專利名稱：基于海藻酸鈉的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于海藻酸鈉的PH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)及其制備方法。
背景技術(shù)：
肝靶向納米給藥系統(tǒng)可將藥物有效地輸送至肝臟病變部位，減少其全身分布及用藥劑量，提高藥物的利用率，降低毒副作用。因此，肝靶向納米給藥系統(tǒng)對(duì)肝癌的治療具有積極的推動(dòng)作用。自從發(fā)現(xiàn)鼠肝細(xì)胞膜上存在大量甘草次酸結(jié)合位點(diǎn)(NegishiM. , IrieA.,Nagata N. , et al. specific binding of glycyrrhetinic acid to the rat liver membrane, Biochim. Biophy s. Acta.，1991，1066，77-82)以后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者以甘草次酸為肝靶向基團(tuán)開(kāi)發(fā)了多種肝靶向納米給藥系統(tǒng)(查瑞濤，賀曉婷，杜田等，肝靶向甘草次酸修飾的殼聚糖納米粒子的合成和表征，高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2007，28(6) : 1098-1100;Mao
J.,Bi Y.Q.,j m H. ,et al. Preparation,characterization and uptake byprimary cultured rat hepatocytes of 丄iposomes surface—modified withglycyrrhetinic acid. Pharmaziej2007，62 (8):614-619;Tian Q.，Wang WjHeX. T.，etal.Glycyrrhetinic acid-modified nanoparticles for drug delivery:Preparationand characterization.Chinese Science Bulletin,2009，54(18) :3121-3126;Huang Wj Wang Wj Wang, P. , et al.Glycyrrhetinic acid-modified poly (ethyleneglycol)-b-poly(gamma-benzyl 1-glutamate)micelles for liver targeting therapy.Acta Biomaterialia，2010，6 (10) :3927-3935;栗婕，柯學(xué).甘草次酸修飾多西紫杉醇脂質(zhì)體的制備和體外抑瘤效果.藥學(xué)與臨床研究，2011，19(3) :207-210)。最近的研究發(fā)現(xiàn)，甘草次酸能夠很好的識(shí)別正常肝臟細(xì)胞和肝癌細(xì)胞，其對(duì)肝癌細(xì)胞的親和性要比正常肝細(xì)胞高出 2. 18 倍(Tian Q. , Wang XH.，et al. Self-Assembly and liver targeting ofsulfated cnitosan nanoparticles functionalized with glycyrrhetinic acid. Nanomedicine:Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2012，8 (6) : 870-879)。而在原位鼠肝癌的治療中，以GA為靶向基團(tuán)的載藥納米粒在有效抑制肝癌生長(zhǎng)的同時(shí)，未對(duì)正常肝組織產(chǎn)生fe傷(Zhang CN.，Wang W，et al. Doxorubicin-ioaded glycyrrhetinic acid-modifiedalginate nanoparticles ior liver tumor cnemotherapy. Biomaterialsj 2012, 33:2187-2196X中國(guó)專利CN 101549158A公開(kāi)了ー種海藻酸鈉肝靶向納米給藥系統(tǒng)及其制備方法，該專利在非均相體系中合成了甘草次酸修飾的海藻酸鈉，釆用離子交聯(lián)法制備了肝靶向載藥納米粒子。盡管離子交聯(lián)法比較簡(jiǎn)單，但成球率低，載藥量低，導(dǎo)致材料浪費(fèi)嚴(yán)重(中國(guó)專利CN 101642573B)。另ー方面，在非均相體系中，甘草次酸的溶解性有限，導(dǎo)致甘草次酸的取代度較低，僅為5. 4%，這將明顯影響材料的肝靶向性(Zhang，CN. , etal. Cytotoxicity of liver targeted drug-loaded alginate nanoparticles.Science in China SeriesB-Chemistry, 2009，52 (9) : 1382-1387)。