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一种肝素前体多糖聚合物及其制备方法和应用技术

技术编号:20930070 阅读:28 留言:0更新日期:2019-04-20 12:47
本发明专利技术公开了一种肝素前体多糖聚合物及其制备方法和应用。该聚合物将维生素E琥珀酸酯通过胱胺键链接到肝素前体多糖上;方法如下:(1)肝素前体多糖‑胱胺的合成:将肝素前体多糖溶于水中,加热搅拌使其溶解,冷却至室温,再加入偶联剂和活化剂活化羧基,最后加入胱胺,氮气气氛下与其反应,反应完成后,透析,冷冻干燥,即得;(2)肝素前体多糖‑胱胺‑维生素E琥珀酸酯聚合物的合成:将维生素E琥珀酸酯溶于有机溶剂中,先加入偶联剂和活化剂,避光活化羧基,再缓慢滴加步骤(1)得到的肝素前体多糖‑胱胺,将反应液透析,冷冻干燥,即得。该聚合物用于抗肿瘤药物的递送。

A heparin precursor polysaccharide polymer and its preparation method and Application

The invention discloses a heparin precursor polysaccharide polymer, a preparation method and application thereof. The polymer links vitamin E succinate to heparin precursor polysaccharide through cysteine bond. The methods are as follows: (1) synthesis of heparin precursor polysaccharide cysteamine: dissolve heparin precursor polysaccharide in water, heat and stir it to dissolve, cool it to room temperature, add coupling agent and activator to activate carboxyl group, finally add cysteamine, react with it in nitrogen atmosphere, and dialysis after reaction is completed. (2) Synthesis of heparin precursor polysaccharide cysteine vitamin E succinate polymer: dissolve vitamin E succinate in organic solvents, first add coupling agent and activator, activate carboxyl group by avoiding light, then slowly add step (1) Heparin precursor polysaccharide cysteine, dialysis reaction solution, freeze-drying, get. The polymer is used for delivery of antineoplastic drugs.

