本发明专利技术提供了一种基于葡聚糖的pH与还原敏感性的两性离子纳米颗粒的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用，涉及医用材料技术领域。该纳米颗粒的合成是以葡聚糖、丁二酸酐和胱胺为原料，首先用丁二酸酐与葡聚糖反应使其羧化，再添加胱胺进行酰胺化交联反应，通过控制羧化程度和交联程度，从而制得不同粒径的稳定纳米颗粒。纳米颗粒表面携带的自由氨基和羧基使其具有两性离子性能，该纳米颗粒具有极好的抗蛋白非特异吸附性能且能够迅速被癌细胞摄取。该纳米颗粒中二硫键赋予纳米颗粒还原敏感性，在含有较高浓度的还原型谷胱甘肽的癌细胞内断裂，因而纳米颗粒具有肿瘤靶向性及控制释放功能，具有较高的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用材料
，尤其涉及一种具有两性离子特性的纳米颗粒 的制备。
技术介绍
癌症被认为是仅次于心脑血管的致使人死亡的主要原因。目前，治疗癌症的重要 的方法化疗。但该法有很多缺陷，许多抗癌药物都存在着难溶于水、稳定性差等缺点，且不 仅对癌细胞有杀灭作用，对正常细胞的也有较大的毒副作用。且易被网状内皮系统进行清 除，造成细胞吸收差。 智能纳米载药体系给癌症治疗带来了新的希望。纳米体系能够增强渗透性和停留 (EPR)效应，并能躲过人体的网状内皮质系统的识别和捕获，延长了载药系统在血液中的循 环时间，提高了药物的生物利用度。同时，利用癌细胞与正常细胞的区别(癌细胞的PH较低， 癌细胞内的还原型谷胱甘肽的含量较正常细胞高，癌细胞的细胞膜表面有过量产生的受 体，如叶酸、转铁蛋白）能够迅速的将药物释放到肿瘤部位。 目前，制备纳米颗粒的广泛使用的亲水部分为聚乙二醇(PEG)，但是近年来研究认 为:PEG除了亲水性之外还具有一定的疏水性，在氧和过渡金属离子存在下被氧化;PEG修饰 的蛋白质药物可能的免疫反应也被观察到；另外纳米胶束的PEG外壳屏蔽作用，不利于纳米 胶束细胞内的摄取。而且，PEG修饰的纳米颗粒缺少活性靶向的反应性基团。 作为PEG的替代品两性离子表现出优异的性能，比如超亲水性、高蛋白质稳定性以 及极好的"隐形"作用。然而与此同时也存在一些缺陷，最为突出的问题就是制备两性离子 聚合物的原材料是非生物降解型的。而这将产生一系列的问题，如聚合物的降解的残余部 分会导致药物的不完全释放以及产生不良的副反应。另外，制备两性离子纳米颗粒的方法 是复杂的且说需时间较长。因而成为此类材料实际应用的瓶颈问题。
技术实现思路
为解决这些缺陷，本研究设计的目的是一种可生物降解的具有pH和还原敏感性的 两性粒子纳米颗粒的制备。 本专利技术提供了一种可还原降解的两性离子纳米颗粒，包含有丁二酸酐、葡聚糖和 胱胺合成的两性离子纳米颗粒，其中葡聚糖是可生物降解的多糖，具有大量的反应性基团、 可控的分子量、生物可降解特性、生物兼容性和蛋白质稳定性等。为了使该纳米颗粒具有PH 和还原敏感性，制备过程中，引入丁二酸酐，是葡聚糖具有不同程度的羧基并与胱胺结合， 其中葡聚糖和丁二酸酐的质量比为100:25~400,羧化的葡聚糖和胱胺的质量比为1:0.2~ 3。因而通过设计丁二酸酐和胱胺的质量来控制纳米颗粒的粒径。 本专利技术还提供一种可还原降解聚两性离子纳米胶束的制备方法，依次包括以下步 骤： (1)不同质量比例的葡聚糖和丁二酸酐在催化剂的作用下进行羧化反应。反应溶 剂为二甲亚砜。 (2)不同质量比例的羧化后的葡聚糖和胱胺二盐酸盐在催化剂的作用下进行酰胺 化反应。反应所需溶剂为二甲亚砜。 (3)将步骤(2)制备的产物经过纯化干燥后溶解。溶解所需的溶剂为二甲亚砜。 (4)持续搅拌后，向溶液中滴加超纯水。 (5)将步骤(4)所得的溶液进行透析。 具体的，所述步骤(1)中羧化反应所需的催化剂为4-二甲氨基吡啶。 具体的，所述步骤(1)中反应在氮气保护下60°C反应24h。 具体的，所述步骤(1)中，质量比为100:25~400。具体的，所述步骤(2)中酰胺化反应催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亚 胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑。 具体的，所述步骤(2)中反应在氮气保护下25°C反应24h。 