提高載體中的配體含量有利于增強(qiáng)載藥納米粒對(duì)靶向細(xì)胞的識(shí)別作用，但過(guò)高的靶向配體卻又容易引發(fā)免疫原性(Chen, CC, Borden, MA. , et al. The role of poly (ethylene glycol)brusharchitecture in complement activation on targeted microbubble surfaces.Biomaterials, 2011，32，6579.)。因此尋找載體靶向配體密度可調(diào)節(jié)性的方法對(duì)藥物載體靶向效果的最優(yōu)化意義重大。中國(guó)專利CN 101642573B通過(guò)對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性，制備了甘草次酸修飾的硫酸酯殼聚糖和羧甲基殼聚糖，通過(guò)自組裝的方式制備了包載抗癌藥物(如阿霉素、紫杉醇或羥基喜樹(shù)堿)的肝靶向納米給藥系統(tǒng)。自組裝的方式可以有效的提高藥物以及材料的利用率，但是該專利中載體材料硫酸酯殼聚糖的制備需要使用大量的強(qiáng)氧化劑濃硫酸以及氯磺酸，實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性提高，不利于放大生產(chǎn)。同時(shí)，該體系在體內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程中易產(chǎn)生藥物泄露，pH=7. 4時(shí)藥物48h的累積釋放量達(dá)到了 43%，會(huì)增加對(duì)正常組織的毒副作用，降低藥物 利用率(Tian Q. , Wang XH. , et al. Self-Assembly and liver targeting of sulfatedchitosan nanoparticles functionalized with glycyrrhetinic acid. Nanomedicine:Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2012, 8(6) :870-879)。張等也通過(guò)自組裝的方式制備了甘草次酸修飾的海藻酸鈉肝靶向納米給藥系統(tǒng)，但藥物泄露問(wèn)題依然嚴(yán)重，PH7. 4吋，仍有 35% 的藥物釋放。(Zhang CN.，Wang W，et al. Doxorubicin-loaded glycyrrhetinicacid-modifled alginate nanoparticles for liver tumor chemotherapy Biomaterials，2012,33:2187-2196)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于海藻酸鈉的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)及制備方法。本發(fā)明方法引入了靶向配體密度可調(diào)的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)靶向效果最優(yōu)化，同時(shí)，又根據(jù)人體正常組織與腫瘤部位的PH差異，降低了藥物在運(yùn)輸過(guò)程中的泄漏，實(shí)現(xiàn)腫瘤部位定點(diǎn)釋藥，降低毒副作用，提高肝癌的治療效果。本發(fā)明提供的基于海藻酸鈉的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)，是由結(jié)構(gòu)式(I )所示的肝靶向載體GA-ALG-mPEG或GA-ALG和結(jié)構(gòu)式(II )所示的pH敏感型的藥物載體DOX-ALG-mPEG或DOX-ALG按質(zhì)量比為I :0. 25-4的比例共混，以透析的方式自組裝制備而成的復(fù)合納米給藥系統(tǒng)，其中，GA-ALG-mPEG 或 GA-ALG 的結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種基于海藻酸鈉PH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)，其特征在于該復(fù)合納米給藥系統(tǒng)是由結(jié)構(gòu)式(I )所示的肝靶向載體GA-ALG-mPEG或GA-ALG和結(jié)構(gòu)式(II)所示的pH敏感型的藥物載體DOX-ALG-mPEG或DOX-ALG按質(zhì)量比為I :0. 25-4的比例共混，以透析的方式自組裝制備而成的復(fù)合納米給藥系統(tǒng)，其中， GA-ALG-mPEG或GA-ALG的結(jié)構(gòu)式如下
