抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖?聚乳酸?聚乙二醇納米載藥體系的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖?聚乳酸?聚乙二醇的納米藥微球的制備。所述方法以價廉易得的聚乙二醇為起始原料，與乳酸（D，L?lactide）開環聚合形成聚乳酸?聚乙二醇的聚合物(mPEG?PLA)，再與丁二酸酐反應，生成帶羧基的聚乳酸?聚乙二醇的聚合物(mPEG?PLA?COOH)，然后與葡聚糖通過酯化反應得到葡聚糖?聚乳酸?聚乙二醇的載體(Dextran?PEG?PLA)，在此載體的基礎上，上述聚合物分別與甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感(Acetalated??Dextran?PEG?PLA?(ADP)和非pH敏感的葡聚糖?聚乳酸?聚乙二醇納米載體(Propionic?Dextran?PEG?PLA)?(PDP)，本專利納米載體制備方法簡單，原料廉價易得，制備過程操作簡單，適合用做臨床藥物的載體。

Preparation method of anti tumor pH sensitive and non sensitive pH dextran polylactic acid polyethylene glycol nano drug carrier system

The present invention relates to nano microspheres an anti-tumor pH sensitive and non sensitive pH dextran polylactic acid polyethylene glycol preparation. The method of polyethylene glycol with cheap as starting materials, and lactic acid (D, L lactide) ring open polymerization of polylactic acid polyethylene glycol polymer (mPEG PLA), then reacted with butyl two generation with carboxylic anhydride, polylactic acid polyethylene glycol polymer (mPEG COOH, PLA) carrier and then through the esterification reaction of dextran dextran polylactic acid polyethylene glycol (Dextran PEG PLA), based on the above polymer carrier, respectively with methoxypropene, propionic anhydride pH (Acetalated sensitive Dextran PEG PLA (ADP) and non pH sensitive dextran polylactic acid peg nanoparticles (Propionic Dextran PEG PLA) (PDP), the patented nano carrier preparation method is simple, cheap and easily obtained raw materials, simple preparation process, suitable for clinical drug carrier.

