一種陽離子型殼聚糖仿生衍生物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物醫(yī)用高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種陽離子型殼聚糖仿生衍 生物及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著基因及蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展，通過DNA重組技術(shù)，可W針對(duì)癌癥、糖尿病、艾滋 病、多發(fā)性硬化癥、貧血、屯、力衰竭及一些罕見的疾病，開發(fā)多膚、蛋白質(zhì)、疫苗和單克隆抗 體等蛋白質(zhì)藥物，發(fā)揮預(yù)防和治療作用。一方面，大分子蛋白質(zhì)藥物具有與體內(nèi)正常生理物 質(zhì)接化順應(yīng)性好，易被機(jī)體吸收，藥理活性高、針對(duì)性強(qiáng)、毒性低、不蓄積中毒等突出特點(diǎn)， 使得蛋白質(zhì)藥物成為治愈人類眾多疾病中最不可或缺的一部分。另一方面，蛋白質(zhì)藥物也 存在穩(wěn)定性差、體內(nèi)酶降解、血液半衰期短、難W穿透細(xì)胞膜等缺點(diǎn)，極大地限制了其臨床 應(yīng)用。
[0003] 為了提高蛋白質(zhì)藥物的治療效果，研究人員開發(fā)了一系列蛋白質(zhì)藥物載體技 術(shù)。特別是利用聚氨基酸、葡聚糖、殼聚糖，及它們的衍生物等水溶性可降解高分子作 為蛋白質(zhì)藥物載體，通過靜電作用、疏水作用等與蛋白質(zhì)藥物自組裝形成納米復(fù)合物， W改善蛋白質(zhì)藥物的穩(wěn)定性，延長其血液半衰期，促進(jìn)其通過生物屏障吸收，增強(qiáng)其生 物利用度[S.S曰Im曰so,P.C曰liceti,Selfassemblingη曰nocompositesforprotein delivery:Supramolecularinteractionsofsolublepolymerswithproteindrugs. Int.J.化armaceut. 2013, 440, 111-123]。其中，陽離子型高分子載體有利于實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)藥 物的入胞輸送，但仍然存在種種不足，如毒性較大、入胞效率不高、影響蛋白質(zhì)活性等。因 此，開發(fā)安全性更好，性能更佳的陽離子型高分子基蛋白質(zhì)藥物載體勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種陽離子型殼聚 糖仿生衍生物。該衍生物可與蛋白質(zhì)藥物自組裝形成納米復(fù)合系統(tǒng)，表現(xiàn)出良好的生物相 容性和入胞效率，且可維持蛋白質(zhì)活性。 陽〇化]本發(fā)明的另一目的在于提供所述陽離子型殼聚糖仿生衍生物的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] 本發(fā)明所述的陽離子型殼聚糖仿生衍生物為乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖 鹽酸鹽，其分子結(jié)構(gòu)如式I所示：
[0008]
[0009] 其中，x/n= 0~0. 2,即殼聚糖的脫乙酷度為80%~100% ;y/n= 0. 3~0. 75， 即憐酸二膽堿基團(tuán)的取代度優(yōu)選為30%~75% ;z/n= 0. 05~0. 3,即乙酷組氨酸的取代 度優(yōu)選為5%~30% ;n為結(jié)構(gòu)式中重復(fù)單元數(shù)。
[0010] 所述的乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽的制備方法，包括如下步驟：
[0011] (1)將殼聚糖改性得到的6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖（CsTr)溶于反應(yīng)介質(zhì)；加入 雙取代膽堿麟酸醋，其中6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖（CsTr)中的氨基與麟酸醋的摩爾比為 1: (2~10)，0~40°C攬拌反應(yīng)4~2地；旋干溶劑，加入甲酸，室溫?cái)埌?. 5~化；旋干甲 酸，用生理鹽水和去離子水透析，冷凍干燥，得到憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽；
[0012] (2)取乙酷基組氨酸溶于有機(jī)溶劑，旋蒸除去微量水，加入N，N-幾基二咪挫 (CDI)，室溫?cái)埌璺磻?yīng)2~12h，旋蒸除去有機(jī)溶劑，再加入步驟（1)制備的憐酸二膽堿化 殼聚糖鹽酸鹽的水溶液，室溫?cái)埌璺磻?yīng)2~1化后去離子水透析，冷凍干燥，得到乙酷組氨 酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽化IS-PdC-Cs)。
[001引步驟（1)中所述的殼聚糖改性得到的6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖（CsTr)按照文獻(xiàn)J.Nishmura, 0.Kohgo,Κ.Kurita,Macromolecules24 (1991)
[0014] 4745-4748."中的制備方法制備得到；
[0015] 步驟（1)中所述的反應(yīng)介質(zhì)優(yōu)選為二甲基乙酷胺、Ξ乙胺和四氯化碳的混合溶 液；其中每lOOmL二甲基乙酷胺中含有1~lOg的6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖，優(yōu)選為含有 1~2g;其中Ξ乙胺、四氯化碳與6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖的氨基摩爾比例優(yōu)選為6:4 : 1 ;
