一種聚(L-谷氨酸)-b-聚乙二醇載藥納米膠束的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]—種聚(L-谷氨酸)-b-聚乙二醇載藥納米膠束的制備，屬于生物材料與緩釋技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物膠束特殊的核-殼結(jié)構(gòu)可作為抗腫瘤藥物的微存儲(chǔ)器，是一種理想的藥物釋放體系。然而傳統(tǒng)的聚合物膠束因缺乏對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和響應(yīng)功能，因而在腫瘤部位不能快速及時(shí)釋放藥物，治療效果不佳，能夠應(yīng)用到臨床上的實(shí)例非常少。其本身還存在例如在應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的溫度、pH因素變化時(shí)不能維持自身穩(wěn)定等問題；同時(shí)該膠束經(jīng)口服或注射進(jìn)入體內(nèi)被體液高倍稀釋后，出現(xiàn)膠束納米粒子解體等現(xiàn)象，從而造成藥物的泄露。隨著臨床醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)以及納米材料等交叉學(xué)科的快速崛起，一種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的刺激響應(yīng)性聚合物膠束體系的誕生使得上述問題迎刃而解，這種新型的膠束體系不僅涵蓋傳統(tǒng)聚合物膠束的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)膠束納米粒子的穩(wěn)定性，同時(shí)還能依據(jù)腫瘤細(xì)胞與正常組織之間諸如溫度、PH及氧化還原性的環(huán)境差異對(duì)其智能識(shí)別，達(dá)到定位、定時(shí)、定量釋放藥物的效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的安全運(yùn)輸和靶向釋放的目的。目前對(duì)于這種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的刺激響應(yīng)性聚合物膠束用于抗腫瘤藥物的包裹和觸發(fā)釋放的研宄尚處于初期階段，但其必將為腫瘤等疾病的診斷和治療帶來新的突破。
[0003]為保證膠束納米粒子安全無毒，通常人們選擇良好生物相容性和可降解性的聚乙二醇和聚谷氨酸作為制備膠束的原材料。聚乙二醇因其較強(qiáng)的親水性和低免疫原性，因此被用作膠束親水性殼層的報(bào)道和研宄屢見不鮮；聚L-谷氨酸作為聚氨基酸龐大家族的一員，在體內(nèi)易降解為L(zhǎng)-谷氨酸單體和短肽而易被生物體吸收；此外，其側(cè)鏈懸掛豐富具有活性的羧基基團(tuán)，可通過化學(xué)手段進(jìn)行功能化修飾，增強(qiáng)藥物的負(fù)載能力的靶向性，在醫(yī)藥、日用化工、水處理以及藥物緩釋領(lǐng)域備受矚目。
[0004]因此本發(fā)明選擇聚乙二醇和L-谷氨酸為主要原料，設(shè)計(jì)并制備一種具有pH和還原雙重刺激響應(yīng)性交聯(lián)膠束，用于阿霉素的高效負(fù)載和腫瘤細(xì)胞內(nèi)的靶向釋放。以胱胺為交聯(lián)劑與γ_芐酯基團(tuán)反應(yīng)，同時(shí)在HBr/HAOc體系中將剩余γ -芐酯基團(tuán)轉(zhuǎn)為羧酸基團(tuán)，利用靜電結(jié)合的方式負(fù)載阿霉素。該方法制備的載藥膠束具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，藥物不易泄露，具有較高的生物利用度；在模擬弱酸性還原條件下能快速觸發(fā)藥物的靶向釋放，表現(xiàn)出明顯的PH和還原雙重響應(yīng)性，在生物醫(yī)藥和藥物緩釋領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種聚(L-谷氨酸)-b_聚乙二醇載藥納米膠束的制備方法，以L-谷氨酸為主要原料制備活性單體L-谷氨酸-γ -芐酯-N-羧酸酐(BLG-NCA);以巰基乙胺為引發(fā)劑引發(fā)BLG-NCA開環(huán)聚合得到端巰基聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)；以此為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑與活性單體聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG，Mn= 475g/mol)反應(yīng)，得到雙親性的聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)-b-聚乙二醇；再利用胱胺將其中的聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)交聯(lián)，同時(shí)在HBr/HAOc體系中將剩余γ -芐酯基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羧酸基團(tuán)，并靜電負(fù)載阿霉素，在水溶液中形成納米膠束。
[0006]本發(fā)明的有益成果:
[0007]I)、該方法制備載藥交聯(lián)膠束的過程中引入二硫鍵，同時(shí)采用靜電結(jié)合的方式負(fù)載藥物，具有顯著的PH和還原響應(yīng)性，能在腫瘤細(xì)胞內(nèi)弱酸性和還原條件下快速觸發(fā)藥物的靶向釋放。
