一种透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物及其制备方法和应用。所述聚合物是由透明质酸通过胱胺二盐酸盐与胆固醇氯甲酸酯相互反应和获得的。该聚合物具有生物相容性好，生物降解性好，毒性低。相对于正常细胞，大部分癌细胞表面会特异性表达透明质酸靶向的受体，因此该聚合物作为抗癌药物载体能够很好的靶向癌细胞，减少药物的利用度和对其他器官组织的毒副作用。同时由于胱胺二盐酸盐上的二硫键能够被癌细胞内高表达的谷胱甘肽特异性降解，因此该聚合物作为抗癌药物载体具有智能响应释放的特点，同时还具有稳定性好，体内循环时间长等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子聚合物的制备
，尤其涉及一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
透明质酸(hyaluronicacid，HA)是一种生物相容性好、体内易降解、毒性小的高分子化合物，其基本机构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类。其在人体内大量普遍分布，水溶性良好，具有高度粘弹性、可塑性、独特的流变学特性以及良好的生物相容性，可以在透明质酸酶的作用下水解，是一种理想的生物医用高分子材料。同时，透明质酸还可以特异性靶向肿瘤细胞高表达的CD44受体，因此已经被广泛用于癌症的治疗，将HA设计成靶向药物的载体。胆固醇氯甲酸酯(Cholesterylchloroformate)又被称为胆甾醇氯代甲酸酯，脂溶性分子，是胆固醇的一种衍生物，胆固醇广泛存在于人体内，尤以脑及神经组织中最为丰富，在肾、肝、脾、胆汁及皮肤中含量最高。胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅是生物体合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素的原料，同时还是形成细胞膜的重要组成成分，因此，以胆固醇氯甲酸酯作为载体的纳米药物在跨越细胞膜屏障时具有较强的穿透能力，因而也被广泛应用于纳米药物载体的合成中。胱胺二盐酸盐是一种可以被谷胱甘肽还原的小分子，其作为纳米药物载体的一部分被运输到细胞内后，由于细胞内高浓度的谷胱甘肽，其中二硫键发生还原反应被断开，使纳米结构解体，释放载体中包覆的小分子药物，因此，胱胺二盐酸盐已经作为一种纳米结构的开关被广泛应用于纳米药物的设计与研发中。IR-780碘化物作为一种小分子药物，由于其本身的荧光特性及光声成像的效果，因此可以用来研究药物在疾病部位的药物释放及积累行为，作为一种成像诊断分子探针被广泛研究，同时由于其具有光动力治疗和光热治疗的效果，因此被广泛应用于基础科学研究之中。但是由于IR-780碘化物是一种疏水性的分子，因此很难直接应用到体内。因此IR-780在应用之前，需要对其进行亲水改造。同时具有亲水和疏水端的两亲性聚合物，其分子在特定溶剂中具有较强的自组装能力，能够形成稳定的胶束，通过与小分子药物相互作用，胶束可具有药物储存及控制释放的功能。因此，研究二硫键连接的同时具有亲水和疏水端的两亲性聚合物具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种响应灵敏度高，靶向释放，可降解，毒性低的具有两亲性的二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物。本专利技术的第二个目的是提供二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物作为药物载体的应用。本专利技术的第四个目的是提供二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物作为药物载体包载IR780形成纳米颗粒的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物，其结构如式I所示，其中，x为3-6的整数，y为12-24的整数，x与y的比例为1:2-8。所述二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物的分散指数为0.18-0.19，重均分子量为7500-13700Da，优选为11800-13000Da。本专利技术所述二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物具有良好的溶解性和稳定性。本专利技术还提供了上述二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物的制备方法，包括如下步骤：(a)有机胺和胱胺二盐酸盐在第一有机溶剂中反应，得到胱胺；(b)胆固醇氯甲酸酯与胱胺在第二有机溶剂中反应，得到胆固醇氯甲酸酯-胱胺；(c)在第三有机溶剂中，胆固醇氯甲酸酯-胱胺与透明质酸在酰胺化活化剂的作用下得到透明质酸-胱胺-胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物。其中，步骤(a)的反应历程如下：在步骤(a)中，所述反应是先在0℃条件下搅拌2.5-3.5h，再恢复至室温反应得到胱胺。优选地，所述有机胺为三乙胺或吡啶；优选地，所述第一有机溶剂由乙腈与二氯甲烷按体积比2:1组成。步骤(b)的反应历程如下：在步骤(b)中：将胆固醇氯甲酸酯先溶于第二有机溶剂中，再将含有胆固醇氯甲酸酯的溶液逐滴加入到胱氨溶液中，并在室温下搅拌；反应完成后，水洗，除去有机溶剂，烘干；其中，第二有机溶剂为二氯甲烷。