一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，包括：利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法聚合吡咯烷酮，得到聚吡咯烷酮；利用開環(huán)聚合方法聚合O-叔丁基-L-蘇氨酸羧酸酐，得到聚O-叔丁基-L-蘇氨酸；聚O-叔丁基-L-蘇氨酸通過腙鍵接枝阿霉素；將聚吡咯烷酮和聚O-叔丁基-L-蘇氨酸通過點擊化學(xué)方法行鍵連，得到嵌段共聚物；將嵌段聚合物分別溶解于四氫呋喃后，移入透析袋中，用純水透析，透析液用濾膜過濾；過濾后的溶液進(jìn)行冷凍干燥，得到載藥膠束。該藥物載體膠束具有核殼雙層結(jié)構(gòu)，外層為親水性聚吡咯烷酮，內(nèi)層為藥物分子包裹層。該材料具有以下優(yōu)點：屬于納米微粒；可實現(xiàn)藥物對癌細(xì)胞靶向傳遞以及癌細(xì)胞內(nèi)pH敏感性釋放；載藥量大；穩(wěn)定性好；其靶向功能可有效減小藥物對正常組織器官毒副作用。
【專利說明】一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，特別是涉及一種具有癌癥細(xì)胞靶向性的嵌段高分子材料藥物載體膠束的制備方法。屬于高分子化學(xué)及聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]癌癥已成為危害人類健康的最主要疾病，治療癌癥的重要手段之一是藥物治療，然而許多抗癌藥物存在著難溶于水、穩(wěn)定性差等缺陷。如喜樹堿、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶等都因溶解度差而難以被生物體很好地利用，解決其水溶性問題是這類藥物制劑臨床應(yīng)用的關(guān)健。此外，腫瘤治療和 診斷藥物其作用大多是非選擇性的，一些正常組織器官常有較多分布，治療劑量下對正常組織器官毒副作用大。故解決如何增溶難溶性抗癌藥物以及增加藥物穩(wěn)定性、提高對癌細(xì)胞的選擇性迫在眉睫。因此，尋找一種可靠的靶向藥物載體是解決以上兩個問題的關(guān)鍵。
[0003]高分子膠束藥物載體一般采用的都為線性高分子膠束。Bae課題組開展的研究工作最為引人注目，其在所發(fā)表的研究論文中指出，以腙鍵將Dox鍵連到聚合物主鏈上，并利用癌細(xì)胞微環(huán)境中PH呈弱酸性使腙鍵斷裂，實現(xiàn)了 Dox的靶點釋放。而且，Bae 于 2005 年在 Molecular BioSystems 雜志上發(fā)表的一篇論文(Bae Y, Jang W-D,Nishiyama N, Fukushima S，Kataoka K.Mol BioSyst 2005; 1 (3): 242-250.),首次同時將Fol和Dox分別鍵連到PEG以及PASP (聚天冬氨酸)上，從而兼具藥物的靶向傳遞以及靶點釋放多功能性，流式細(xì)胞實驗(FCM)表明細(xì)胞對聚合物膠束的攝入量較不含F(xiàn)ol的聚合物膠束有明顯增加。Gong Shaoqin課題組也從事了相似的研究。其以聚馬來酸-E-己內(nèi)酯無規(guī)共聚物為內(nèi)核，PEG為殼，制備了聚合物納米微膠囊。以腙鍵連接Dox，并利用Fol修飾了 PEG端基，制備了 pH敏感型靶向載藥膠束，測試了細(xì)胞攝入量以及細(xì)胞毒性，證明在酸性條件下Dox由于腙鍵的斷裂而快速釋放(Yang X，Grailer JJ, PillaS, SteeberDA, Gong S.Bioconjugate Chem 2010; 21(3): 496-504.)。
[0004]盡管線性聚合物膠束作為水難溶性藥物的載體，在遞藥過程中已顯示出巨大的優(yōu)勢和潛力，但仍然存在膠束穩(wěn)定性差、增溶效果不明顯、藥物釋放率低的問題。目前聚合物膠束的載藥量通常只能達(dá)到5%左右，要獲得更高的載藥量很困難。研究發(fā)現(xiàn)，聚合物通過化學(xué)鍵連接藥物單體，可達(dá)到較高的載藥量。而線性嵌段共聚物負(fù)載能力往往偏低，但如果過多鍵連藥物分子其膠束結(jié)構(gòu)又不穩(wěn)定。而星型聚合物可以克服這個不足。
[0005]上海交通大學(xué)顏德岳(LiuJ, Pang Y, Huang W，Huang X, Meng L, Zhu X, ZhouY, Yan D.Bi omacromo Iecu Ies 2011; 12(5): 1567-1577.)合成了樹枝狀聚憐酸酷-聚乳酸嵌段共聚物應(yīng)用于藥物載體研究，包裹Dox后對海拉細(xì)胞有明顯抑制作用。另一具有代表性的研究是中國科技大學(xué)劉世勇，利用功能化β—環(huán)糊精制備了用Fol和Dox修飾的聚馬來酸酐星型聚合物，同時鍵連了對磁共振效應(yīng)敏感的釓元素，在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，聚合物膠束在肝、腎部位的聚集有明顯加強(qiáng)(Liu T, Li X, Qian Y, Hu X, Liu S.Biomaterials2012; 33(8): 2521-2531.)。
