靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物医用高分子材料与纳米生物技术领域。具体涉及靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体及其制备方法，所述纳米载体具典型的核壳结构，以超顺磁性Fe

Reductive responsive magnetic nano carrier modified by targeting ligand and preparation method thereof

The invention belongs to the field of biomedical polymer materials and nano biological technology. The utility model relates to a reductive responsive magnetic nano carrier modified by a targeted ligand, and a preparation method thereof, wherein the nanoparticle carrier has a typical nuclear shell structure with superparamagnetic Fe

【技术实现步骤摘要】
靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体及其制备方法
本专利技术属于生物医用高分子材料与纳米生物
，具体涉及靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体及其制备方法。
技术介绍
恶性肿瘤在世界范围内已经成为人类面临的主要杀手之一，每年导致全球大约13％的死亡率。据世界卫生组织(WorldHealthOrganization，WHO)统计，在世界范围内，每年有近100万人被诊断出癌症，在近十年有超过8000万人死于癌症。虽然化疗在近些年的抗癌治疗中取得了良好的效果，但是由于它治疗的过程中不具有肿瘤靶向性，导致严重的副反应，给患者带来极大地痛苦。此外，由于许多化疗药物还存在溶解度低，稳定性差，生物利用度低，容易引发多药耐性等问题，严重限制了抗肿瘤药物在临床上的应用。所以，研究抗癌药物合适的给药载体是十分必要的。随着近年材料化学的进步与发展，越来越多的人聚焦于纳米递药系统，包括纳米载体，纳米粒，脂质体，聚合物-药物共聚体，碳纳米管，介孔硅载药体系等。在这其中，聚合物载体作为一种具有广阔应用前景的新型纳米给药系统，引起了人们的广泛关注。壳寡糖(CSO)，一种低分子量的壳聚糖，在保留了壳聚糖的诸多理化性质的条件下水溶性获得了极大的提高，它是自然界中存在的唯一一种带有氨基的碱性多糖，具有良好的生物相容性，生物可降解性和低毒性，因此可对其进行疏水改性，来负载疏水性的药物。许多研究表明透明质酸(HA)在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用，其特异性受体CD44在许多肿瘤细胞中过表达，而正常细胞表面的CD44受体则处于一种非活跃的沉默状态，而透明质酸与CD44之间的相互作用可介导药物进入细胞，可作为透明质酸作为靶向配体治疗恶性肿瘤的基础。目前针对透明质酸对药物的靶向递送多集中于利用透明质酸中的羧基对载体进行化学修饰或直接对透明质酸进行两亲性修饰，但有文献报道，过多利用透明质酸中的羧基对其进行改性可能会影响透明质酸对CD44受体的靶向结合能力，并且通过化学方法进行透明质酸修饰制备靶向载体，存在工艺复杂，过程繁琐，批次重现差等问题。因此，采用静电吸附作用结合透明质酸作为靶向配体，可有效减少对透明质酸结构的影响，增加载体对CD44受体的靶向性，同时无需化学合成，节省时间和成本。传统肿瘤治疗方法中常常会存在短时间内频繁用药，出现血药浓度高，毒副作用大，治疗效果不明显等问题，刺激响应型纳米载体由于可提高药物的生物利用度，选择性的将药物浓集于肿瘤组织，经肿瘤部位刺激(如温度、PH、光、磁场、超声强度、电子脉冲等)而迅速释药，因此智能型药物递释系统的设计已逐渐成为药剂学领域的研究热点之一。基于肿瘤细胞与正常细胞之间还原型谷胱甘肽(GSH)浓度的显著性差异设计的还原敏感性递药系统可以实现药物高效安全递送。两亲性聚合物除了可以装载药物，还可以装载磁性或者荧光纳米粒子作为造影剂用做磁共振成像(MIR)或荧光成像，对药物在肿瘤组织或者细胞中的分布进行监测。