抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖‑聚乳酸‑聚乙二醇纳米载药体系的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖‑聚乳酸‑聚乙二醇的纳米药微球的制备。所述方法以价廉易得的聚乙二醇为起始原料，与乳酸（D，L‑lactide）开环聚合形成聚乳酸‑聚乙二醇的聚合物(mPEG‑PLA)，再与丁二酸酐反应，生成带羧基的聚乳酸‑聚乙二醇的聚合物(mPEG‑PLA‑COOH)，然后与葡聚糖通过酯化反应得到葡聚糖‑聚乳酸‑聚乙二醇的载体(Dextran‑PEG‑PLA)，在此载体的基础上，上述聚合物分别与甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感(Acetalated‑ Dextran‑PEG‑PLA (ADP)和非pH敏感的葡聚糖‑聚乳酸‑聚乙二醇纳米载体(Propionic‑Dextran‑PEG‑PLA) (PDP)，本专利纳米载体制备方法简单，原料廉价易得，制备过程操作简单，适合用做临床药物的载体。

Preparation method of anti tumor pH sensitive and non sensitive pH dextran polylactic acid polyethylene glycol nano drug carrier system

The present invention relates to nano microspheres an anti-tumor pH sensitive and non sensitive pH dextran polylactic acid polyethylene glycol preparation. The method of polyethylene glycol with cheap as starting materials, and lactic acid (D, L lactide) ring open polymerization of polylactic acid polyethylene glycol polymer (mPEG PLA), then reacted with butyl two generation with carboxylic anhydride, polylactic acid polyethylene glycol polymer (mPEG COOH, PLA) carrier and then through the esterification reaction of dextran dextran polylactic acid polyethylene glycol (Dextran PEG PLA), based on the above polymer carrier, respectively with methoxypropene, propionic anhydride pH (Acetalated sensitive Dextran PEG PLA (ADP) and non pH sensitive dextran polylactic acid peg nanoparticles (Propionic Dextran PEG PLA) (PDP), the patented nano carrier preparation method is simple, cheap and easily obtained raw materials, simple preparation process, suitable for clinical drug carrier.

