jìn)行邁克爾加成得到帶羥基的含 二硫鍵的聚胱胺2. 60g的N，N'-雙(丙烯酰)胱胺與0. 61g乙醇胺溶于IlmL的甲醇和 水的混合液中，甲醇與水的體積比為10/1，聚合反應(yīng)避光進(jìn)行，并在氮?dú)獗Ｗo(hù)、室溫下反應(yīng) 10天，隨后加入過(guò)量的10%mol乙醇胺繼續(xù)反應(yīng)2天以除去未反應(yīng)的丙烯酰胺基團(tuán)，得到 反應(yīng)液；然后在反應(yīng)液中加入IOOmL的去離子水，用3M HCI調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH 1 3，用截留分 子量3500DA的透析袋透析6天，透析結(jié)束后，冷凍干燥得到帶羥基的含二硫鍵的聚胱胺；(3)利用羥基引發(fā)己內(nèi)酯進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)得到CA-PCL聚合物將帶羥基的含二硫鍵的 聚胱胺置于燒瓶中，通過(guò)甲苯共沸蒸餾除水；然后在燒瓶?jī)?nèi)加入N，N' - 二甲基甲酰胺、己 內(nèi)酯單體和催化劑辛酸亞錫，其中帶羥基的含二硫鍵的聚胱胺與N，N' -二甲基甲酰胺的 摩爾比為1 10，帶羥基的含二硫鍵的聚胱胺與己內(nèi)酯單體的摩爾比為1 15 60，催化 劑辛酸亞錫與己內(nèi)酯單體的摩爾比為1 1000 10000 ；通入30分鐘氮?dú)猓?10°C 130°C 反應(yīng)24h，得到反應(yīng)液；將反應(yīng)液倒入IOOmL的乙醚中，沉淀；然后將得到的聚合物用冷乙醚 淋洗3次；最后真空干燥得到CA-PCL聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可還原降解納米載藥膠束的制備方法，其特征在于所述 第二步具體分為如下二步(1)制備羧基封端的聚乙二醇單甲醚將4.95g的聚乙二醇單甲醚和20g甲苯置于燒 瓶?jī)?nèi)，升溫至140°C共沸除水；然后加入IOg琥珀酸酐，在150°C下攪拌反應(yīng)5h，得到反應(yīng) 液；然后將反應(yīng)液倒入乙醚中反復(fù)沉淀；最終產(chǎn)物在二氯甲烷和乙醚的混合液中重結(jié)晶2 次，得到羧基封端的聚乙二醇單甲醚；(2)利用第一步得到CA-PCL聚合物與羧基封端的聚乙二醇單甲醚混合，加入紫杉醇，通過(guò)透析的方法制得可還原降解納米載藥膠束按CA-PCL聚合物與羧基封端的聚乙二醇單甲醚的摩爾比為1 0.2 1，選取CA-PCL聚合物和羧基封端的聚乙二醇單甲醚， 按紫杉醇與CA-PCL聚合物的質(zhì)量比分別為1 1 100，選取紫杉醇；按CA-PCL聚合物與二甲亞砜的配比為IOmg l.OmL，選取二甲亞砜；按CA-PCL聚合物與去離子水的配比為 IOmg l.OmL，選取去離子水；將CA-PCL聚合物、羧基封端的聚乙二醇單甲醚溶解于二甲亞砜中，搖晃使聚合物混合 均勻，得到聚合物溶液；然后在上述聚合物溶液中加入紫杉醇，輕微攪拌使其混合均勻 ’然 后向其中逐滴滴加去離子水，攪拌2h，得到溶液；將得到的溶液用截留分子量3500DA的透 析袋在室溫下透析3天，得到一種可還原降解納米載藥膠束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可還原降解納米載藥膠束的制備方法，其特征在于聚乙 二醇單甲醚的分子量為475 5000DA。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可還原降解納米載藥膠束及其制備方法，屬于生物醫(yī)藥技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。一種可還原降解納米載藥膠束，其特征在于它的結(jié)構(gòu)通式為MPEG-CA-PCL，其中CA為含二硫鍵的聚胱胺；MPEG是分子量為475～5000DA的聚乙二醇單甲醚；PCL是聚己內(nèi)酯。其制備方法包括如下步驟第一步利用N，N′-雙(丙稀酰)胱胺與乙醇胺的邁克爾加成得到帶羥基的含二硫鍵的聚胱胺，然后利用羥基對(duì)己內(nèi)酯進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)得到CA-PCL聚合物；第二步利用第一步得到CA-PCL聚合物與羧基封端的聚乙二醇單甲醚混合，加入紫杉醇(PTX)，通過(guò)透析的方法制得納米載藥膠束。該方法高效，簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08G63/688GK102085177SQ20111000487
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者任紅軒, 余家會(huì), 張曉蘭, 李俊麗, 黃行九, 黃進(jìn) 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)