一种乏氧响应性纳米药物载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种乏氧响应性纳米药物及其制备方法和应用，所述纳米药物包括疏水性种子内核和双亲性外壳。其中，所述疏水性种子内核包括二氢卟吩e6和替拉扎明，所述双亲性外壳为疏水分子2‑硝基咪唑修饰的亲水高分子透明质酸，疏水性种子内核与双亲性外壳以亲疏水作用力形成非缀合的位置关系。本发明专利技术通过优化制备工艺，最终成功制备得到纳米药物，产物粒径适中可控，激光照射纳米药物进行光动力治疗消耗氧气，乏氧条件下疏水分子2‑硝基咪唑转变为亲水分子2‑氨基咪唑，纳米药物解散，实现药物释放，乏氧条件同时激活化疗药物替拉扎明化疗毒性，联合治疗协同增效，有效杀伤癌细胞，具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。

A hypoxic-responsive nano-drug carrier and its preparation method and Application

The invention provides a hypoxic responsive nanomedicine and a preparation method and application thereof. The nanomedicine comprises a hydrophobic seed core and an amphiphilic shell. The hydrophobic seed core includes porin E6 and tirazamine. The amphiphilic shell is a hydrophilic polymer hyaluronic acid modified by 2 nitroimidazole. The hydrophobic seed core and the amphiphilic shell form a non-conjugate position relationship by hydrophilic and hydrophobic interaction. By optimizing the preparation process, the nano-drug is successfully prepared. The particle size of the product is controllable. Laser irradiation of the nano-drug consumes oxygen for photodynamic therapy. Under hypoxic conditions, hydrophobic molecule 2 nitroimidazole is transformed into hydrophilic molecule 2 aminimidazole, nano-drug is dissolved, drug release is realized, hypoxic conditions activate the toxicity of the chemotherapeutic drug Tirazamine. The combination therapy is synergistic and effective in killing cancer cells, which has broad application prospects and huge market value.

【技术实现步骤摘要】
一种乏氧响应性纳米药物载体及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
，涉及一种乏氧响应性纳米药物载体及其制备方法和应用。
技术介绍
乳腺癌在全球女性里发病率非常高，尤其是三阴性乳腺癌(MDA-MB-231)的致死率特别高，且目前没有有效的治疗手段。临床通常采用化疗方式进行术后治疗。但是化疗具有全身系统毒性大、病灶部位摄取量低、易产生多药耐药等缺陷。在过去的几十年中，纳米药物已经成为改善常规化疗药物治疗指数非常有希望的工具。纳米药物尺寸在1～100nm之间，由于实体瘤的高通透性和滞留效应能够选择性的实现肿瘤中的药物富集，同时还能大大降低纳米药物全身毒性。目前，在这一领域已经取得了巨大的技术进展，然而，限制纳米药物向临床转化的一个障碍源于对包载药物的可控释放。脂质体包载的顺铂SPI-77显示出比游离顺铂更大的肿瘤内积累，然而，由于药物释放时药物生物利用度差，未能通过III期临床试验。通过外加刺激或利用肿瘤微环境是实现药物特异性释放的有效方法之一。与正常组织相比，由于氧气供应和消耗之间的不平衡，缺氧是许多恶性实体瘤的共同特征。因此，如何设计一种利用肿瘤乏氧微环境响应实现药物释放的纳米药物来达到更好的肿瘤治疗效果是本领域的研究重点