【技术实现步骤摘要】
一种肝素前体多糖聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于聚合物合成及纳米材料
,具体涉及一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
传统的阿霉素(DOX)注射剂虽然可以有效地治疗癌症,但其靶向性差造成了极强的毒副作用。聚乙二醇(PEG)化的聚合物胶束凭借其自身被动靶向作用及体内长循环优势可以有效的将DOX递送至肿瘤组织,减少其在正常组织的蓄积,从而减小DOX的毒作用。然而PEG不良的体内相容性限制其应用。肝素前体多糖(HR)结构同糖醛酸(HA)和肝素等多糖类似,都具有生物可降解、生物相容性好等优点,除此之外,HR还具有一个显著地特征,即体内长循环性。故基于肝素前体多糖构建的聚合物胶束既能保证载体的生物相容性和生物可降解性又能保证载体在体内的长循环性。DOX使用除毒副作用强之外,易产生的多药耐药性(MDR)也是DOX应用受限的主要原因之一。有研究表明尽管低浓度的TPGS胶束可以抑制P-糖蛋白介导的外排,具有较好的逆转MDR作用,但其临界胶束浓度较大,导致形成混合胶束的能力不足。有研究表明其结构中的维生素E基团也具有逆转MDR的作用。因此,利用维生素E的衍生物维生素E琥珀酸酯VES为疏水性材料构建聚合物胶束,即可解决临界胶束浓度大的问题,又可有效保证逆转MDR的效果。
技术实现思路
针对现有问题的不足,本专利技术的第一个目的是提供一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物,将维生素E琥珀酸酯通过含还原敏感二硫键的胱胺链接到肝素前体多糖主链上,结合纳米给药系统,还原敏感释药和逆转MDR等多重机制,不但延长体内循环时间,被动靶向至肿瘤组织,而且可以快速释放药物及逆转剂,抑制P-gp外排,增加药物在细胞内的蓄积,提高抗肿瘤疗效。本专利技术的第二个目的是提供一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的应用。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是:一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物(HR-CYS-VES,KSV),将维生素E琥珀酸酯通过胱胺键链接到肝素前体多糖上,即得。上述肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的制备方法,包括如下步骤:(1)肝素前体多糖-胱胺的合成:将肝素前体多糖溶于水中,加热搅拌使其溶解,冷却至室温,再加入偶联剂和活化剂活化羧基,最后加入胱胺,氮气气氛下与其反应,反应完成后,将反应液透析,冷冻干燥,即得肝素前体多糖-胱胺;(2)肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的合成:将维生素E琥珀酸酯溶于有机溶剂中,先加入偶联剂和活化剂,避光活化羧基,再缓慢滴加步骤(1)所得肝素前体多糖-胱胺,反应完成后,将反应液透析,冷冻干燥,即得肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物。作为本申请的优选技术方案,所述步骤(1)中,肝素前体多糖与胱胺的质量比为5:3-15。作为本申请的优选技术方案,所述步骤(1)和步骤(2)中活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC),偶联剂为N-羟基丁二酰亚胺(NHS)。优选的,所述步骤(1)中,肝素前体多糖与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺的质量比为5:2-5:1-4。作为本申请的优选技术方案,所述步骤(2)中,维生素E琥珀酰胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺的摩尔比为1:1-5:1-5。作为本申请的优选技术方案,所述步骤(2)中,所述有机溶剂为DMF和甲酰胺的混合溶液,其中DMF和甲酰胺的体积比为1:2。作为本申请的优选技术方案,所述步骤(2)中,肝素前体多糖-胱胺先溶于甲酰胺溶液中,加热搅拌至溶解,冷却至室温后再缓慢滴加至维生素E琥珀酸酯溶液中。上述肝素多糖前体-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物用于抗肿瘤药物的递送。上述肝素多糖前体-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物作为抗肿瘤药物载体的应用。作为本申请的优选技术方案,所述药物载体为肝素多糖前体-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物胶束。作为本申请的优选技术方案,所述抗肿瘤药物为阿霉素,通过溶剂挥发超声法制得,具体步骤如下:称取肝素多糖前体-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物溶于磷酸盐缓冲溶液中,室温下搅拌形成胶束溶液,再向其中加入阿霉素,超声后离心,再微孔过滤后,即得载药胶束。有益效果本专利技术提供的肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物及其制备方法和应用,与现有技术相比,具有以下有益效果:(1)本专利技术首次合成了还原敏感型聚合物新材料:肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物;(2)本专利技术使用KSV材料制备阿霉素新剂型,DOX/KSV聚合物胶束;(3)首次将DOX/KSV新剂型用于治疗肿瘤多药耐药,发挥协同作用。附图说明图1为KSV两亲性聚合物在D2O中的核磁共振氢谱;图2为DOX/KSV的粒径分布图(a)及TEM形貌图(b);图3为DOX/KSV胶束体外药物释放行为。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。所用试剂或者仪器设备未注明生产厂商的,均视为可以通过市场购买的常规产品。肝素前体多糖HR结构同HA和肝素等多糖类似,具有生物可降解、生物相容性好等优点,除此之外,HR还具有一个显著地特征,即体内长循环性。故基于肝素前体多糖构建的聚合物胶束既能保证载体的生物相容性和生物可降解性又能保证载体在体内的长循环性。聚合物胶束给药系统虽能够被较好地被摄取入胞,但由于释药缓慢,导致胞内游离药物在靶部位的浓度并不高,从而影响了疗效的发挥。为解决胶束释药缓慢的问题,本专利技术设计了以胱胺作为连接体的还原敏感聚合物胶束。含二硫键的载体到达肿瘤细胞还原环境内,经还原型GSH作用断裂,胶束解聚,药物可快速释放入核发挥疗效。故基于肝素前体多糖构建的还原敏感型聚合物胶束可有效增强抗肿瘤疗效。同时,本专利技术利用维生素E的衍生物维生素E琥珀酸酯为疏水性材料构建聚合物胶束,既可解决临界胶束浓度大的问题,又可有效保证逆转MDR的效果。实施例1:1.HR-CYS-VES(KSV)新材料合成表征肝素前体多糖50mg溶于超纯水溶液中,60℃油浴加热磁力搅拌使其溶解,冷却至室温。加入EDC40mg和NHS30mg,冰浴下磁力搅拌4h活化羧基。胱胺二盐酸盐30mg加入到反应混合物中。混合液于30℃氮气环境下搅拌反应36h。反应结束后得到反应液在水中透析(MWCO3500)除去未反应的胱胺。得到聚合物溶液用0.45μm水系的膜过滤除去不溶性杂质,冷冻干燥,得HR-CYS白色粉末。VES79.56mg溶解于20mLDMF与4mL甲酰胺混合溶液中。EDCI28.6mg、NHS17.1mg加入溶液中,避光冰浴下磁力搅拌4h活化羧基。HR-CYS溶于甲酰胺溶液中,60℃油浴加热磁力搅拌使其溶解,冷却至室温。将HR-CYS溶液缓慢滴加到VES溶液中,混合液于30℃氮气环境下搅拌反应72h。反应结束后得到反应液加入适量二氯甲烷,用蒸馏水透析(MWCO3500)3d。得到聚合物溶液用0.45μm水系滤膜过滤除去不溶性杂质,冷冻干燥,得白色粉末为两亲性共聚物HR-CYS-VES(KSV),干燥器中保存。将胱胺二盐酸盐换成乙二胺,其他原料相同并采用相同方法,合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肝素前体多糖‑胱胺‑维生素E琥珀酸酯聚合物,其特征在于,将维生素E琥珀酸酯通过胱胺键链接到肝素前体多糖上。

【技术特征摘要】
1.一种肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物,其特征在于,将维生素E琥珀酸酯通过胱胺键链接到肝素前体多糖上。2.权利要求1所述的肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)肝素前体多糖-胱胺的合成:将肝素前体多糖溶于水中,加热搅拌使其溶解,冷却至室温,再加入偶联剂和活化剂活化羧基,最后加入胱胺,氮气气氛下与其反应,反应完成后,将反应液透析,冷冻干燥,即得肝素前体多糖-胱胺;(2)肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的合成:将维生素E琥珀酸酯溶于有机溶剂中,先加入偶联剂和活化剂,避光活化羧基,再缓慢滴加步骤(1)所得肝素前体多糖-胱胺,反应完成后,将反应液透析,冷冻干燥,即得肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物。3.根据权利要求2所述的肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,肝素前体多糖与胱胺的质量比为5:3-15。4.根据权利要求2所述的肝素前体多糖-胱胺-维生素E琥珀酸酯聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)和步骤(2)中活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,偶联剂为N...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱立朋陈敬华葛璐毛静
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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