[0008]2)、以胱胺為交聯(lián)劑制備載藥交聯(lián)膠束，不僅賦予膠束納米粒子還原響應(yīng)的特性，同時(shí)膠束經(jīng)胱胺交聯(lián)后具有較強(qiáng)的耐鹽性和耐稀釋性，有效延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間和維持藥效，安全有效地將藥物輸送到靶向部位。
[0009]3)、本發(fā)明采用聚乙二醇和L-谷氨酸為主要原料，該方法制備的膠束在體內(nèi)降解后，產(chǎn)物安全無毒，易被人體吸收，環(huán)境友好。
[0010]4)、本發(fā)明采用靜電結(jié)合的方式負(fù)載阿霉素，藥物參與膠束的組成，提高膠束納米粒子的穩(wěn)定性，降低藥物泄露的幾率，增強(qiáng)藥物療效。
【附圖說明】
[0011]圖1聚(L-谷氨酸)-b-聚乙二醇載藥納米膠束的制備示意圖
[0012]圖2各物質(zhì)的紅外光譜圖
[0013]圖3載藥納米膠束PLS-1，PLS-2和PLS-3的粒徑分布
[0014]圖4載藥納米膠束的掃描電鏡圖:其中a，b, c,分別代表PLS-1，PLS-2和PLS-3
[0015]圖5載藥納米膠束PLS-2在1mM的谷胱甘肽溶液中不同時(shí)間下的粒徑變化
[0016]圖6載藥納米膠束在不同條件下的藥物釋放曲線
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合【附圖說明】和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明，下列實(shí)施例旨在描述本發(fā)明，但并不用來限制其使用范圍。
[0018]實(shí)施例1:端巰基聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)的制備
[0019]在預(yù)先用氮?dú)庵脫Q過的三口燒瓶中依次加入摩爾投料比為1:40的巰基乙胺(AET)和BLG-NCA，二者溶解在二氯甲烷溶劑中，使反應(yīng)物總濃度為10w%，在氮?dú)夥諊谐叵麓帕嚢?2h，濃縮反應(yīng)液，并將其滴入到過量乙酸丁酯中，冰浴半小時(shí)得絮狀沉淀，離心分離得淡黃色沉淀，35°C下真空干燥得端巰基聚(L-谷氨酸-γ -芐酯)，簡(jiǎn)稱PLT。
[0020]實(shí)施例2:聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)-b-聚乙二醇的制備
[0021]將PLT與聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG) —起共溶于DMF溶液中，所用聚乙二醇甲基丙烯酸酯的分子量為Mn= 475g/mol，PLT與聚乙二醇甲基丙烯酸酯的投料摩爾比為1:1?1:1.5，二者溶解在DMF溶劑中，反應(yīng)物總濃度為15w%，以反應(yīng)物總重量1%的AIBN為引發(fā)劑，在60°C條件下進(jìn)行自由基聚合，24h后將反應(yīng)液逐滴加入到超純水中得乳白色渾濁液體，將其轉(zhuǎn)移到截留分子量為3500的透析袋內(nèi)透析72h，12h換一次水，最后將產(chǎn)物冷凍干燥得淡黃色固體聚(L-谷氨酸-γ -芐酯)-b-聚乙二醇，簡(jiǎn)稱:PLE ;
[0022]實(shí)施例3:膠束的交聯(lián)
[0023]將實(shí)施例2所得PLE與將胱胺混合加入到DMF溶劑中，胱胺與PLE分別按摩爾比1: 1、2:1、4:1投料，二者溶解在DMF溶劑中的總濃度為12w%，在30°C溫度下磁力攪拌5h后冷卻至室溫，取反應(yīng)液，向其中逐滴加入超純水中攪拌直到有明顯丁達(dá)爾效應(yīng)為止，用截留分子量為3500的透析袋透析72h后冷凍干燥，再配成濃度為0.8w%膠束溶液備用；按上述比例制備一系列不同交聯(lián)程度的交聯(lián)膠束。合成路線見圖1。
[0024]實(shí)施例4:載藥交聯(lián)膠束的制備
[0025]取實(shí)施例3所得膠束溶液10克，加入到0.7克三氟乙酸(TFA)和4.8克HBr/HOAc的混合溶液中(HBr占HOAc的5wt% )，在0°C下磁力攪拌Ih后，取2克反應(yīng)液，向其中加入鹽酸阿霉素(DOX -HC1)粉末10mg，攪拌Ih后再向其中逐滴加入蒸餾水，直到溶液呈淡紅色且有明顯丁達(dá)爾效應(yīng)為止，避光磁力攪拌12h，將溶液轉(zhuǎn)移到透析袋(截留分子量3500)中避光透析24h后，轉(zhuǎn)入到容量瓶中定容避光保存。
[0026]實(shí)施例5:紅外光譜分析
[0027]采用傅里葉紅外光譜儀在4000?δΟΟαιΓ1的范圍內(nèi)對(duì)上述產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)定，得到紅外光譜圖如圖2，曲線PLT中3330011^17500^^7700^1及691CHT1處分別對(duì)應(yīng)聚合物PLT中鏈段重復(fù)單元的氨基吸收峰、其側(cè)鏈懸掛的芐酯羰基吸收峰及苯環(huán)的單取代吸收峰；結(jié)合曲線PLT與PLE曲線對(duì)比發(fā)現(xiàn)，曲線PLE不僅保留了曲線PLT的特征峰，而且在2950CHT1、1190CHT1處的吸收峰明顯增強(qiáng)，其分別對(duì)應(yīng)為PEG主鏈骨架上的C-H吸收峰和側(cè)鏈重復(fù)單元的乙氧基吸收峰，說明聚乙二醇-聚(L-谷氨酸-γ-芐酯)聚合物PLE成功合成。對(duì)比曲線PLS和曲線PLE發(fā)現(xiàn)二者無明顯區(qū)別，這可能是PLE經(jīng)胱胺交聯(lián)后其所占比例太少的緣故，與曲線PLE和PLS比較，可以看出曲線PLS-DOX中位于3330cm_l處的氨基吸收峰等均有所保留，而1750011'77001^1和691cm <的吸收峰消