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种乏氧响应性纳米药物载体及其制备方法和应用。本专利技术能够在激光照射后实现肿瘤微环境特异性的药物释放及连锁治疗。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种乏氧响应性纳米药物，所述纳米药物包括疏水性种子内核和双亲性外壳。其中，所述疏水性种子内核包括二氢卟吩e6和替拉扎明，所述双亲性外壳为疏水分子2-硝基咪唑(NI)修饰的亲水高分子透明质酸(HA)。在本专利技术中，所述2-硝基咪唑修饰的透明质酸可以形象地表示为如下结构：本专利技术中，所述纳米药物以缺氧敏感的2-硝基咪唑修饰的HA为双亲性载体，以疏水药物二氢卟吩e6和替拉扎明作为治疗剂，通过亲疏水作用力自组装成纳米药物。通过激光触发二氢卟吩e6进行光动力治疗并消耗氧气，营造的乏氧环境不仅使载体上疏水分子2-硝基咪唑变为亲水分子2-氨基咪唑促进纳米药物结构解散，促进药物释放，而且进一步激活药物替拉扎明的化疗毒性，可以实现激光触发的光动力治疗和化学治疗的连锁疗法。作为纳米系统中靶向肿瘤细胞的配体的HA可以将纳米药物递送至三阴性乳腺癌细胞的位置，以保证其瘤内富集效果。优选地，所述纳米药物的平均粒径为40～50nm，例如：40nm、41nm、43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、49nm、50nm。本专利技术所述纳米载体药物呈类球形，粒径分布均一。优选地，所述纳米药物中二氢卟吩e6的载药率为0.4～0.6％，例如：0.4％、0.45％、0.55％、0.55％、0.6％。优选地，所述纳米药物中替拉扎明的载药率为0.9～1.1％，例如：0.9％、0.95％、1.0％、1.05％、1.1％。优选地，所述纳米药物中2-硝基咪唑修饰透明质酸的接枝率为7～8％，例如：7％、7.1％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.9％、8％。本专利技术的第二技术方案是提供一种如上所述的乏氧响应性纳米药物的制备方法，所述制备方法为：2-硝基咪唑与透明质酸发生反应得到双亲性载体材料，而后双亲性载体材料与疏水药物自组装得到纳米自组装体，即为所述纳米药物。在本专利技术中，所述2-硝基咪唑修饰的透明质酸制备方法包括以下步骤：(1)将2-硝基咪唑溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入碳酸钾，在室温和磁力搅拌条件下，滴加溶于N,N-二甲基甲酰胺的N-Boc-溴乙胺溶液，转移至油浴反应。抽滤除去不溶物，并用甲醇清洗，将澄清溶液旋蒸浓缩，得到橙黄色固体。再用超纯水分散得到的固体，并用乙酸乙酯萃取，用无水硫酸钠除去存在的水分，抽滤得到无水乙酸乙酯溶液，旋蒸得到粘稠状液体(NI-NH2-BOC)，加入含有盐酸的甲醇溶液，磁力搅拌，以除去BOC基团，旋蒸除去甲醇，得到粘稠产物NI衍生物。(2)将透明质酸溶于PBS中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐活化透明质酸的-COOH，再加入N-羟基琥珀酰亚胺稳定活化的-COOH，在搅拌条件下加入PBS溶解的NI衍生物，搅拌反应，先在水醇透析液中透析而后在超纯水中透析后冻干，得到双亲性载体HA-NI。优选地，所述步骤(1)2-硝基咪唑溶液的浓度为0.12～0.15M，例如：0.12M、0.13M、0.14M、0.15M；优选地，所述步骤(1)2-硝基咪唑与N-Boc-溴乙胺的摩尔比为1:1～1:3，例如1:1、1:2、1:3；优选地，所述步骤(1)油浴温度为70℃～90℃，例如70℃、75℃、80℃、85℃、90℃；优选地，所述步骤(1)油浴反应时间为3～5小时，例如3小时、4小时、5小时；优选地，所述步骤(1)磁力搅拌时间为12～48小时，例如12小时、24小时、48小时；优选地，所述步骤(1)含有盐酸的甲醇溶液为含有1～1.5M盐酸的甲醇冰溶液，例如1.05M、1.15M、1.2M、1.25M、1.3M、1.35M、1.4M、1.5M；优选地，所述步骤(2)透明质酸与活化分子1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:2:2～1:4:4，例如1:2:2、1:3:3、1:4:4；优选地，所述步骤(2)的透明质酸与2-硝基咪唑的摩尔比为1:1.2～1:1.5，例如1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5；优选地，所述步骤(2)的搅拌反应温度为室温；优选地，所述步骤(2)的搅拌反应时间为12～48小时，例如12小时、24小时、48小时；优选地，所述步骤(2)透析利用截留分子量为8000-14000的透析袋进行；优选地，所述步骤(2)水醇透析液比例为水：甲醇＝1:1；优选地，所述步骤(2)透析的时间为1～3天(例如1天、1.5天、2天、2.5天、3天)，每4-6小时(例如4小时、4.5小时、5小时、5.5小时或6小时)更换透析液。