一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡及其制备方法和应用，属于高分子化学和生物医药工程技术领域。所述纳米囊泡包含一种pH与还原双重敏感性的两亲性聚合物，该聚合物由亲水段聚乙二醇段和疏水段聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺‑

A double sensitive nano vesicle with dual sensitivity to pH and reduction and its preparation and Application

The invention discloses a nano bubble with dual sensitivity of pH and reduction, and its preparation method and application, which belongs to the field of polymer chemistry and biomedicine engineering technology. The vesicles containing a pH and two reduction sensitive amphiphilic polymer, the polymer is composed of hydrophilic and hydrophobic poly (ethylene glycol segment aspartyl (two butyl diamine

【技术实现步骤摘要】
一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子化学和生物医药工程
，具体地，涉及一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡及其制备方法和应用。
技术介绍
聚合物囊泡，是一种由两亲性聚合物通过一定方式自组装形成的具有含水空腔的特殊自组装体，具有高稳定性、可调的膜性质以及可同时包封亲水性和疏水性成分的能力。正是由于这些性质，使聚合物囊泡在药物递送、基因治疗和组织工程中有着广泛的应用前景。虽然聚合物囊泡具有的这些性质使其处于药物递送应用的最前沿，但是为了获得更好的治疗效果，开发靶点快速释放药物的聚合物囊泡很有必要。在肿瘤细胞中，通常同时具有降低的间质pH和升高的细胞内谷胱甘肽水平，这就使得pH和还原可以同时作为设计药物定点释放的触发因素，实现抗肿瘤药物在肿瘤细胞内释放。运用该设计理念，现有技术中研究人员通过设计，开发了一系列pH和还原双敏感性纳米颗粒，其制备过程一般为：先制备一种同时具有可质子化基团和巯基载体，并在较高pH即酸敏基团脱质子化疏水的条件下，在水性环境中组装成纳米颗粒，同时通过分子内、分子间二硫键的交联增加纳米颗粒的体内稳定性，通过肿瘤组织或肿瘤细胞内酸性环境及肿瘤细胞还原环境触发药物的释放，可提高病灶部位药物浓度并降低副作用。然而，小分子化疗易使肿瘤细胞产生耐药性，使得化疗失败。目前较为行之有效的方法是通过多种药物的联合传输达到有效治疗的目的，纳米胶束虽表现出很好的应用前景，但受限于不能包载亲水性药物，大大减少了其抗肿瘤药物联合输送的选择配对。而现有技术中报道的基于聚乙二醇-聚丙烯酸-聚(甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯）三嵌段共聚物硫醇衍生物的氧化还原双敏感囊泡，则由于聚合物主链为碳碳链，无法在人体内降解，长期体内应用受限。因此，可降解的敏感性纳米囊泡传输体系在小分子化疗药物应用与肿瘤治疗的传输中具有独特的优势。但是，目前现有技术中尚未有关于既能同时负载亲、疏水性药物，又能实现药物定点释放以及在人体内易于降解的纳米囊泡的报道。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的上述不足，提供一种pH与还原双重敏感性的两亲性聚合物。本专利技术的另一目的在于提供上述两亲性聚合物的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述两亲性聚合物在制备pH与还原双重敏感性的纳米囊泡中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡。本专利技术的另一目的在于提供上述两亲性聚合物在制备负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感性纳米囊泡中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感纳米囊泡。本专利技术的另一目的在于提供上述负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感纳米囊泡的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述纳米囊泡在制备肿瘤治疗药物中的应用。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：一种pH与还原双重敏感性的两亲性聚合物，由亲水段聚乙二醇段和疏水段聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）段构成；所述亲水段和疏水段的比例为1：11。本专利技术为了实现亲、疏水性药物的共传送和药物的定点释放，选取聚乙二醇为亲水段；选取聚天冬氨酰（二正丁基乙二胺）为酸敏段，该嵌段在中性条件下是疏水的，在肿瘤细胞溶酶体酸性条件下发生叔胺质子化转化为亲水性聚合物，使得囊泡具有酸敏感性；选取聚天冬氨酰（巯基乙胺）为还原敏感段，其所带的巯基能在氧化作用下产生双硫键交联结构，稳定囊泡结构，而且这种交联结构又能响应肿瘤细胞的还原环境（如肿瘤细胞高表达的谷胱甘肽）而解交联，使得囊泡具有还原敏感性；选取聚苯丙氨酸来提高载体疏水性，使其能够形成囊泡结构。所述聚乙二醇段的数均分子量为1500～3000kDa，聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）段数均分子量为21000～23000kDa；聚天冬氨酰段的聚合度为40～140，聚苯丙氨酸段的聚合度为10～100。优选地，所述两亲性聚合物的制备方法，具体包括如下步骤：S1.分别以β-天冬氨酸苄脂和苯丙氨酸为原料，缓慢加入三光气，加热回流制备得到苄氧羰基天冬氨酸酸酐和苯丙氨酸酸酐；S2.以氨基聚乙二醇作为引发剂，引发S1的苄氧羰基天冬氨酸酸酐和苯丙氨酸酸酐开环聚合得到聚乙二醇-聚（天冬氨酸苄酯-苯丙氨酸）；S3.以S2的聚乙二醇-聚（天冬氨酸苄酯-苯丙氨酸）为原料，依次与二正丁基乙二胺和巯基乙胺进行氨解反应，得到聚乙二醇-聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）。优选地，S3所述的聚乙二醇-聚（天冬氨酸(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）中，二正丁基乙二胺氨解的比例为70%～95%，相应的巯基乙胺氨解的比例为5%～30%。如上所述的两亲性聚合物在制备pH与还原双重敏感性的纳米囊泡中的应用。一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡，由上述两亲性聚合物在水中自组装形成，其水力学直径为50～200nm。本专利技术还请求保护上述两亲性聚合物在制备负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感性纳米囊泡中的应用。一种负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感纳米囊泡，所述亲水性抗肿瘤药物负载于纳米囊泡的亲水空腔中，疏水性抗肿瘤药物负载于纳米囊泡的疏水性膜上。所述纳米囊泡由上述可降解的两亲性聚合物通过双乳化法自组装形成，可同时负载亲、疏水性小分子化疗药物，通过多药的靶标定点释放发挥协同抗肿瘤作用。所述纳米囊泡的制备方法包括以下步骤：将上述的两亲性聚合物和疏水性抗肿瘤药物溶解于不溶于水的挥发性有机溶剂中，将亲水性抗肿瘤药物溶解于水中；两者混合，经超声破碎分散成乳液；再将乳液经超声破碎分散于水中，形成水-油-水双乳液；再将双乳液通过旋转蒸发除去不溶于水的挥发性有机溶剂，经透析、超滤浓缩后即得。优选地，所述不溶于水的挥发性有机溶剂为氯仿。优选地，所述亲水性抗肿瘤药物为盐酸阿霉素、三氧化二砷中的任一种；所述疏水性抗肿瘤药物为紫杉醇、长春新碱、羟基喜树碱、甲氨蝶呤、吉非替尼、阿法替尼、索拉菲尼、厄洛替尼中的任一种。本专利技术还请求保护上述纳米囊泡在制备肿瘤治疗药物中的应用。一种肿瘤治疗药物，所述药物含有负载亲、疏水性抗肿瘤药物的pH与还原双重敏感纳米囊泡。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术所提供的两亲性聚合物，通过结构设计同时引入酸敏感和还原敏感基团，使其自组装后能形成一种pH与还原双重敏感性的纳米囊泡，该囊泡特殊的亲水空腔结构可负载亲水性抗肿瘤药物，同时疏水性抗肿瘤药物可负载于纳米囊泡的疏水性膜上，为纳米囊泡同时搭载亲、疏水性药物提供了选择的可能；同时能实现肿瘤部位的药物定点释放，展现了良好的协同治疗效果。（2）本专利技术所提供的两亲性聚合物，以可生物降解的聚氨基酸材料为主链，使得纳米材料能在体内长期应用。（3）本专利技术所提供的制备方法（一步引发及氨解）简单易行，易于大量可控合成，适合产业化推广应用。附图说明图1为实施例2中载药双敏感纳米囊泡的制备示意图。图2为实施例2中载药双敏感纳米囊泡的粒径分布图。图3为实施例2中载药双敏感纳米囊泡的透射电镜图。图4为应用例1中载药双敏感纳米囊泡的药物体外释放曲线。图5为应用例2中纳米囊泡的动物体内治疗效果情况。具体实施方式下面结合说明书附图及具体实施例对本专利技术作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种pH与还原双重敏感性的两亲性聚合物，其特征在于，所述聚合物由亲水段聚乙二醇段和疏水段聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺‑

【技术特征摘要】
1.一种pH与还原双重敏感性的两亲性聚合物，其特征在于，所述聚合物由亲水段聚乙二醇段和疏水段聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）段构成；所述亲水段和疏水段的比例为1：11。2.根据权利要求1所述的两亲性聚合物，其特征在于，所述聚乙二醇段的数均分子量为1500～3000kDa，聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）段数均分子量为21000～23000kDa；聚天冬氨酰段的聚合度为40～140，聚苯丙氨酸段的聚合度为10～100。3.权利要求1或2所述的两亲性聚合物的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1.分别以β-天冬氨酸苄脂和苯丙氨酸为原料，缓慢加入三光气，加热回流制备得到苄氧羰基天冬氨酸酸酐和苯丙氨酸酸酐；S2.以氨基聚乙二醇作为引发剂，引发S1的苄氧羰基天冬氨酸酸酐和苯丙氨酸酸酐开环聚合得到聚乙二醇-聚（天冬氨酸苄酯-苯丙氨酸）；S3.以S2的聚乙二醇-聚（天冬氨酸苄酯-苯丙氨酸）为原料，依次与二正丁基乙二胺和巯基乙胺进行氨解反应，得到聚乙二醇-聚（天冬氨酰(二正丁基乙二胺-co-巯基乙胺)-苯丙氨酸）。4.权利要求1或2所述的两亲性聚合物在制备pH与还原双重敏感性的纳米囊泡中的应用。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅心涛，陈燕桂，王勇，李博，程度，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44