[0016] 步驟（1)中所述的6-0-S苯基甲酸化殼聚糖（CsTr)中的氨基與麟酸醋的摩爾比 優(yōu)選為1: (4~8);
[0017] 步驟（1)中所述的攬拌反應(yīng)的條件優(yōu)選為0~40°c攬拌反應(yīng)10~12h;
[00化]步驟（1)中所述的室溫?cái)埌璧臅r(shí)間優(yōu)選為2~化；
[0019] 步驟（1)中所述的雙取代膽堿麟酸醋由氯化膽堿和對(duì)苯氧基麟酸醋按摩爾比2 :1 在二甲亞諷/化晚混合溶劑中反應(yīng)2小時(shí)制得；
[0020] 步驟（2)中所述的乙酷基組氨酸與N，N-幾基二咪挫（CDI)的摩爾比優(yōu)選為1 : (1~10);更優(yōu)選為1:(2~8); 陽02U 步驟似中所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選為二甲基亞諷（DMS0);
[0022] 步驟（2)中所述的室溫?cái)埌璺磻?yīng)的時(shí)間優(yōu)選為4~12h;
[0023] 步驟（2)中所述的憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1~ lOmg/mL;更優(yōu)選為 1 ~lOmg/mL;
[0024] 步驟（2)中所述的室溫?cái)埌璺磻?yīng)后去離子水透析中室溫?cái)埌璺磻?yīng)的時(shí)間優(yōu)選為 4~1化。
[00巧]所述的陽離子型殼聚糖仿生衍生物在作為蛋白質(zhì)藥物納米載體中的應(yīng)用；尤其是 在構(gòu)建蛋白質(zhì)藥物納米系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)藥物高效化利用中的應(yīng)用。
[0026] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0027] (1)本發(fā)明提供的陽離子型殼聚糖仿生衍生物含有：①具有局域分枝雙正電荷結(jié) 構(gòu)的憐酸二膽堿基團(tuán)（PdC)，可兼顧改善水溶性、細(xì)胞毒性和血液相容性，且有利于保持蛋 白質(zhì)構(gòu)象；②具有抑敏感性的乙酷組氨酸基團(tuán)，可促進(jìn)載體系統(tǒng)胞內(nèi)溶酶體逃逸，協(xié)同PdC 提高蛋白質(zhì)藥物的胞內(nèi)傳輸效率。
[0028] (2)本發(fā)明提供的陽離子型殼聚糖仿生衍生物，可與蛋白質(zhì)藥物在溫和條件下經(jīng) 簡單工藝自組裝形成納米復(fù)合物系統(tǒng)，用于蛋白質(zhì)藥物輸送。
【附圖說明】
[0029] 圖1是實(shí)施例1制備的乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽的電NMR譜圖。
[0030] 圖2是實(shí)施例6制備所得乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽/牛血清白蛋 白納米復(fù)合物粒子的透射電鏡照片。
[0031] 圖3是實(shí)施例6制備所得乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽/牛血清白蛋 白納米復(fù)合物粒子的蛋白質(zhì)釋放行為曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0033] 實(shí)施例1乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽的合成
[0034] 1、取200mg由殼聚糖（x/n= 0)改性得到的6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖（CsTr) 溶于10血無水二甲基乙酷胺，同時(shí)加入0. 42血的Ξ乙胺和0. 19血的四氯化碳；緩慢加入 0. 76g雙取代膽堿麟酸醋，其中CsTr中的氨基與麟酸醋的摩爾比為1 :4,攬拌反應(yīng)10小時(shí)； 旋干溶劑，加入甲酸，室溫?cái)埌?小時(shí)；旋干甲酸，用生理鹽水和去離子水透析，冷凍干燥， 得到憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽。
[0035] 2、取520mg(2.6mmol)乙酷基組氨酸溶于20血無水DMS0,旋蒸除去微量水，加入 1. 62g(lOmmoUN，N-幾基二咪挫仰I)，室溫?cái)埌璺磻?yīng)也旋蒸除去DMS0,再加入溶于10血 去離子水的lOOmg步驟1制備的憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽，室溫?cái)埌璺磻?yīng)4h后去離子水 透析，冷凍干燥得到乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽化IS-PdC-Cs)，其中乙酷組 氨酸的取代度為8%，憐酸二膽堿基團(tuán)的取代度為30 %，核磁氨譜如圖1所示。
[0036] 實(shí)施例2乙酷組氨酸-憐酸二膽堿化殼聚糖鹽酸鹽的合成
[0037]1、取500mg由殼聚糖（x/n= 0. 2)改性得到的6-0-Ξ苯基甲酸化殼聚糖（CsTr) 溶于40血無水二甲基乙酷胺，同時(shí)加入1. 05血的Ξ乙胺和0. 49血的四氯化碳；緩慢加入 2. 3g雙取代膽堿麟酸醋，其中CsTr中的氨基與麟酸醋的摩爾比為1 :6,攬拌反應(yīng)12小時(shí)； 旋干溶劑，加入甲酸，室溫?cái)埌?小時(shí)；旋干甲酸，用生理鹽水和去離子水透