具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法，聚合物药物载体包括聚甲基丙烯酸酯类嵌段和聚乙二醇嵌段；其中，聚甲基丙烯酸酯类嵌段上接枝有带有二硫键的四苯乙烯和羟乙基六亚甲基亚胺。本发明专利技术中的聚甲基丙烯酸酯类嵌段为接枝了带有二硫键的四苯乙烯及羟乙基六亚甲基亚胺的功能性嵌段，作为载体的疏水内核，具有氧化还原、pH响应以及聚集诱导发光等功能；聚乙二醇嵌段作为载体亲水壳层，为纳米载体提供了优异的生物相容性。

Polymeric drug carriers, drug loaded micelles with aggregation induced luminescence and dual sensitivity and their preparation methods

The invention provides a polymeric drug carrier with aggregation-induced luminescence and dual sensitivity, a drug-loading micelle and a preparation method thereof. The polymer drug carrier comprises a polymethacrylate block and a polyethylene glycol block, wherein the polymethacrylate block is grafted with a tetraethylene and a hydroxyethyl group having a disulfide bond. Base six methylene imine. The polymethacrylate block is a functional block grafted with tetraethylene and hydroxyethyl hexamethylene imide with disulfide bond, which acts as the hydrophobic core of the carrier, and has the functions of oxidation-reduction, pH response and aggregation-induced luminescence; the polyethylene glycol block acts as the hydrophilic shell of the carrier and provides the nano-carrier. Excellent biocompatibility.

【技术实现步骤摘要】
具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法
本专利技术属于药物载体
，具体涉及一种具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法。
技术介绍
化疗作为最常见的癌症治疗策略之一，其在对癌症组织起到杀灭作用的同时也对正常生理组织造成了极大的副作用。而具有纳米尺寸的聚合物药物载体则可利用增强和渗透性保留(EPR)效应，在提高疗效的同时也减少了副作用，为靶向抗癌提供了一种新的策略。同时，纳米载体可接枝多种荧光分子作为造影剂，可避免人体对其的代谢，增强其长期稳定性，也可实现诊断和治疗为一体的治疗方式。肿瘤组织细胞外pH呈酸性(pH值为6.5-7.2)；具有pH敏感性的六亚甲基亚胺结构可在此环境下由疏水转变为亲水，作为一类新型pH响应性结构被加以利用。此外，肿瘤细胞内过量表达的谷胱甘肽也为癌症的精准治疗提供了方向，带有二硫键的化合物可在大量谷胱甘肽的环境中发生二硫键的断裂，从而实现氧化还原响应并用于药物精确释放。具有氧化还原及pH响应特性的纳米载体已被证实能提高治疗效果。此外，与单一刺激反应的纳米颗粒相比，双反应的纳米颗粒充分利用肿瘤组织的生理特点，具有更好的抗肿瘤效果。近年来，随着生物成像技术和智能药物的应用，带有成像功能的纳米载体逐渐受到人们的重视。然而，传统的荧光探针通常受到聚集淬灭(ACQ)效应的限制，其荧光效率在高浓度时显著降低。而一种新的荧光分子在聚集态中发出强烈的荧光，这一现象被称为聚集诱导发光(AIE)效应。鉴于这种独特的特性，此类荧光分子，如四苯乙烯，被广泛应用于生物成像及药物递送监测。因此，制备一种能够聚集诱导发光、具有氧化还原及pH响应特性的药物载体在癌症诊断与治疗方面起着非常重要的作用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法，该药物载体具有对酸性pH及大量谷胱甘肽环境的敏感性以及聚集诱导发光的荧光功能，可在准确高效给药的同时实现药物在体内及细胞内的精确追踪和定位。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体，包括聚甲基丙烯酸酯类嵌段和聚乙二醇嵌段；其中，聚甲基丙烯酸酯类嵌段上接枝有带有二硫键的四苯乙烯和羟乙基六亚甲基亚胺；药物载体的结构式如式Ⅰ所示：其中，接有二硫四苯乙烯的聚甲基丙烯酸酯的聚合度m为1-100；接有羟乙基六亚甲基亚胺的聚甲基丙烯酸酯的聚合物n为1-100。进一步地，m为1，n为8。上述具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体的制备方法，具体包括以下步骤：(1)在氩气保护下，将带有羧基的四苯乙烯、一端接有甲基丙烯酸的二羟乙基二硫化物、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶按质量比为0.5-1.5:0.5-1.5:0.5-1.8:0.02-0.04混合，室温搅拌24-26h，提纯，干燥，得到带有二硫键的四苯乙烯甲基丙烯酸酯单体，其化学结构式式Ⅱ所示；(2)将步骤(1)所得单体、甲基丙烯酰氧乙基六亚甲基亚胺单体、偶氮二异丁腈和4-氰基戊酸二硫代苯甲酸按质量比为300-600:550-650:12-16:95-100混合，冻抽除氧后于65-75℃下反应24-28h，经去离子水透析后冻干，得到聚甲基丙烯酸酯类嵌段，其化学结构式如式Ⅲ所示；其中，聚合度m为1-100，n为1-100；(3)将步骤(2)所得物与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐以及N-羟基琥珀酰亚胺混合，室温搅拌20-26h，然后加入氨基聚乙二醇和三乙胺，继续反应20-26h，然后旋转蒸发除去溶剂，最后用去离子水透析，冻干，制得；其中，步骤(2)所得物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、氨基聚乙二醇和三乙胺的质量比为200-400:24-26:14-16:450-550:10-12。进一步地，步骤(1)中带有羧基的四苯乙烯、一端接有甲基丙烯酸的二羟乙基二硫化物、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为1:0.56:0.76:0.03。进一步地，步骤(2)中步骤(1)所得单体、甲基丙烯酰氧乙基六亚甲基亚胺单体、偶氮二异丁腈和4-氰基戊酸二硫代苯甲酸的质量比为400:580:14:96。进一步地，步骤(3)中步骤(2)所得物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、氨基聚乙二醇和三乙胺的质量比为300:24.52:14.72:470:10.34。采用上述制得的聚合物药物载体制备聚合物载药胶束的方法，包括以下步骤：将聚合物药物载体与抗癌药物溶于四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺混合的混合溶剂中，得混合溶液，将混合溶液加入2-20倍混合溶液体积的生理盐水或超纯水中，搅拌1-4h，最后透析除去有机溶剂，得到以聚甲基丙烯酸酯类为疏水核，聚乙二醇为亲水壳的聚合物载药胶束；或将聚合物药物载体与抗癌药物溶于四氢呋喃，然后旋转蒸发除去有机溶剂，再加入生理盐水或超纯水，充分振荡水化，制得。进一步地，四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1-2:1-2，搅拌时间为2h。进一步地，四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1:1。进一步地，旋转蒸发温度为40-60℃，蒸发时间为0.5-2h。本专利技术提供的具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体、载药胶束及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术中的聚甲基丙烯酸酯类嵌段为接枝了带有二硫键的四苯乙烯及羟乙基六亚甲基亚胺的功能性嵌段，作为载体的疏水内核，具有氧化还原、pH响应以及聚集诱导发光等功能；聚乙二醇嵌段作为载体亲水壳层，为纳米载体提供了优异的生物相容性，在疏水性内核内包裹上抗癌药物，制得载药胶束，其粒径尺寸分布在10-200nm之间；通过体外细胞水平和体内动物水平，与自由药物对比，载药胶束在药效、生物安全性和循环时间方面均有明显提高，可以实现抗癌药物的高效低毒，具有氧化还原及pH双重敏感响应，同时四苯乙烯的AIE(聚集诱导发光)成像性能实现了抗癌药物在体内踪迹的监控。附图说明图1为聚合物载药胶束的核磁共振氢谱图谱。图2为聚合物载药胶束的粒径分布图。图3为聚合物载药胶束的透射电镜图。图4为不同条件下聚合物载药胶束的粒径变化结果图。图5为聚合物载药胶束的荧光发射图谱。图6为聚合物载药胶束在不同pH值下的体外药物释放结果图。图7为聚合物载药胶束对乳腺癌细胞的抑制结果图。图8为动物试验中聚合物载药胶束对肿瘤体积的影响结果图。图9为动物试验中聚合物载药胶束对小鼠体重的影响结果图。具体实施方式实施例1一种具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体，聚甲基丙烯酸酯类嵌段和聚乙二醇嵌段；其中，聚甲基丙烯酸酯类嵌段上接枝有带有二硫键的四苯乙烯和羟乙基六亚甲基亚胺。上述具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体的制备方法，其反应过程如下所示：具体包括以下步骤：(1)在氩气保护下，将带有羧基的四苯乙烯(1g)和一端接有甲基丙烯酸的二羟乙基二硫化物(0.56g)溶解在无水二氯甲烷中，然后加入二环己基碳二亚胺(0.76g)和4-二甲氨基吡啶(0.03g)，室温搅拌24h，然后经柱层析提纯，最后干燥，得到带有二硫键的四苯乙烯甲基丙烯酸酯单体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体，其特征在于，包括聚甲基丙烯酸酯类嵌段和聚乙二醇嵌段；其中，聚甲基丙烯酸酯类嵌段上接枝有带有二硫键的四苯乙烯和羟乙基六亚甲基亚胺；药物载体的结构式如式Ⅰ所示：