【技術實現步驟摘要】
抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載藥體系的制備方法
本專利技術屬于高分子材料的
范疇，特別涉及到一種pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇的紫杉醇載藥體系的設計與合成。
技術介紹
納米技術(nanotechnology)是20世紀80年代末崛起的新科技，是研究結構尺寸在1nm至1000nm范圍內材料性質和應用的一種技術，適用于材料合成、生物和醫藥學等多個領域。目前，納米載體已成為藥學領域的重要研究熱點。它能夠解決藥物溶解性問題，優化藥物的藥代動力學特征，延長血液半衰期t1/2，擴大治療窗。此外，納米載體的被動(enhancedpermeabilityandretention,，EPR效應)和主動靶向作用，使它具有腫瘤特異性，能在腫瘤局部富集，減小了對正常組織的毒性，提高了生物利用度。最典型的例子是紫杉醇，它不溶于水，靜脈給藥時需要使用毒性溶劑Cremophor-EL(蓖麻油和乙醇的混合物)增加溶解性，這種溶劑會引起嚴重的過敏和骨髓抑制等副作用。目前，納米載體廣泛的用于常規化療藥物運輸的研究，如紫杉醇、順鉑、阿霉素、喜樹堿等，部分有價值的成果已經進展到臨床實驗階段。但是在超效化療藥物納米載體的研究方面，由于藥物來源困難(非商業性)，基本處于空白階段。許多納米載體的關鍵問題如載體的選擇、納米粒子構建、抗腫瘤活性和毒性的系統評估、藥物代謝特征等都是未知數。腫瘤部位的pH低于正常組織，大多數實體瘤的pH值小于6.5，低于周圍正常組織(pH為7.4)。腫瘤的細胞內pH和正常組織相近，但細胞外pH比正常組織低，這就引起腫瘤與正常組織的跨膜pH梯度不同。同時，細胞中的細胞質、核內體、溶酶體、內質網、高爾基體、線粒體及細胞核都保持各自獨特的pH值，pH值從4.5(溶酶體)到8.0(線粒體)不等。納米載體可以通過摻入或者結合上pH敏感性物質以達到將大分子高效傳遞到相關細胞及在細胞內準確定位的效果。pH敏感型納米載體的物理性質例如膨脹或退脹、粒子的分散和聚集都對環境條件的變化產生響應。這些物理性質的改變也會使納米載體與細胞之間的相互作用發生改變，從而導致藥物在腫瘤部位不同速度的釋放。但是，目前pH敏感型納米載體關于控釋機制、聚合物的選擇、毒理學等方面仍然不成熟。本專利擬合成新型具有生物相容性、生物降解性和pH與非pH敏感型的納米粒子作為載體用于腫瘤靶向的藥物運輸。該納米微球載體以葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇為基本結構，分別接上甲氧基丙烯、丙酸酐使其擁有pH敏感性和非pH敏感性，這些結構能使載體擁有良好的生物相容性和生物降解性。同時，本專利還以紫杉醇為例，從細胞、動物水平，闡述納米紫杉醇的抗腫瘤活性及毒性。
技術實現思路
本專利技術的是為克服現有技術不足而提供的一種抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米微球載體的制備方法。本專利技術的技術方案為：一種pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米微球載體，具有下述式結構：其中n>1、m>1、X>1所述的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載體，包含步驟：1)以式I所示的聚乙二醇和聚乳酸為原料，在辛酸亞錫的作用下，聚合形成式II所示的聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>12)所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物與丁二酸酐的作用形成式III所示的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物其中n>1、m>13)所述式III的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物與葡聚糖、N,N'-羰基二咪唑(CDI)的作用下形成式IV所示的的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>1、X>14)所述式IV的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物分別與甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載體5)所述式pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載體負載不同比例的紫杉醇。所述的方法，其特征在于步驟1)中的開環反應溫度在90-140℃，反應時間8-12h。所述的方法，其特征在于步驟2)中的丁二酸酐與所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物的摩爾比為0.8-1.5。所述的方法，其特征在于步驟3)中的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物與葡聚糖聚合物的摩爾比為0.8-1.3。聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物與N,N'-羰基二咪唑(CDI)摩爾比為0.8-1.3。所述的方法，其特征在于步驟4)中的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物與甲氧基丙烯的反應時間為2-4h，葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物與丙酸酐反應時間為3-24h。所述的方法，其特征在于步驟5)中的重量配比組分為3-20％的紫杉醇、80-97％的載藥材料混合組成，特征步驟包括：配藥、溶藥、稀釋、純化、過濾、干燥。有益效果：1、本專利技術的是為克服現有技術不足而提供的一種抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米微球載體的制備方法，該納米載體制備方法簡單，毒性小、較高的載藥率，原料廉價易得，制備過程操作簡單，適合用做臨床藥物的載體。2、采用高分子化學合成方法，以價廉易得的聚乙二醇為起始原料，與乳酸開環聚、甲氧基丙烯、丙酸酐通過一系列化學反應制備pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載體，通過對紫杉醇進行負載，驗證了負載紫杉醇的納米載體對治療腫瘤效果的作用。附圖說明1.圖1是本專利技術提供的一種抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感載藥微球的制備方法流程示意圖。2.圖2是納米TEM圖，其中圖2a是本專利技術的pH敏感型納米載藥微球的納米TEM圖；圖2b是本專利技術的非pH敏感型納米載藥微球的納米TEM圖。3.圖3是紅外圖，其中圖3a為本專利技術的pH敏感型納米載藥微球的紅外圖；圖3b為本專利技術的非pH敏感型納米載藥微球的紅外圖。4.圖4是本專利技術的負載紫杉醇的非pH敏感載藥微球、本專利技術的負載紫杉醇的pH敏感載藥微球、紫杉醇在不同濃度紫杉醇條件下的細胞抑制率圖。5.圖5是本專利技術的pH敏感和非pH敏感載藥微球的抑瘤的效果評價圖，其中圖5a為高劑量組；圖5b為低劑量組。具體實施方式一種抗腫瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇的紫杉醇載藥微球的制備方法，其具體步驟如下：實施例1:(1)mPEG-PLA的合成mPEG(2.4g，0.48mmol)，D，L-lactide(2g,13.8mmol)和Sn(Oct)2(0.2％，w/w)，140℃油浴的條件下攪拌反應8h。將反應液傾倒入冰水浴中，向其中加入二氯甲烷來提取反應液中的聚合物，分離有機相，無水硫酸鈉干燥，抽濾，濾液用乙醚與甲醇的混合液進行沉降，過濾收集濾渣，干燥得白色固體。(2)mPEG-PLA-COOH的合成mPEG-PLA(500mg)溶解在無水DMSO中，向上述反應液中依次加入丁二酸酐(500mg)，4-二甲氨基吡啶(DMAP)(10mg)，三乙胺(0.2mL)，混合液室溫下攪拌5小時后，反應液用分子量3.5K的透析膜在去離子水中透析3天，透析液在-50℃條件下凍干，得到白色粉末狀產物。(3)Dextran-mPEG-PLA合成將葡聚糖(Mr＝6K，200mg)，mPEG-PLA-COOH(200mg)，N，N’-羰基二咪唑(CDI)(5mg，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種pH敏感和非pH敏感的葡聚糖?聚乳酸?聚乙二醇納米微球載體，具有下述式結構：

【技術特征摘要】
1.一種pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米微球載體，具有下述式結構：其中n>1、m>1、X>1。2.一種權利要求1所述的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇納米載體的制備方法，其特征在于按如下步驟實現：1)以式I所示的聚乙二醇和聚乳酸為原料，在辛酸亞錫的作用下，聚合形成式II所示的聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>12)所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物與丁二酸酐的作用形成式III所示的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物其中n>1、m>13)所述式III的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物與葡聚糖、N,N'-羰基二咪唑的作用下形成式IV所示的的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>1、X>14)所述式IV的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物分別與甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王建全，盧乾，吳江嘯，蔡惠明，王毅慶，
申請(專利權)人：南京大學，南京諾源醫療器械有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32