磁性纳米粒子是一种智能型的纳米磁性材料，它既具有纳米材料所特有的性质如粒径小，比表面积大，又具有磁响应性及超顺磁性，可以在恒定磁场下聚集和定位。Fe3O4具有优异的超顺磁性能，可以用于体内磁共振成像和实现药物的磁靶向递送，已经被美国FDA批准应用于临床。目前利用两亲性聚合物形成胶束递送药物已有众多报道，通过将超顺磁性纳米粒掺杂于两亲性聚合物中构建磁性纳米载体用于磁靶向或磁共振成像的案例也有相关报道，但是尚未发现将还原响应特性、磁靶向、配体靶向多重特性集一身的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体的相关报道。本专利技术首次基于壳寡糖设计合成还原响应型两亲性聚合物包裹超顺磁性Fe3O4，同时利用静电吸附作用附着透明质酸作靶向配体，构建靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，该载体具良好的生物相容性，是疏水性抗肿瘤药物的理想载体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体及其制备方法。本专利技术所述的是靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，它具典型的核壳结构。以超顺磁性Fe3O4纳米粒为内核，包裹在具还原响应性的两亲性聚合物内部；所述的具还原响应性的两亲性聚合物是由疏水基团与亲水性聚合物通过含还原敏感键的Linker连接而成；所述两亲性聚合物构成所述纳米载体的壳结构，壳表面通过静电吸附作用附着靶向配体。所述的具还原响应性的两亲性聚合物是由疏水基团与亲水性聚合物通过含还原敏感键的Linker连接而成；进一步地，所述的亲水性聚合物为壳寡糖，其分子量为1000～10000Da；进一步地，所述壳寡糖分子量为5000Da。所述的具还原响应性的两亲性聚合物是由疏水基团与壳寡糖通过含还原敏感键的Linker连接而成；进一步地，所述含还原敏感键的Linker为二硫代二丙酸，Linker中所含还原敏感键为二硫键；所述疏水基团选自胆固醇、维生素E、C8～C16脂肪醇；所述的具还原响应性的两亲性聚合物合成过程中，键合有含还原敏感键Linker的疏水基团与壳寡糖中氨基摩尔投料比为5％～100％。所述靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，靶向配体为透明质酸，并且通过静电吸附作用与聚合物壳结构相连，透明质酸分子量为3500～250000Da；进一步地，透明质酸分子量为14600Da；所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体具超顺磁性，为球形结构，粒径大小为50～250nm，磁性纳米粒子具有超顺磁性，粒径为5～18nm。当壳寡糖分子量取5000Da，键合有含还原敏感键Linker的疏水基团为十六醇时，随着投料比的改变，纳米粒的平均粒径(dn)和临界胶束浓度(CMC)，多分散系数(PDI)也发生改变。结果见表1。表1从表中可以看出，键合有含还原敏感键Linker的十六醇投料比越大，载体临界胶束浓度越小，粒径越小，当投料比为30％时载体粒径分布相对比较均一，PDI较小，透射电镜下外观呈球形，如图7，因此本专利技术中键合有含还原敏感键Linker的十六醇投料比优选为30％。透明质酸的投量会严重影响载药体系的粒径和稳定性，参照Int.J.Biol.Macromol.2015，72：1391-1401，通过考察HA加入量对载体溶液在450nm处的吸光度的影响，可以反映所形成的纳米粒的多少与粒径的大小。如图1可以看出当HA与还原响应性两亲性聚合物投料比在1/20～8/20时，所形成的纳米粒在48h内比较稳定，并且随着HA投量的增加，溶液在450nm处的吸光度逐渐增大，这表明所形成的纳米粒数目逐渐增多，载体粒径逐渐变大，当将所得纳米粒溶液过0.22μm微孔滤膜后，投料比为4/20～8/20的纳米粒溶液，纳米粒大部分被截留，因此在本专利技术中HA的投料比优选为3/20。该纳米载体具有超顺磁性和肿瘤细胞多重靶向性，可同时用于体内的磁共振成像和靶向递送疏水性抗肿瘤药物。本专利技术所构建的靶向配体修饰的还原响应性磁性纳米载体，具有以下优点：1)具多重肿瘤靶向能力，提高抗肿瘤效率，降低对正常组织器官的毒副作用。2)通过静电吸附附着靶向配体，无需化学反应，节约时间和成本，增强载体肿瘤靶向性。3)能快速响应肿瘤高GSH微环境，使药物在肿瘤细胞内快速释放，增强肿瘤抑制作用。本专利技术的另一目的旨在提供一种制备前述纳米载体的方法，包括以下步骤：1.疏水性超本文档来自技高网...