2.—種權(quán)利要求I所述的基于海藻酸鈉的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)的制備方法，其特征在于該方法包括下述步驟 第I、甘草次酸-乙二胺的制備 將10_30mmol甘草次酸溶于2Q-60mT,四氧咲喃中，加入20-60mmo1 1-(3-二甲氛基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽及20-60mmol N-羥基琥珀酰亞胺，30° C反應(yīng)20_30h，然后體系中加入2-6mol乙二胺，反應(yīng)24h后，反應(yīng)液減壓濃縮后用水沉淀，抽慮，反復(fù)用水清洗3遍，得到的固體真空干燥，所得固體為甘草次酸-乙二胺； 第 2、GA-ALG-mPEG 或 GA-ALG 的制備 取l-2gALG-mPEG或海藻酸四丁基鹽溶于DMF中，通N2,冰浴，加入152-304mg2-氯-I-甲基吡啶鎗碘化物(CMPI)和150_400mg第I步制備的甘草次酸-乙二胺，室溫條件下反應(yīng)24-36h后，加2. 5M NaCl溶液，乙醇沉淀，收集固體，反復(fù)溶解、沉淀三次，再溶于水中，透析，得到GA-ALG-mPEG或GA-ALG ； 第 3、DOX-ALG-mPEG 或 D0X-ALG 的制備 取l-2g ALG-mPEG或海藻酸四丁基鹽溶于DMF中，通N2,冰浴，加入121-300mgCMPI和O.8-2mL水合肼，室溫反應(yīng)l_3h后，用二氯沉淀收集固體，得到水合肼修飾的海藻酸鈉衍生物或水合肼修飾的海藻酸鈉； 取O. 5-2g水合肼修飾的海藻酸鈉衍生物或水合肼修飾的海藻酸鈉溶于DMF中，通N2,冰浴，加入87-350 μ L醋酸作為催化劑，最后按水合肼修飾的海藻酸鈉衍生物或水合肼修飾的海藻酸鈉質(zhì)量的10%-80%加入D0X，室溫反應(yīng)36-72h后，滴加2. 5M NaCl溶液，溶液pH調(diào)到中性，繼續(xù)攪拌O. 5-lh，乙醇沉淀，再溶于水中，并對(duì)水透析2-5d，得到DOX-ALG-mPEG或 DOX-ALG ； 第4、基于海藻酸鈉或海藻酸鈉衍生物的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)的制備 將第2步制備的GA-ALG-mPEG或GA-ALG和第3步制備的DOX-ALG-mPEG或D0X-ALG按質(zhì)量比為I :0. 25-4的比例分散在體積比為I :1-10的水和DMF的混合溶液中，混合溶液的濃度為O. 5-10mg/mL,在超聲條件下混合均勻；攪拌6_12h,轉(zhuǎn)移至透析袋透析24_96h,得到pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的海藻酸鈉衍生物(ALG-mPEG)的制備方法如下 將海藻酸鈉溶于雙蒸水中調(diào)節(jié)溶液PH至4. 5-5.0，將此溶液在以體積比為5:95的鹽酸乙醇混合溶液中沉淀，收集固體，用四丁基氫氧化銨進(jìn)行中和，得到海藻酸四丁基鹽；取海藻酸四丁基鹽O. 5-2g溶于無(wú)水DMF中，通N2,冰浴，通過(guò)135-270mg CMPI活化，加入O.6-4. 8g mPEG，室溫12-24h反應(yīng)后，用二氯乙烷沉淀，收集固體，反復(fù)溶解、沉淀三次，得到ALG-mPEG。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)的粒徑為100-500nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述的復(fù)合納米給藥系統(tǒng)中阿霉素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 5 - 28. 8%。
全文摘要
一種基于海藻酸鈉的pH敏感型肝靶向復(fù)合納米給藥系統(tǒng)及制備方法。該系統(tǒng)是由肝靶向載體GA-ALG-mPEG或GA-ALG和pH敏感型藥物載體DOX-ALG-mPEG或DOX-ALG按比例共混，以透析的方式自組裝制備而成。材料的制備包括海藻酸鈉衍生物(ALG-mPEG)、肝靶向載體以及pH敏感型的藥物載體。該復(fù)合納米給藥系統(tǒng)經(jīng)親水性mPEG修飾，可有效避免與細(xì)胞和蛋白的非特異性吸附，同時(shí)提高了材料負(fù)載藥物以及靶向配體的能力。在具有肝靶向功能的同時(shí)，又可根據(jù)正常組織與腫瘤部位pH的差異，實(shí)現(xiàn)在腫瘤部位定點(diǎn)釋藥，提高療效、降低藥物副作用。此制備方法簡(jiǎn)單，易于放大生產(chǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08B37/04GK102836435SQ201210352019
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者袁直, 王蔚, 郭華, 張闖年, 吳玉昆 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)