本发明专利技术公开一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束及其制备方法与应用，属于生物医用材料领域。本发明专利技术的制备方法温和、简单，不需要特殊处理。本发明专利技术制备的靶向聚合物胶束水溶性好、易降解，且其分解代谢产物毒性较小；成分简单，原料易得且生物相容性好，有望在生物医学工程材料领域得到广泛的应用。聚合物胶束可包裹疏水性药物，同时材料为正电性，可通过静电作用吸附基因，形成基因和药物双载载体，发挥协同效果。用多肽修饰聚合物制成肿瘤靶向的基因药物与疏水药物双载递释系统，提高载药递释系统在肿瘤部位的分布，从而提高了其摄取效率和肿瘤治疗效果；因此，该靶向聚合物胶束在恶性肿瘤的复合化疗中具备广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束及其制备方法与应用
本专利技术属于生物医用材料领域，具体的说，涉及一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束及其制备方法与应用。
技术介绍
通过药物载体，可以调节药物释放的速度，改变化疗药物在体内的分布，降低药物的毒副作用，提高其生物利用度，这对于提高化疗药物在临床上的应用具有非常巨大的意义。在众多的药物载体中，聚合物胶束因其核-壳结构具有较高的药物负载能力，适合的药物范围较广，粒径小且分布非常窄，且易于进行表面修饰等优点而受到人们广泛的关注，具有远大的发展前景。近年来谷胱甘肽响应型的智能药物载体由于其高效的药物释放效果引起了人们极大的关注。曹等人合成了含有二硫键的氧化还原型两亲性三嵌段共聚物(mPEG-Hy-PCL-SS-PCL-Hy-mPEG(SCHE))。SCHE在水环境中能够自组装成粒径约为100nm的球形纳米粒，在谷胱甘肽(GSH)作用下，纳米粒的粒径分布会变宽，粒径呈现变大趋势，且显著的提高载药纳米粒的释药速率。细胞摄取实验结果表明，经GSH预处理的细胞，核内荧光强度明显变强。谢等人设计了双硫键连接聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅药物载体体系(MSNs-SS-PEG)，结果表明阿霉素被有效包裹在MSNs-SS-PEG的介孔通道中，并且在24小时没有释放，其载药率和包封率分别为12.3％和88.2％。当加入一定浓度的谷胱甘肽(GSH)时，阿霉素从介孔通道中释放，呈现具有氧化还原响应性的药物释放曲线。然而在肿瘤的化疗治疗中，化疗药物往往都有副作用，在杀死癌细胞的同时也杀死健康细胞，使其在体内的实际应用受到限制。因此，针对肿瘤细胞中还原性GSH高表达，抗肿瘤药物靶向性差的特点，如何达到药物的高效靶向递送、可控释放、协同相互作用，且药物载体材料可在细胞内降解，并具有良好的生物相容性，便成为当前生物医用材料领域亟待解决的重要课题。迄今为止，多次通过麦克尔加成反应制备的具有谷胱甘肽响应型的双载药物聚合物胶束尚未见报道。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供通过上述制备方法制备得到的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。本专利技术的再一目的在于提供所述谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束在生物医用材料领域中的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法，包括以下操作步骤：通过聚乙烯亚胺(PEI)与N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)发生的迈克尔加成反应形成双硫键交联的聚乙烯亚胺(PEI-SS)，并接着与丙烯酸酯封端的双羟基聚己内酯(PCL-acrylated)发生加成反应生成聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺(PCL-PEI-SS)，最后再与双官能团聚乙二醇(MAL-PEG-NHS)及多肽反应后冷冻干燥形成谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。具体包括以下操作步骤：(1)以双硫键交联的聚乙烯亚胺(PEI-SS)的制备：将聚乙烯亚胺(PEI)溶于甲醇水溶液中，得到聚乙烯亚胺(PEI)溶液；在氮气及避光的环境下将N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)的甲醇溶液缓慢滴加入PEI溶液中，并加热搅拌，可再次加入少量聚乙烯亚胺(PEI)溶液，使N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)充分反应；一段时间后，加入去离子水稀释，并恢复至室温，终止反应；调节pH值，透析，冷冻干燥，得到双硫键交联的聚乙烯亚胺(PEI-SS)；(2)丙烯酸酯封端的聚己内酯(PCL-acrylated)的制备：将末端为双羟基基团的聚己内酯(PCL-OH)溶于干燥的甲苯中，聚己内酯(PCL-OH)的甲苯溶液先抽真空并通氮气后，再依次将三乙胺和丙烯酰氯在冰浴和避光的条件下缓慢滴加入其中；滴加结束后，升高温度，开始反应；反应结束后，将反应液过滤除去三乙胺盐酸盐结晶，滤液在过量的冷正己烷中沉淀，抽滤，收集白色粉末，最后干燥得到丙烯酸酯封端的聚己内酯(PCL-acrylated)；(3)聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇(PCL-PEI-SS-PEG)的制备：在一定的温度和氮气环境下，将双硫键交联的聚乙烯亚胺(PEI-SS)完全溶解于甲醇中，并逐滴加入步骤(2)制备的丙烯酸酯封端的聚己内酯(PCL-acrylated)的氯仿溶液中，通氮气冷凝回流反应；反应结束后用过量的冷石油醚沉淀，得到白色沉淀再用二氯甲烷溶解后缓慢的滴加到去离子水中搅拌过夜，挥发有机溶剂后，冷冻干燥，得到聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺(PCL-PEI-SS)；再将聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺(PCL-PEI-SS)溶于磷酸盐缓冲液，调节pH，再加入末端基团为马来酰亚胺基(MAL)和N-羟基丁二酰亚胺基(NHS)的双官能团聚乙二醇(MAL-PEG-NHS)，室温下反应，透析，冷冻干燥，制得聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇(PCL-PEI-SS-PEG)；(4)谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备：将步骤(3)制得的聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇(PCL-PEI-SS-PEG)用磷酸盐缓冲液复溶，得到聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇(PCL-PEI-SS-PEG)溶液，将多肽加入到已调好pH的聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇(PCL-PEI-SS-PEG)溶液中，在常温下反应，透析去除未反应的多肽，冷冻干燥，制得肿瘤靶向纳米载体，即谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束；为了更好的实现本专利技术，还包括：(5)将步骤(4)得到的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束再用磷酸盐缓冲液复溶，得到谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束溶液；将疏水药物溶于丙酮中，然后将疏水药物的丙酮溶液缓慢滴加到谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束溶液中，搅拌，透析，冷冻干燥，制成疏水药物复合物；再与基因药物在磷酸盐缓冲液中复合，室温条件下涡旋，孵育，即得载有疏水药物和基因药物的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。步骤(1)中，所述的聚乙烯亚胺(PEI)、N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)的摩尔比为4.0～8.0:1；所述的甲醇水溶液中的甲醇的体积分数为5％～20％；所述的聚乙烯亚胺(PEI)在反应体系中的浓度为0.02～0.06mol/L；所述的终止反应用的去离子水的体积为反应体系中溶液总体积的0.8～1.5倍；优选为1.2倍；所述的缓慢滴加的时间为20～60min；优选为30min；所述的加热搅拌的条件为200～600rpm下反应6h～10h，反应温度40～80℃；优选为400rpm下反应6h，反应温度45℃；所述的调节pH值指调节溶液pH值至3.8～4.2；优选为4.0；所述的透析所用的透析袋的截留分子量为8000～14000；所述的冷冻干燥的时间为24～48h。步骤(2)中，所述的末端为双羟基基团的聚己内酯(PCL-OH)与丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1：4～12：4～12；优选为1：8：8；所述的末端为双羟基基团的聚己内酯(PCL-OH)在反应体系中的浓度为0.001～0.005mol/L；所述的缓慢滴加的时间为20～60min；优选为30min；所述的反应的条件为200～600rpm下反应6～12h，反应温度60～100℃；优选为300rpm下反应8h，反应温度80℃；所述的冷正己烷与反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)以双硫键交联的聚乙烯亚胺的制备：将聚乙烯亚胺溶于甲醇水溶液中，得到聚乙烯亚胺溶液；在氮气及避光的环境下将N,N'‑双(丙烯酰)胱胺的甲醇溶液缓慢滴加入聚乙烯亚胺溶液中，并加热搅拌；一段时间后，加入去离子水稀释，并恢复至室温，终止反应；调节pH值，透析，冷冻干燥，得到双硫键交联的聚乙烯亚胺；(2)丙烯酸酯封端的聚己内酯的制备：将末端为双羟基基团的聚己内酯溶于干燥的甲苯中，聚己内酯的甲苯溶液先抽真空并通氮气后，再依次将三乙胺和丙烯酰氯在冰浴和避光的条件下缓慢滴加入其中；滴加结束后，升高温度，开始反应；反应结束后，将反应液过滤除去三乙胺盐酸盐结晶，滤液在过量的冷正己烷中沉淀，抽滤，收集白色粉末，最后干燥得到丙烯酸酯封端的聚己内酯；(3)聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺‑聚乙二醇的制备：在一定的温度和氮气环境下，将双硫键交联的聚乙烯亚胺完全溶解于甲醇中，然后将步骤(2)制备的丙烯酸酯封端的聚己内酯的氯仿溶液滴加入上述