一种pH和还原响应性的肝靶向载药微球及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种具有肝主动靶向功能以及具有pH和还原刺激响应性的微球、制备方法和在医药上的用途。其特征为：(1)载体组成为半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)，微球以半乳糖改性明胶、端基为仲胺基含有二硫键的线性聚(β-氨基酯)为单体，以二醛为交联剂，经乳化交联法制备；(2)载药微球具有抗肿瘤药和半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)的组成成分，是以盐酸阿霉素为抗肿瘤药模型药物，分散在单体半乳糖改性明胶和线性聚(β-氨基酯)中，加入交联剂后，两种单体发生交联反应所形成的微球；(3)所制备的微球对肝细胞有很好的识别特性，对模型药物有很好的pH和还原刺激释放性能，可进一步研制开发为治疗肝癌的新型靶向制剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的微球，具体涉及具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的微球以及其制备方法和在医学上的用途，属于高分子材料和生物医学工程领域。技术背景肝癌已位列我国肿瘤引起死亡的第二位，化疗是中晚期肝癌无法进行肝移植和肝切除时重要的治疗手段。抗肿瘤药物往往因为理化性质差、半衰期短和作用无选择等，导致治疗效果差和严重的毒副反应。通过将药物包埋、聚集或吸附在对特定环境刺激具有响应性的载体内部，避免化疗药物与正常组织的直接相互作用，使药物只在作用部位释放，可提高药物的选择性、降低药物的毒副作用。肿瘤组织与正常组织相比，实体瘤内的pH值更低，呈弱酸性，而正常组织细胞外基质和血液中pH维持在7.4。另外，血液中还原性谷胱甘肽(GSH)的浓度为10～100μM，但在肿瘤细胞内其浓度则上升到1～10mM。利用肿瘤组织与正常组织的这些在pH和还原性上的差异，开发了对pH、还原刺激具有响应性的抗肿瘤药物的载药系统。2013年，PolymerChemistry(Issue4，pp1199-1207)报道了采用原子转移自由基聚合反应合成单甲氧基聚乙二醇-聚N，N’-二乙基氨乙基丙烯酸酯共聚体(mPEG-b-PDEA)，经季胺化交联反应后制备了mPEG-b-PDEA水凝胶，以这种水凝胶作为抗肿瘤药阿霉素的载体，在生理条件下保持稳定的核-壳结构，而在酸性和还原性的肿瘤组织和细胞内能够快速释放出药物，从而实现药物释放的智能性，但是该载体材料不具有主动靶向功能，不能实现抗肿瘤药的靶向输送。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的微球以及其制备方法，载药微球能通过靶向性提高化疗药的治疗效果并减轻化疗药引起的不良反应、耐药性等，可用于肝癌的靶向治疗。本专利技术提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)微球(galG-PBAE微球)，其特征是：具有如式(I)的结构的半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)(galG-PBAE)的组成成分，微球由半乳糖改性明胶(galG)单体、端基为仲胺基含有二硫键的线性聚(β-氨基酯)(PBAE)单体通过交联剂的乳化交联反应而得到。所述的单体galG，具有式(II)的结构，由半乳糖(gal)对明胶(gel)通过改性反应得到；所述的单体PBAE，具有式(III)的结构，n为聚合度。由双(烯丙酰氧乙基)二硫醚(IV)与N，N’-二甲基烃二胺(V)反应得到。式(v)中，R1为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、或所述的交联剂为二醛，具有式(VI)的结构。式(VI)中，R2为没有原子、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、或即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。本专利技术还提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的载药/半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)微球(载药/galG-PBAE微球)，其特征在于：具有抗肿瘤药和galG-PBAE的组成成分，是将抗肿瘤药分散在单体galG和单体PBAE中，加入交联剂后，两种单体发生交联反应所形成的微球。所述的抗肿瘤药为盐酸阿霉素(DOX)或其他抗肿瘤药；所述的单体galG，具有式(II)的结构，由半乳糖(gal)对明胶(gel)通过改性反应得到；所述的单体PBAE，具有式(III)的结构，n为聚合度。由双(烯丙酰氧乙基)二硫醚(IV)与N，N’-二甲基烃二胺(V)反应得到。式(V)中，R1为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、或所述的交联剂为二醛，具有式(VI)的结构。式(VI)中，R2为没有原子、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、或即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。本专利技术同时还提供了一种具有肝主动靶向功能以及具有pH和还原刺激响应性的galG-PBAE微球的制备方法，其特征是：以galG和PBAE为单体，以二醛为交联剂，经乳化交联法制备。制备的具体步骤为：(1)将单体galG和单体PBAE按比例加入水中，搅拌分散均匀后，制得水相。单体galG和单体PBAE的质量比为(1～2)∶(1～2)，单体galG和单体PBAE分散在水中的总体积浓度为25～200mg/ml；(2)将乳化剂按比例分散在液体石蜡中，制得油相。所用乳化剂为span80或tween80，乳化剂在液体石蜡中的体积浓度为0.5％～5％；(3)在温度为25～85℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，将水相滴加至油相。所用油相体积是水相体积的5～50倍；(4)在温度为-5℃～10℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，加入交联剂进行交联反应。