一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及医药技术领域，具体是一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒及其制备方法，本发明专利技术的纳米粒所用载药纳米材料为硫醇缩酮聚合物(PPADT)，通过聚合物侧链亲水性聚乙二醇(PEG)修饰，提高了纳米粒的亲水性和载药量，利用空间阻碍效应适度降低纳米粒的ROS敏感性。本发明专利技术公布了所述纳米粒的构建原料及过程、纳米粒的性状表征、体内示踪情况和生物安全性。本发明专利技术所述纳米粒具有结构相对简单、包裹性能好、疏水性能好和ROS靶向敏感等特点。

A novel oil-water dual soluble ROS sensitive nanoparticle and its preparation method

The present invention relates to the technical field of medicine, in particular to a novel water soluble double ROS sensitive nanoparticles and preparation method thereof, the invention of the nanoparticles for drug loaded nano materials for thiol ketal polymer (PPADT), the polymer side chain hydrophilic polyethylene glycol (PEG) modification to improve the hydrophilicity and drug loading nanoparticles the use of space, reduce the blocking effect of ROS sensitive nanoparticles. The invention has published the material and process of the nanoparticles, the characterization of the nanoparticles, the in vivo tracing and biological safety. The nanoparticles have the characteristics of relatively simple structure, good encapsulation performance, good hydrophobicity and ROS target sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒及其制备方法
本专利技术涉及医药
，具体地说，是一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着医药技术的发展，蛋白质多肽类药物已成为生物技术新药的主要品种，蛋白质多肽类药物具有药物毒性小、药物作用强、靶向作用好等特点，但是考虑到其药物稳定性不理想、生物屏障通透性差等缺点，临床工作中一直不能广泛的应用。近年来，随着医药技术中纳米粒研究的进展，将蛋白质多肽类药物包被在可生物降解的纳米粒中，不但可以将药物安全输送至机体目标区域，大大减少药物在机体的降解速度；并且还可以根据临床的具体要求，设计纳米粒的球径大小、生物成分等，可以使包被蛋白质多肽类药物的纳米粒一改被动靶向功能，进而具有主动靶向功能。ROS作为生物体内病理性存在的致病因子，在多种疾病部位包括外伤、炎症、缺血等的浓度异常升高，为纳米粒药物的靶向释放提供了新靶点。2015年，第二军医大学王光毅等报道了一种单纯活性氧靶向的智能纳米粒(参见中国专利技术专利申请“一种对活性氧敏感的能促创面血管化的纳米粒及其制备方法”，公开号为CN104587449A)。该纳米粒一定程度上使纳米粒实现了智能化，可以携带SDF-1到目标创面，实现药物的治疗作用。但该种纳米粒还存在以下缺点：①PPADT为高度疏水的聚合分子，而SDF-1是水溶性蛋白，采用复乳法包药过程中，聚合物片段与蛋白分子相互排斥，载药量不高。所设计纳米粒具有强疏水特性，导致该纳米粒的载药量不理想；②PPADT的ROS反应部位为硫醇缩酮键，其与活性氧离子接触发生氧化反应从而断裂，聚合物解聚，释放所包封的药物。由于聚合物的长链状结构，硫醇键极易与ROS接触反应，导致药物释放过于敏感。2016年，上海交通大学崔大祥等报道了一种ROS响应的纳米药物递送系统及其制备方法与应用(参见中国专利技术专利申请“一种ROS响应的纳米药物递送系统及其制备方法与应用”，公开号为CN105617379A)，该纳米药物递送系统采用UCNPs为基本纳米材料，外部连接的羧基化的PEG、光敏剂和ROS敏感的缩硫酮linker，主要解决的技术问题是通过光控产生的ROS刺激协助抗肿瘤化疗药物发挥药效和降低药物副作用，制作过程相对复杂，干扰条件较多，难于进行应用转化。一定水平的载药量是载药纳米粒发挥药理效应的基础。采用复乳法制备蛋白质药物缓释纳米微球时，决定蛋白载药量的因素包括纳米粒制备工艺中内外水相性质、液滴分散程度、微球固化等步骤，及微球粒径、包封率、载药基质的分子大小及与药物蛋白的亲合力等。在纳米粒的基本性质确定和反应条件优化的前提下，决定蛋白载药量的因素主要取决于载药基质和蛋白分子的亲合程度，包括两者间的电荷是吸引或排斥、亲水特性等。到目前为止，尚未有一种具有结构相对简单、性能稳定、包裹性能好、疏水性能好的针对ROS敏感的智能纳米粒。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构相对简单、性能稳定、包裹性能好、疏水性能好的针对ROS敏感的智能纳米粒及构建方法，具体是以硫醇缩酮聚合物(PPADT)为基本结构材料，加以聚合物侧链亲水性PEG修饰。PPADT聚合物的侧链末端均为具高度疏水性的甲基基团，而蛋白质多肽类药物为一种水溶性蛋白，两者间亲合力低甚至排斥。因此采用复乳法制备纳米粒PPADT包载药物，理论上不具有较高的载药量。PEG是一种高分子聚合物，具有无生物活性、无毒性、生物相容性好的特点，常用于药物修饰。