【技术特征摘要】
1.具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体，其特征在于，包括聚甲基丙烯酸酯类嵌段和聚乙二醇嵌段；其中，聚甲基丙烯酸酯类嵌段上接枝有带有二硫键的四苯乙烯和羟乙基六亚甲基亚胺；药物载体的结构式如式Ⅰ所示：其中，接有二硫四苯乙烯的聚甲基丙烯酸酯的聚合度m为1-100；接有羟乙基六亚甲基亚胺的聚甲基丙烯酸酯的聚合物n为1-100。2.根据权利要求1所述的具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体，其特征在于，接有二硫四苯乙烯的聚甲基丙烯酸酯的聚合度m为1；接有羟乙基六亚甲基亚胺的聚甲基丙烯酸酯的聚合物n为8。3.如权利要求1或2所述的具有聚集诱导发光及双重敏感性的聚合物药物载体的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)在氩气保护下，将带有羧基的四苯乙烯、一端接有甲基丙烯酸的二羟乙基二硫化物、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶按质量比为0.5-1.5:0.5-1.5:0.5-1.8:0.02-0.04混合，室温搅拌24-26h，提纯，干燥；(2)将步骤(1)所得物、甲基丙烯酰氧乙基六亚甲基亚胺单体、偶氮二异丁腈和4-氰基戊酸二硫代苯甲酸按质量比为300-600:550-650:12-16:95-100混合，冻抽除氧后于65-75℃下反应24-28h，然后透析、冻干；(3)将步骤(2)所得物与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐以及N-羟基琥珀酰亚胺混合，室温搅拌20-26h，然后加入氨基聚乙二醇和三乙胺，继续反应20-26h，然后旋转蒸发除去溶剂，最后用去离子水透析，冻干，制得；其中，步骤(2)所得物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、氨基聚乙二醇和三乙胺的质量比为200-400:24-26:14-16:450-550:10-12。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云兵，马博轩，庄伟华，李高参，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51