【技术实现步骤摘要】
抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载药体系的制备方法
本专利技术属于高分子材料的
范畴，特别涉及到一种pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇的紫杉醇载药体系的设计与合成。
技术介绍
纳米技术(nanotechnology)是20世纪80年代末崛起的新科技，是研究结构尺寸在1nm至1000nm范围内材料性质和应用的一种技术，适用于材料合成、生物和医药学等多个领域。目前，纳米载体已成为药学领域的重要研究热点。它能够解决药物溶解性问题，优化药物的药代动力学特征，延长血液半衰期t1/2，扩大治疗窗。此外，纳米载体的被动(enhancedpermeabilityandretention,，EPR效应)和主动靶向作用，使它具有肿瘤特异性，能在肿瘤局部富集，减小了对正常组织的毒性，提高了生物利用度。最典型的例子是紫杉醇，它不溶于水，静脉给药时需要使用毒性溶剂Cremophor-EL(蓖麻油和乙醇的混合物)增加溶解性，这种溶剂会引起严重的过敏和骨髓抑制等副作用。目前，纳米载体广泛的用于常规化疗药物运输的研究，如紫杉醇、顺铂、阿霉素、喜树碱等，部分有价值的成果已经进展到临床实验阶段。但是在超效化疗药物纳米载体的研究方面，由于药物来源困难(非商业性)，基本处于空白阶段。许多纳米载体的关键问题如载体的选择、纳米粒子构建、抗肿瘤活性和毒性的系统评估、药物代谢特征等都是未知数。肿瘤部位的pH低于正常组织，大多数实体瘤的pH值小于6.5，低于周围正常组织(pH为7.4)。肿瘤的细胞内pH和正常组织相近，但细胞外pH比正常组织低，这就引起肿瘤与正常组织的跨膜pH梯度不同。同时，细胞中的细胞质、核内体、溶酶体、内质网、高尔基体、线粒体及细胞核都保持各自独特的pH值，pH值从4.5(溶酶体)到8.0(线粒体)不等。纳米载体可以通过掺入或者结合上pH敏感性物质以达到将大分子高效传递到相关细胞及在细胞内准确定位的效果。pH敏感型纳米载体的物理性质例如膨胀或退胀、粒子的分散和聚集都对环境条件的变化产生响应。这些物理性质的改变也会使纳米载体与细胞之间的相互作用发生改变，从而导致药物在肿瘤部位不同速度的释放。但是，目前pH敏感型纳米载体关于控释机制、聚合物的选择、毒理学等方面仍然不成熟。本专利拟合成新型具有生物相容性、生物降解性和pH与非pH敏感型的纳米粒子作为载体用于肿瘤靶向的药物运输。该纳米微球载体以葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇为基本结构，分别接上甲氧基丙烯、丙酸酐使其拥有pH敏感性和非pH敏感性，这些结构能使载体拥有良好的生物相容性和生物降解性。同时，本专利还以紫杉醇为例，从细胞、动物水平，阐述纳米紫杉醇的抗肿瘤活性及毒性。
技术实现思路
本专利技术的是为克服现有技术不足而提供的一种抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米微球载体的制备方法。本专利技术的技术方案为：一种pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米微球载体，具有下述式结构：其中n>1、m>1、X>1所述的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载体，包含步骤：1)以式I所示的聚乙二醇和聚乳酸为原料，在辛酸亚锡的作用下，聚合形成式II所示的聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>12)所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物与丁二酸酐的作用形成式III所示的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物其中n>1、m>13)所述式III的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物与葡聚糖、N,N'-羰基二咪唑(CDI)的作用下形成式IV所示的的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>1、X>14)所述式IV的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物分别与甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载体5)所述式pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载体负载不同比例的紫杉醇。所述的方法，其特征在于步骤1)中的开环反应温度在90-140℃，反应时间8-12h。所述的方法，其特征在于步骤2)中的丁二酸酐与所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物的摩尔比为0.8-1.5。所述的方法，其特征在于步骤3)中的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物与葡聚糖聚合物的摩尔比为0.8-1.3。聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物与N,N'-羰基二咪唑(CDI)摩尔比为0.8-1.3。所述的方法，其特征在于步骤4)中的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物与甲氧基丙烯的反应时间为2-4h，葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物与丙酸酐反应时间为3-24h。所述的方法，其特征在于步骤5)中的重量配比组分为3-20％的紫杉醇、80-97％的载药材料混合组成，特征步骤包括：配药、溶药、稀释、纯化、过滤、干燥。有益效果：1、本专利技术的是为克服现有技术不足而提供的一种抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米微球载体的制备方法，该纳米载体制备方法简单，毒性小、较高的载药率，原料廉价易得，制备过程操作简单，适合用做临床药物的载体。2、采用高分子化学合成方法，以价廉易得的聚乙二醇为起始原料，与乳酸开环聚、甲氧基丙烯、丙酸酐通过一系列化学反应制备pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载体，通过对紫杉醇进行负载，验证了负载紫杉醇的纳米载体对治疗肿瘤效果的作用。附图说明1.图1是本专利技术提供的一种抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感载药微球的制备方法流程示意图。2.图2是纳米TEM图，其中图2a是本专利技术的pH敏感型纳米载药微球的纳米TEM图；图2b是本专利技术的非pH敏感型纳米载药微球的纳米TEM图。3.图3是红外图，其中图3a为本专利技术的pH敏感型纳米载药微球的红外图；图3b为本专利技术的非pH敏感型纳米载药微球的红外图。4.图4是本专利技术的负载紫杉醇的非pH敏感载药微球、本专利技术的负载紫杉醇的pH敏感载药微球、紫杉醇在不同浓度紫杉醇条件下的细胞抑制率图。5.图5是本专利技术的pH敏感和非pH敏感载药微球的抑瘤的效果评价图，其中图5a为高剂量组；图5b为低剂量组。具体实施方式一种抗肿瘤的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇的紫杉醇载药微球的制备方法，其具体步骤如下：实施例1:(1)mPEG-PLA的合成mPEG(2.4g，0.48mmol)，D，L-lactide(2g,13.8mmol)和Sn(Oct)2(0.2％，w/w)，140℃油浴的条件下搅拌反应8h。将反应液倾倒入冰水浴中，向其中加入二氯甲烷来提取反应液中的聚合物，分离有机相，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液用乙醚与甲醇的混合液进行沉降，过滤收集滤渣，干燥得白色固体。(2)mPEG-PLA-COOH的合成mPEG-PLA(500mg)溶解在无水DMSO中，向上述反应液中依次加入丁二酸酐(500mg)，4-二甲氨基吡啶(DMAP)(10mg)，三乙胺(0.2mL)，混合液室温下搅拌5小时后，反应液用分子量3.5K的透析膜在去离子水中透析3天，透析液在-50℃条件下冻干，得到白色粉末状产物。(3)Dextran-mPEG-PLA合成将葡聚糖(Mr＝6K，200mg)，mPEG-PLA-COOH(200mg)，N，N’-羰基二咪唑(CDI)(5mg，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种pH敏感和非pH敏感的葡聚糖‑聚乳酸‑聚乙二醇纳米微球载体，具有下述式结构：

【技术特征摘要】
1.一种pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米微球载体，具有下述式结构：其中n>1、m>1、X>1。2.一种权利要求1所述的pH敏感和非pH敏感的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇纳米载体的制备方法，其特征在于按如下步骤实现：1)以式I所示的聚乙二醇和聚乳酸为原料，在辛酸亚锡的作用下，聚合形成式II所示的聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>12)所述式II的聚乳酸-聚乙二醇聚合物与丁二酸酐的作用形成式III所示的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物其中n>1、m>13)所述式III的羧酸化的聚乳酸-聚乙二醇聚合物衍生物与葡聚糖、N,N'-羰基二咪唑的作用下形成式IV所示的的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物其中n>1、m>1、X>14)所述式IV的葡聚糖-聚乳酸-聚乙二醇聚合物分别与甲氧基丙烯、丙酸酐得到pH敏感V和非pH敏感VI的葡聚糖-聚乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建全，卢乾，吴江啸，蔡惠明，王毅庆，
申请(专利权)人：南京大学，南京诺源医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32