所述的胆固醇氯甲酸酯和胱胺二盐酸盐的摩尔比为1:10。所述反应时间为16-24h。步骤(c)的反应历程如下：在步骤(c)中：将透明质酸(HA)置于第三有机溶剂(体积比为1:1)中，超声使其完全溶解；再将步骤(b)所得产物胆固醇氯甲酸酯-胱胺加入到含透明质酸的溶液中，超声使其完全溶解；加入酰胺活化剂，室温下反应；反应结束之后，除去有机溶剂，透析，冻干，得到目标产物。其中，所述透明质酸与步骤(b)所得产物的摩尔比为4/1-6/1,优选地5/1，所述透明质酸的重均分子量为6600-12000Da，优选为9000-11000Da。优选地，所述第三有机溶剂为水与四氢呋喃按体积比1/2-2/1的混合物，优选1:1。优选地，所述酰胺活化剂可为2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)，或者1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)按质量比1:1的混合物，优选为HATU；所述透明质酸与酰胺活化剂按摩尔比1/2-1/1混合，优选1:2。优选地，所述反应时间为16-24h。本专利技术涉及到的二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物同时具有亲水和疏水两部分组成，亲水部分为透明质酸，疏水部分为胆固醇氯甲酸酯，这种两亲性衍生物在水溶液中可以自组装成二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物胶束。本专利技术还提供上述二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物在制备刺激响应型药物输送载体上的应用。本专利技术还提供一种刺激响应型药物输送载体，其含有上述二硫键透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物。所述刺激响应型药物输送载体还含有所述二硫键透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物包载的IR780药物。所述刺激响应型药物输送载体为纳米颗粒，其具有规整的圆球性结构，粒径为150-250nm，优选为200-210nm；分散系数为0.220-0.318。所述刺激响应型药物输送载体材料具有稳定性好，体内循环时间长，细胞摄取强，响应灵敏度高，靶向释放等优点。本专利技术所述刺激响应型药物输送载体的制备方法可采用如乳化溶剂蒸发法、自组装法、双乳法，优选为乳化溶剂蒸发法；乳化溶剂蒸发法是一种制备载药纳米颗粒的传统方法，操作简单，方法传统,制备效率较高。具体步骤如下：(1)将二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物溶于水中，先保持非溶解状态；(2)将含IR780的三氯甲烷溶液加入步骤(1)所得混合物中，溶解；(3)将步骤(2)所得混合液进行超声处理，之后除去三氯甲烷，离心，取上清液，即得。其中，步骤(2)中，含IR780的三氯甲烷溶液的浓度为1mg/ml，二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物与IR780的质量比为10/1-20/1。其中，步骤(2)中，二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯聚合物的水溶液与IR780药物溶液的体积比为10/1。其中，步骤(3)中，超声条件为：功率设置为95-105W，超声开1-2s，超声关2-3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物，其特征在于，结构如式I所示，

【技术特征摘要】
1.一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物，其特征在于，结构如式I所示，其中，x为3-6的整数，y为12-24的整数，x与y的比例为1:2-8。2.根据权利要求1所述的二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物，其特征在于，其重均分子量为7500-13700Da，优选为11800-13000Da。3.根据权利要求1所述的二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物，其特征在于，其分散指数为0.18-0.19。4.一种二硫键连接的透明质酸胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)有机胺和胱胺二盐酸盐在第一有机溶剂中反应，得到胱胺；(b)胆固醇氯甲酸酯与胱胺在第二有机溶剂中反应，得到胆固醇氯甲酸酯-胱胺；(c)在第三有机溶剂中，胆固醇氯甲酸酯-胱胺与透明质酸在酰胺化活化剂的作用下得到透明质酸-胱胺-胆固醇氯甲酸酯梳型聚合物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述反应是先在0℃条件下搅拌2.5-3.5h，再恢复至室温反应得到胱胺。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，将胆固醇氯甲酸酯先溶于第二有机溶剂中，再将含...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雁，李宪磊，王绚，陈龙，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11