所用交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛，其用量为galG和PBAE两者总质量的0.5～5倍；(5)收集固形物，用异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮洗涤后，再用石油醚洗涤，真空干燥，得到galG-PBAE微球。本专利技术另外还提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的载药微球的制备方法，其特征是，以galG和PBAE为单体，以二醛为交联剂，以DOX为抗肿瘤药模型药物，经乳化交联法制备载药/galG-PBAE微球。所述的载药/galG-PBAE微球的制备方法，包括如下步骤：(1)将单体galG和单体PBAE按比例加入水中，搅拌分散后，按比例加入抗肿瘤模型药物DOX，搅拌均匀，制得水相。单体galG和单体PBAE的质量比为(1～2)∶(1～2)，单体galG和PBAE两者的总质量为抗肿瘤模型药物DOX质量的5～50倍，单体galG和单体PBAE分散在水中的总体积浓度为25～200mg/ml；(2)将乳化剂按比例分散在液体石蜡中，制得油相。所用乳化剂为span80或tween80，乳化剂在液体石蜡中的体积浓度为0.5％～5％；(3)在温度为25～85℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，将水相滴加至油相。所用油相体积是水相体积的5～50倍；(4)在温度为-5℃～10℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，加入交联剂进行交联反应。所用交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛，其用量为galG和PBAE两者总质量的0.5～5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的微球，其特征在于：具有如式(I)的结构的半乳糖改性明胶‑聚(β‑氨基酯)的组成成分，是由单体半乳糖改性明胶(galG)、单体端基为仲胺基含有二硫键的线性聚(β‑氨基酯)(PBAE)与交联剂反应所形成的微球。 所述的单体galG，具有式(II)的结构，由半乳糖(gal)对明胶(gel)通过改性反应得到； 所述的单体PBAE，具有式(III)的结构，n为聚合度。由双(烯丙酰氧乙基)二硫醚(IV)与N，N’‑二甲基烃二胺(V)反应得到。式(V)中，R1为‑(CH2)2‑、‑(CH2)3‑、‑(CH2)4‑、‑(CH2)5‑、‑(CH2)6‑、或所述的交联剂为二醛，具有式(VI)的结构。式(VI)中，R2为没有原子、‑CH2‑、‑(CH2)2‑、‑(CH2)3‑、‑(CH2)4‑、或即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。

【技术特征摘要】
1.一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的微球，其特征在于：具有如式(I)的结构的半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)的组成成分，是由单体半乳糖改性明胶(galG)、单体端基为仲胺基含有二硫键的线性聚(β-氨基酯)(PBAE)与交联剂反应所形成的微球。
所述的单体galG，具有式(II)的结构，由半乳糖(gal)对明胶(gel)通过改性反应得到；
所述的单体PBAE，具有式(III)的结构，n为聚合度。由双(烯丙酰氧乙基)二硫醚(IV)与N，N’-二甲基烃二胺(V)反应得到。式(V)中，R1为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、或所述的交联剂为二醛，具有式(VI)的结构。式(VI)中，R2为没有原子、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、或即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。
2.一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的载药微球，其特征在于：具有抗肿瘤药和半乳糖改性明胶-聚(β-氨基酯)的组成成分，是将抗肿瘤药分散在单体galG和单体PBAE中，加入交联剂后，两种单体发生交联反应所形成的载药微球。
所述的抗肿瘤药为盐酸阿霉素(DOX)或其他抗肿瘤药；
所述的单体galG，具有式(II)的结构，由半乳糖(gal)对明胶(gel)通过改性反应得到；
所述的单体PBAE，具有式(III)的结构，n为聚合度。由双(烯丙酰氧乙基)二硫醚(IV)与N，N’-二甲基烃二胺(V)反应得到。式(V)中，R1为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、或所述的交联剂为二醛，具有式(VI)的结构。式(VI)中，R2为没有原子、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、或即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。
3.根据权利要求1所述的一种新型微球的制备方法，其特征在于：以galG和PBAE为单体，以二醛为交联剂，经乳化交联法制备。制备的具体步骤如下：
(1)将单体galG和单体PBAE按比例加入水中，搅拌分散均匀后，制得水相。
单体galG和单体PBAE的质量比为(1～2)∶(1～2)，单体galG和单体PBAE分散在水中的总体积浓度为25～200mg/ml；
(2)将乳化剂按比例分散在液体石蜡中，制得油相。
所用乳化剂为span80或tween80，乳化剂在液体石蜡中的体积浓度为0.5％～5％；
(3)在温度为25～85℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，将水相滴加至油相。
所用油相体积是水相体积的5～50倍；
(4)在温度为-5℃～10℃和搅拌速度为50～1500rpm的条件下，加入交联剂进行交联反应。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉仁，詹国平，曾维霖，邓友超，杜阳森，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43