【技术保护点】
靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于：所述纳米载体具典型的核壳结构，以超顺磁性Fe

【技术特征摘要】
1.靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于：所述纳米载体具典型的核壳结构，以超顺磁性Fe3O4纳米粒为内核，包裹在具还原响应性的两亲性聚合物内部；所述具还原响应性的两亲性聚合物是由疏水基团与亲水性聚合物通过含还原敏感键的Linker连接而成；所述两亲性聚合物构成所述纳米载体的壳结构，壳表面通过静电吸附作用附着靶向配体。2.根据权利要求1所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于，所述亲水性聚合物为壳寡糖，其分子量为1000～10000Da。3.根据权利要求2所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于，所述壳寡糖分子量为5000Da。4.根据权利要求1所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于所述疏水基团选自胆固醇、维生素E或C8～C16脂肪醇。5.根据权利要求1所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于所述含还原敏感键的Linker为二硫代二丙酸，所含还原敏感键为二硫键。6.根据权利要求1所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于所述靶向配体为透明质酸，其分子量为3500～250000Da。7.根据权利要求1-7中任一项所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体，其特征在于所述纳米载体为球形结构，粒径大小为50～250nm；所述超顺磁性Fe3O4纳米粒的粒径为5～18nm。8.权利要求1-7中任一项所述的靶向配体修饰的还原响应型磁性纳米载体的制备方法，其特征在于包含如下步骤：1)通过高温热解法合成Fe3O4纳米粒；2)键合有含还原敏感键Linker的疏水基团的合成：将3，3’-二硫代二丙酸和二环己基碳二亚胺溶于无水有机溶剂中，惰性气体保护下冰浴搅拌，将疏水基团和4-二甲氨基吡啶加入其中，继续在冰浴下搅拌反应一定时间后，将其转移到室温条件下继续搅拌反应，反应完全后加入乙酸乙酯终止反应，过滤除去二环己脲，滤液加入少量水后用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，减压浓缩，于混合溶剂中重结晶，即得键合有含还原敏感键Linker的疏水基团。3)键合有含还原敏感键Linker的疏水基团改性壳寡糖：取壳寡糖溶于适量超纯水中后，加入适量二甲基亚砜对其进行稀释，一定温度下预热，加入适量2)中合成的键合有还原敏感键Linker的疏水基团，加入适量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，溶于适量的二甲基亚砜中，一定温度下下活化，将其逐滴加入已预热好的壳寡糖溶液中，继续反应，反应结束后将溶液逐滴加入适量的丙酮中，离心，收集沉淀，用少量水复溶后，逐滴加入丙酮中，离心收集沉淀，重复上述操作三次，最后将所得红棕色沉淀溶于适量水中，装入透析袋中透析，冷冻干燥，得具还原响应性的两亲性聚合物。4)还原响应性两亲性聚合物对Fe3O4纳米粒子的装载：将Fe3O4纳米粒溶解于氯仿或二氯甲烷或正己烷中，两亲性聚合物溶解于超纯水中，通过超声乳化-溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锋，曲玮，张仲涛，柳文媛，刘富垒，胡乐坚，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32