一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒及其制备方法和应用，在pH=7.4的水相环境下，纳米颗粒粒径为150～250nm；在pH=5.0的酸性水相环境下，纳米颗粒粒径为350～500nm，纳米颗粒通过羧甲基化、组氨酸化与硬脂酸化制备得到，能在水相中自组装成纳米颗粒，并且在弱酸环境下产生pH响应性，以快速释放出包载药物，故可将其用于包载疏水性的抗肿瘤药物，以解决疏水性药物在人体内生物利用度较低和肿瘤药物靶向性不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒及其制备方法和应用
本专利技术公开一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒及其制备方法和应用，属高分子载药材料

技术介绍
白及多糖（polysaccharideofBletillastriata）是从中药白及中提取的一种天然高分子化合物，又称白及胶、白及甘露聚糖，易溶于热水，微溶于冷水。白及多糖主链结构由β-甘露糖和β-葡萄糖以糖苷键连接而成，甘露糖和葡萄糖相比比例为2.4:1。白及多糖分子量跨度大，从几万到几十万不等。白及多糖自身具有良好的药理活性，如促进伤口愈合、抗菌、抗老化、抗肿瘤、抗纤维化等，在临床应用已十分广泛，其自身具有良好的生物可降解性和生物相容性，主链结构上含有大量羟基，能够与多种化学活性官能团产生结合,利于修饰和改性。此外，基于白及多糖所表现出对细胞核的亲和能力，可通过对结构进行修饰从而作为靶向给药的药物载体。组氨酸（Histidine，His）结构中含有咪唑基，在酸性环境下咪唑环会发生质子化，利用此特性，将组氨酸接枝至白及多糖糖链上使白及多糖在弱酸环境下具有pH响应性。另外，通过在多糖结构上修饰硬脂酸基团，可使原本只有亲水性质的白及多糖同时具有疏水性，这样的双亲性结构在水相体系下能自组装形成纳米颗粒。肿瘤细胞的pH值低于正常细胞，呈弱酸性，组氨酸基团和硬脂酸基团可使该白及多糖衍生物在水相中自组装成纳米颗粒，包载疏水性的药物，并且在弱酸环境下产生pH响应性而释放所搭载的药物，实现针对肿瘤细胞的靶向给药。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒及其制备方法和应用，本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现：本专利技术提供一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒，通过羧甲基化、组氨酸化与硬脂酸化制备得到，在pH=7.4的水相环境下，其粒径为150～250nm；在pH=5.0的酸性水相环境下，其粒径为350～500nm。本专利技术还提供所述具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒的制备方法，具体步骤如下：（1）羧甲基化：将从中药白及中提取、纯化所得的白及多糖（BSP）100mg～1000mg溶于5～50mL去离子水中，得到均匀的糊状物，加入氢氧化钠溶液15～150mL，混合搅拌10～30分钟，加入2～8g一氯乙酸并充分搅拌混合，将混合物在65～75℃，保温并持续搅拌反应3～4小时，随后调节pH值至7.0，将混合物装进透析袋对去离子水透析1～3天，直至剩余试剂被消除，将透析得到的产物真空干燥处理即得羧甲基化白及多糖（CBSP）；（2）组氨基化：取步骤（1）中制备的羧甲基化白及多糖（CBSP）粉末100mg～1000mg溶于15～150mL去离子水中，待充分溶解后加入N-羟基丁二酰亚胺（NHS）和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC-HCl)，充分搅拌1～3小时以活化羧基，再加入组氨酸（L-His），20～30℃搅拌反应18～36小时，反应结束后装进透析袋对去离子水透析1～3天，直至剩余试剂被消除，将透析得到的产物真空干燥处理即得组氨基-羧甲基化白及多糖（His-BSP）；（3）硬脂酸化：取步骤（2）中制备的组氨基-羧甲基化白及多糖His-BSP粉末100～1000mg分散在20～200mL二甲基亚砜（DMSO）中并充分搅拌直至完全溶解制得混合液A；将1.0～1.5mmol硬脂酸（SA）加入到5～15mL二甲基亚砜（DMSO）中，再加入1.0～1.5mmol的N,N'-二环己基碳二亚胺（DCC）和1.2～1.8mmol的4-二甲氨基吡啶（DMAP），活化2～4小时得到混合液B，将混合液B滴加到混合液A中，在75～85℃，搅拌反应2-～4小时，然后在室温下搅拌反应18～36小时，将反应物用去离子水透析1～3天，以除去二甲基亚砜，然后用等体积的乙酸乙酯重复萃取3～5次，以除去硬脂酸残余物，40℃旋转蒸发以除去残留的乙酸乙酯，将产物真空干燥处理即得组氨基-硬脂酸基-羧甲基化白及多糖（His-SA-BSP）即为白及多糖衍生物纳米颗粒。步骤（1）氢氧化钠溶液的浓度为3～5mol/L。步骤（1）采用冰醋酸调节混合物pH值。步骤（2）N-羟基丁二酰亚胺（NHS）的物质的量与羧甲基化白及多糖中的白及多糖糖单元的物质的量相等。步骤（2）1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC-HCl)的物质的量是羧甲基化白及多糖中的白及多糖糖单元物质的量的1.4倍。