具体的，所述步骤(2)中，质量比为1:0.2~3。具体的，所述步骤(5)中，透析所用截留分子量为3500的透析袋，透析处理不少于 48小时，得到两性离子纳米颗粒。透析袋的目的在于除去未反应的小分子和低聚物，选择 3500的可达到目的 本专利技术还提供一种生物可降解的具有pH和还原敏感性两性离子纳米颗粒，在制备 化疗药物载体中的应用。正常细胞与癌细胞的pH的不同（血液pH为7.4，溶酶体和内涵体pH 为5-6)，药物可尽可能的释放到靶向位点。另外，谷胱甘肽在肿瘤细胞内的浓度比在体液内 高100到1000倍。载药纳米颗粒进入肿瘤细胞内，在谷胱甘肽的还原作用下，聚合物发生降 解，释放出药物。 借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点： 1.由于该纳米颗粒同时含有氨基、羧基和双硫键等结构单元，具有灵敏的pH和还 原响应性，在肿瘤细胞内部环境下（弱酸性和还原性），纳米颗粒结构易断裂，促使药物释 放； 2.纳米颗粒中的含有氨基和羧基，使其具有了两性离子性能，赋予纳米颗粒优异 的抗蛋白质非特异吸附性能； 3.所用的材料可生物降解，该纳米颗粒引入双硫键，纳米颗粒进入肿瘤细胞后，在 高浓度谷胱甘肽的刺激下断裂，药物可完全释放，作为抗癌药物载体具有实际的应用价值； 4.纳米胶束无细胞毒性，满足人体使用的安全性标准； 5.该纳米颗粒含有大量羧基，可通过静电作用与抗癌药物阿霉素，载药量较高。 上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。【附图说明】 图1为本专利技术中两性离子纳米颗粒的合成路线 图2为本专利技术中两性离子纳米颗粒的透射电镜照片（&:〇61/3六1-〇2;13 :〇61/3八1-04;c:Dex/SAl-07;d:Dex/SAl-15;e:Dex/SAl-30);图3为本专利技术中两性离子纳米颗粒在不同pH值溶液中的Zeta电位和粒径的变化； 图4为本专利技术中两性离子纳米颗粒在不同浓度的二硫苏糖醇(DTT)溶液中、不同时 间下的粒径变化(样品为:Dex/SAl-02); 图5为本专利技术中两性离子纳米颗粒的抗牛血清白蛋白的非特异吸附性能；图6为本专利技术中两性离子纳米颗粒的细胞毒性结果。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例1 1)葡聚糖的羧化：将0.500g葡聚糖溶解于4mL干燥好的二甲亚砜中，之后将其转入事先干燥好的烧 瓶中，加入往烧瓶中加入0.5mL二甲亚砜溶解的4-二甲氨基吡啶，接着加入1.0 mL二甲亚砜 溶解好的丁二酸酐，反应在氮气环境下60°C反应24h。产物用冷乙醇提取，用乙醇洗涤几次， 最后在真空干燥箱中干燥。具体使用过程中根据纳米胶束不同取代度的需要，调节葡聚糖 和丁二酸酐的质量的配比。 表1葡聚糖改性配方一览表 2)葡聚糖/ 丁二酸酐与胱胺的酰胺化反应： 葡聚糖/ 丁二酸酐（IOOmg)添加到5. OmL含有1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚 胺盐酸盐(2.68mg)和1-羟基苯并三挫(4.05mg)二甲亚砜中，用磁力搅拌器在800rpm下搅拌 3h。随后，含有20mg的胱的3mL的二甲亚砜溶液逐滴滴入到上述溶液中，在室温下反当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于葡聚糖的pH与还原敏感性的两性离子纳米颗粒的制备方法，其特征是制备过程经历了以下步骤：(1)不同质量比例的葡聚糖和丁二酸酐在催化剂的作用下进行羧化反应；(2)不同质量比例的羧化后的葡聚糖和胱胺二盐酸盐在催化剂的作用下进行酰胺化反应；(3)将步骤(2)制备的产物经过纯化干燥后溶解；(4)持续搅拌后，向溶液中滴加超纯水；(5)将步骤(4)所得的溶液进行透析。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪才华，吴鲁艳，田贞乐，李培培，
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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