在本专利技术中，所述纳米药物组装方法包括以下步骤：(1)将二氢卟吩e6和替拉扎明分别溶于有机溶剂中，得到药物溶液；(2)将HA-NI溶于水中，得到载体溶液；(3)将步骤(1)得到的两种药物溶液混合，在超声条件下加入步骤(2)得到的载体溶液中，形成乳液；(4)通过旋蒸除去有机溶剂，用滤膜过滤除去未包覆药物，得到所述纳米载体药物的水体系。优选地，所述步骤(1)有机溶剂为二氯甲烷、三氯或二甲基亚砜中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述步骤(1)药物溶液的浓度为0.1～0.5mg/mL，例如0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL；优选地，所述步骤(2)载体溶液的浓度为4～6mg/mL，例如4mg/mL、4.5mg/mL、5mg/mL、5.5mg/mL、6mg/mL；优选地，步骤(1)得到的药物溶液与步骤(2)得到的载体溶液混合的体积比为1:4～1:6，例如1:4，1:5，1:6；优选地，所述步骤(3)二氢卟吩e6和替拉扎明两种药物混合的质量比为1:0.5～1:2，例如1:0.5，1:1，1:1.5，1:2；优选地，所述步骤(3)超声功率为10％～15％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米药物包括疏水性种子内核和双亲性外壳；其中，所述疏水性种子内核包括二氢卟吩e6和替拉扎明，所述双亲性外壳为疏水分子2‑硝基咪唑(NI)修饰的亲水高分子透明质酸(HA)，2‑硝基咪唑修饰的透明质酸为如下结构：

【技术特征摘要】
1.一种乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米药物包括疏水性种子内核和双亲性外壳；其中，所述疏水性种子内核包括二氢卟吩e6和替拉扎明，所述双亲性外壳为疏水分子2-硝基咪唑(NI)修饰的亲水高分子透明质酸(HA)，2-硝基咪唑修饰的透明质酸为如下结构：2.根据权利要求1所述的乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米药物的平均粒径为40～50nm。3.根据权利要求1所述的乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米药物中二氢卟吩e6的载药率为0.4～0.6％。4.根据权利要求1中所述的乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米物中替拉扎明的载药率为0.9～1.1％。5.根据权利要求1中所述的乏氧响应性纳米药物，其特征在于，所述纳米物中2-硝基咪唑修饰透明质酸的接枝率为7～8％。6.根据权利要求1-5中任一项所述的乏氧响应性纳米药物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括量：2-硝基咪唑与透明质酸发生反应得到双亲性载体材料2-硝基咪唑修饰的透明质酸，而后双亲性载体材料与疏水药物自组装得到纳米自组装体，即为所述纳米药物。7.根据权利要求6所述的乏氧响应性纳米药物的制备方法，其特征在于，所述2-硝基咪唑修饰的透明质酸制备方法包括以下步骤：(1)将2-硝基咪唑溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入碳酸钾，在室温和磁力搅拌条件下，滴加溶于N,N-二甲基甲酰胺的N-Boc-溴乙胺溶液，转移至油浴反应；抽滤除去不溶物，并用甲醇清洗，将澄清溶液旋蒸浓缩，得到橙黄色固体；再用超纯水分散得到的固体，并用乙酸乙酯萃取，用无水硫酸钠除去存在的水分，抽滤得到无水乙酸乙酯溶液，旋蒸得到粘稠状液体(NI-NH2-BOC)，加入含有盐酸的甲醇溶液，磁力搅拌，以除去BOC基团，旋蒸除去甲醇，得到粘稠产物NI衍生物；(2)将透明质酸溶于PBS中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐活化透明质酸的-COOH，再加入N-羟基琥珀酰亚胺稳定活化的-COOH，在搅拌条件下加入PBS溶解的NI衍生物，搅拌反应，先在水醇透析液中透析而后在超纯水中透析后冻干，得到双亲性载体HA-NI。8.根据权利要求7所述的乏氧响应性纳米药物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)2-硝基咪唑溶液的浓度为0.12～0.15M；优选地，所述步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：常津，陈静，王汉杰，宫晓群，武晓丽，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12