步骤（2）组氨酸（L-His）按组氨酸与羧甲基化白及多糖中的白及多糖糖单元的摩尔比为0.5～20:1的比例加入。步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）透析截留分子量大于3500的物质。步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）真空干燥的真空度小于10Pa，先在-30℃～-50℃干燥18～24小时，再升温至40℃～60℃干燥6～12小时。本专利技术还提供白及多糖衍生物纳米颗粒作为药物载体的应用，利用白及多糖衍生物纳米颗粒包载疏水性药物后靶向传递至肿瘤细胞中并释放药物。本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术通过化学结构修饰的方法制备出组氨基-硬脂酸基-羧甲基化白及多糖的白及多糖衍生物纳米颗粒，使白及多糖具有pH响应性的同时兼具双亲性。（2）本专利技术制备的组氨基-硬脂酸基-羧甲基化白及多糖的白及多糖衍生物纳米颗粒可作为一种用于包载疏水性药物的载体，依据目标pH靶向释放药物。（3）通过控制反应的条件，可以制备出不同羧甲基化、不同组氨酸与不同硬脂酸取代度的产物。（4）本专利技术采用的合成方法，不仅原料简单和实验成本低，而且反应速度快，容易控制。附图说明图1为实施例1白及多糖（BSP）的傅立叶变换-红外光谱图；图2为实施例1羧甲基化白及多糖（CBSP）的傅立叶变换-红外光谱图；图3为实施例1组氨基-羧甲基化白及多糖（His-BSP）的傅立叶变换-红外光谱图；图4为实施例1组氨基-硬脂酸基-羧甲基化白及多糖（His-SA-BSP）的傅立叶变换-红外光谱图；图5为实施例1白及多糖（BSP）的核磁共振波谱图；图6为实施例1羧甲基化白及多糖（CBSP）的核磁共振波谱图；图7为实施例1组氨基-羧甲基化白及多糖（His-BSP）的核磁共振波谱图；图8为实施例1组氨基-硬脂酸基-羧甲基化白及多糖（His-SA-BSP）的核磁共振波谱图；图9为实施例1和实施例2得到的His-SA-BSP1纳米颗粒和His-SA-BSP2纳米颗粒在不同pH条件PBS缓冲液下的Zeta电位；图10为实施例1和实施例2得到的His-SA-BSP1纳米颗粒和His-SA-BSP2纳米颗粒在不同pH条件（pH=5.0与pH=7.4）PBS缓冲液下的粒径分布；图11为实施例2得到的His-SA-BSP2纳米颗粒在不同pH条件（pH=5.0与pH=7.4）PBS缓冲液下的透射电镜图；图12为实施例2得到的His-SA-BSP2纳米颗粒对四种细胞活力的影响；图13为实施例1和实施例2得到的His-SA-BSP1和His-SA-BSP2两种载药纳米颗粒在不同pH（pH=5.0与pH=7.4）条件PBS缓冲液下的释药情况；图14为实施例2得到的His-SA-BSP2载药纳米颗粒对三种肿瘤细胞活力的影响（图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒，其特征在于，在pH=7.4的水相环境下，其粒径为150～250nm；在pH=5.0的酸性水相环境下，其粒径为350～500nm。

【技术特征摘要】
1.一种具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒，其特征在于，在pH=7.4的水相环境下，其粒径为150～250nm；在pH=5.0的酸性水相环境下，其粒径为350～500nm。2.权利要求1所述具有pH响应性的两亲性白及多糖衍生物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）羧甲基化：将白及多糖100～1000mg溶于5～50mL去离子水中，得到均匀的糊状物，加入氢氧化钠溶液15～150mL，混合搅拌10～30分钟，加入2～8g一氯乙酸搅拌混合，将混合物在65～75℃，保温并持续搅拌反应3～4小时，随后调节pH值至7.0，将混合物对去离子水透析1～3天，将透析得到的产物真空干燥处理即得羧甲基化白及多糖；（2）组氨基化：取步骤（1）中制备的羧甲基化白及多糖粉末100～1000mg溶于15～150mL去离子水中，待充分溶解后加入N-羟基丁二酰亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，搅拌1～3小时，再加入组氨酸，20～30℃搅拌反应18～36小时，反应结束后对去离子水透析1～3天，将透析得到的产物真空干燥处理即得组氨基-羧甲基化白及多糖；（3）硬脂酸化：取步骤（2）中制备的组氨基-羧甲基化白及多糖粉末100～1000mg分散在20～200mL二甲基亚砜中并充分搅拌直至完全溶解制得混合液A；将1.0～1.5mmol硬脂酸加入到5～15mL二甲基亚砜中，再加入1.0～1.5mmol的N,N'-二环己基碳二亚胺和1.2～1.8mmol的4-二甲氨基吡啶，活化2～4小时得到混合液B，将混合液B滴加到混合液A中，在75～85℃，搅拌反应2～4小时，再在室温下搅拌反应18～36小时，将反应物用去离子水透析1～3天，然后用等体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王承潇，朱峻霄，崔秀明，杨野，曲媛，杨晓艳，刘迪秋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53