[0006]但是，由于星型聚合物中聚合物結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所制備的藥物載體出現(xiàn)生物相容性差，藥物包載能力下降，dendrimer表面藥物分子水溶性降低等問題。此外,dendrimer結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成成本較高。這些問題都限制了星型聚合物納米載藥系統(tǒng)的應(yīng)用。因此，不論是性聚合物還是普通星型聚合物藥物載體，并不能同時具備:藥物靶向性，高藥物負(fù)載能力，膠束結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，靶點釋放的PH敏感性，生物相容性高這幾項對聚合物藥物載體系統(tǒng)的臨床應(yīng)用起至關(guān)重要作用的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是建立一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，該藥物載體膠束具有以下優(yōu)點:屬于納米微粒；可實現(xiàn)藥物對癌細(xì)胞靶向傳遞以及癌細(xì)胞內(nèi)PH敏感性釋放；載藥量大；穩(wěn)定性好；其靶向功能可有效減小藥物對正常組織器官毒副作用。
[0008]該膠束是一種具有親水性和疏水性嵌段的星型嵌段聚合物；可以將阿霉素鍵連與嵌段聚合物之上；高分子材料具有兩條親水鏈段，一條疏水鏈段:高分子材料其親水段為聚吡咯烷酮，通過葉酸進(jìn)行修飾。疏水段為聚蘇氨酸，通過腙鍵接枝阿霉素；高分子的膠束結(jié)構(gòu)具有核殼雙層結(jié)構(gòu)，外層為親水性聚吡咯烷酮，內(nèi)層為藥物分子包裹層。
[0009]所述的嵌段聚合物為以下結(jié)構(gòu)式中的聚合物:
【權(quán)利要求】
1.一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊，其結(jié)構(gòu)特征在于:所述的高分子材料是由兩條親水性的聚吡咯烷酮鏈段和一條疏水性的聚O-叔丁基-L-蘇氨酸鏈段偶聯(lián)而成的AB2型共聚物。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的方法是通過如下步驟進(jìn)行的: 1)用于引發(fā)吡咯烷酮單體的疊氮小分子引發(fā)劑的合成； 2)利用葉酸小分子進(jìn)行NHS活化，制備葉酸-NHS分子； 3)利用步驟I)所制備的疊氮小分子引發(fā)劑，引發(fā)吡咯烷酮小分子進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，得到聚吡咯烷酮；同時利用葉酸-NHS分子修飾聚吡咯烷酮； 4)雙臂炔端基聚O-叔丁基-L-蘇氨酸的合成； 5)利用阿霉素分子對聚O-叔丁基-L-蘇氨酸進(jìn)行接枝，該反應(yīng)是利用腙鍵進(jìn)行連接； 6)利用點擊化學(xué)反應(yīng)合成星型嵌段共聚物； 7)用透析法制備聚合物納米微膠囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，其特征在于上述方法中步驟I)所合成疊氮小分子引發(fā)劑所使用的溶劑是丙酮、丁酮、二氧六環(huán)、乙腈中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，其特征還在于上述方法中步驟4)所使用的聚合單體為O-叔丁基-L-蘇氨酸羧酸酐。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，其特征還在于上述方法中步驟6)所進(jìn)行的聚合物偶合反應(yīng)須采用Huisgen 1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊的制備方法，其特征還在于上述方法中需采用以下小分子引發(fā)劑: 1)2-氯代疊氮乙氧基乙烷 2)N-胺乙基3，5-二乙炔氧基苯胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊，其特征還在于:該高分子材料是由葉酸修飾的聚吡咯烷酮鏈段和阿霉素接枝的聚蘇氨酸通過偶聯(lián)所形成的星型嵌段共聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腫瘤細(xì)胞微環(huán)境響應(yīng)性納米微膠囊，其特征還在于:所述的高分子膠束具有核殼雙層結(jié)構(gòu)，外層為親水性聚吡咯烷酮，內(nèi)層為藥物分子包裹層。
【文檔編號】A61K31/704GK103976980SQ201410181782
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:成都市綠科華通科技有限公司