溶液，通氮气冷凝回流反应；反应结束后用过量的冷石油醚沉淀，得到白色沉淀再用二氯甲烷溶解后缓慢的滴加到去离子水中搅拌过夜，挥发有机溶剂后，冷冻干燥，得到聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺；再将聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺溶于磷酸盐缓冲液，调节pH，再加入末端基团为马来酰亚胺基和N‑羟基丁二酰亚胺基的双官能团聚乙二醇，室温下反应，透析，冷冻干燥，制得聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺‑聚乙二醇；(4)谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备：将步骤(3)制得的聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺‑聚乙二醇用磷酸盐缓冲液复溶，得到聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺‑聚乙二醇溶液，将多肽加入到已调好pH的聚己内酯‑双硫键交联聚乙烯亚胺‑聚乙二醇溶液中，在常温下反应，透析去除未反应的多肽，冷冻干燥，制得肿瘤靶向纳米载体，即谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。...
【技术特征摘要】
1.一种谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)以双硫键交联的聚乙烯亚胺的制备：将聚乙烯亚胺溶于甲醇水溶液中，得到聚乙烯亚胺溶液；在氮气及避光的环境下将N,N'-双(丙烯酰)胱胺的甲醇溶液缓慢滴加入聚乙烯亚胺溶液中，并加热搅拌；一段时间后，加入去离子水稀释，并恢复至室温，终止反应；调节pH值，透析，冷冻干燥，得到双硫键交联的聚乙烯亚胺；(2)丙烯酸酯封端的聚己内酯的制备：将末端为双羟基基团的聚己内酯溶于干燥的甲苯中，聚己内酯的甲苯溶液先抽真空并通氮气后，再依次将三乙胺和丙烯酰氯在冰浴和避光的条件下缓慢滴加入其中；滴加结束后，升高温度，开始反应；反应结束后，将反应液过滤除去三乙胺盐酸盐结晶，滤液在过量的冷正己烷中沉淀，抽滤，收集白色粉末，最后干燥得到丙烯酸酯封端的聚己内酯；(3)聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇的制备：在一定的温度和氮气环境下，将双硫键交联的聚乙烯亚胺完全溶解于甲醇中，然后将步骤(2)制备的丙烯酸酯封端的聚己内酯的氯仿溶液滴加入上述溶液，通氮气冷凝回流反应；反应结束后用过量的冷石油醚沉淀，得到白色沉淀再用二氯甲烷溶解后缓慢的滴加到去离子水中搅拌过夜，挥发有机溶剂后，冷冻干燥，得到聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺；再将聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺溶于磷酸盐缓冲液，调节pH，再加入末端基团为马来酰亚胺基和N-羟基丁二酰亚胺基的双官能团聚乙二醇，室温下反应，透析，冷冻干燥，制得聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇；(4)谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备：将步骤(3)制得的聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇用磷酸盐缓冲液复溶，得到聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇溶液，将多肽加入到已调好pH的聚己内酯-双硫键交联聚乙烯亚胺-聚乙二醇溶液中，在常温下反应，透析去除未反应的多肽，冷冻干燥，制得肿瘤靶向纳米载体，即谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。2.根据权利要求1所述的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法，其特征在于还包括：(5)将步骤(4)得到的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束再用磷酸盐缓冲液复溶，得到谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束溶液；将疏水药物溶于丙酮中，然后将疏水药物的丙酮溶液缓慢滴加到谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束溶液中，搅拌，透析，冷冻干燥，制成疏水药物复合物；再与基因药物在磷酸盐缓冲液中复合，室温条件下涡旋，孵育，即得载有疏水药物和基因药物的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束。3.根据权利要求1或2所述的谷胱甘肽响应型靶向聚合物胶束的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞，刘璇，冯龙宝，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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