本专利技术尝试改变PPADT侧链末端基团，在聚合物结构中引入侧链亲水性PEG修饰，使聚合物具有半疏水半亲水特性，可能成为提高PPADT蛋白载药量的有效解决办法。另外，利用聚合物侧链亲水性PEG修饰硫醇缩酮聚合物(PPADT)，增大了聚合物侧链的空间构象，通过空间阻碍效应降低活性氧与硫醇键的接触几率，从而钝化聚合物对ROS的响应敏感性。本专利技术的第一方面，提供一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒，是通过聚合物侧链亲水性PEG修饰的硫醇缩酮聚合物(PPADT)。所述的纳米粒为复乳溶媒蒸发(WOW)制剂。优选的，所述的纳米粒分子量约10,000Da。本专利技术所述的硫醇缩酮聚合物(PPADT)，该硫醇缩酮聚合物对ROS敏感，其化学结构式如式I所示：所述聚合物侧链亲水性聚乙二醇PEG的化学式如式II所示：本专利技术的第二方面，提供一种上述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒的制备方法，包括以下步骤：采用先修饰再聚合的方法：原料2,5-二溴-1,4-二甲硫醇苯酚与2,2-二甲氧基丙烷进行聚合反应，再和化合物氨基聚乙二醇(NH2-PEG)发生氨基化反应得到目标产物，即氨基聚乙二醇修饰的硫醇缩酮聚合物PPADT-PEG。其反应方程式如下所示：优选的，所述的制备方法包括以下步骤：A、硫醇缩酮聚合物PPADT的合成将苯酚、1,4-二甲硫醇苯酚、2,2-二甲氧基丙烷搅拌并加热至95℃，加入甲苯磺酸的甲醇溶液催化反应，107℃反应24h，得硫醇缩酮化合物PPADT，冻干保存。PPADT分子结构中的硫醇缩酮基团对氧自由基浓度敏感，仅在氧自由基浓度较高的环境中降解，具有ROS敏感特性。具体如下：B、硫醇缩酮聚合物PPADT-PEG的合成通过2,5-二溴-1,4-二甲硫醇苯酚与2,2-二甲氧基丙烷进行聚合反应，再和氨基聚乙二醇(NH2-PEG)发生氨基化反应，得到分子量约10,000Da的聚合物片段PPADT-PEG，即得所述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒。本专利技术的第三方面，提供一种上述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒在制备药物载体中的应用。本专利技术优点在于：本专利技术通过聚合物侧链亲水性PEG修饰提高纳米粒的亲水性和载药量，通过增大聚合物侧链空间构象，利用空间阻碍效应适度降低对ROS的敏感性。本专利技术的纳米粒具有结构相对简单、包裹性能好、疏水性能好和ROS靶向敏感等特点。附图说明图1为该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒构建及原理简图。图2为合成PPADT的表征图。图3为合成PPADT的核磁谱，证实合成产物的分子结构与预期相同。图4为该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒电镜检测图。图5为该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒粒径检测图。图6该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒载药量对比图。图7为注射后12h用小动物活体成像仪观察携带Cy5荧光的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒在体分布情况。图8为该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒体外与细胞共培养安全性检测图。图9为该新型油水双溶性ROS敏感纳米粒体内安全性检测图。具体实施方式现结合附图和实施例，对本专利技术作进一步描述，但本专利技术的实施不仅限于此。以下实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径得到或可按文献方法制备。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。其中：氨基聚乙二醇，CAS32130-27-1，Sigma-Aldrich(U.S.)2,2-二甲氧基丙烷，CAS77-76-9，Sigma-Aldrich(U.S.)实施例1.构建新型油水双溶性ROS敏感纳米粒1、纳米粒的构建过程将苯酚、1,4-二甲硫醇苯酚、2,2-二甲氧基丙烷搅拌并加热至95℃，加入甲苯磺酸的甲醇溶液催化反应，107℃反应24h，得硫醇缩酮化合物PPADT，再和化合物氨基聚乙二醇(NH2-PEG)发生氨基化反应得到目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒，其特征在于，是通过聚合物侧链亲水性PEG修饰的硫醇缩酮聚合物PPADT；所述的硫醇缩酮聚合物PPADT的化学结构式如式I所示；所述聚合物侧链亲水性聚乙二醇PEG的化学式如式II所示；

【技术特征摘要】
1.一种新型油水双溶性ROS敏感纳米粒，其特征在于，是通过聚合物侧链亲水性PEG修饰的硫醇缩酮聚合物PPADT；所述的硫醇缩酮聚合物PPADT的化学结构式如式I所示；所述聚合物侧链亲水性聚乙二醇PEG的化学式如式II所示；2.根据权利要求1所述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒，其特征在于，所述的纳米粒为复乳溶媒蒸发制剂。3.根据权利要求1所述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒，其特征在于，所述的纳米粒分子量约10,000Da。4.一种如权利要求1所述的新型油水双溶性ROS敏感纳米粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用先修饰再聚合的方法：原料2,5-二溴-1,4-二甲硫醇苯酚与2,2-二甲氧基丙烷进行聚合反应，再和化合物氨基聚乙二醇发生氨基化反应得到目标产物，即氨基聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光毅，张放，何放，汤焘，姜浩，伍国胜，纪世召，孙瑜，肖仕初，夏照帆，
申请(专利权)人：上海长海医院，
类型：发明
国别省市：上海,31