一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体及其制备方法，以聚天冬氨酸（PASP）为原料，通过酰胺化反应将酪氨酸（Tyr）接枝到聚天冬氨酸侧链形成具有双亲性的聚天冬氨酸‑酪氨酸接枝物，该接枝物在水相中可自组装形成纳米胶束，在此基础上通过酰胺化反应在聚天冬氨酸侧链接枝乙二胺，并以乙二胺作为桥梁接枝透明质酸（HA）作为靶向配体，赋予胶束对癌细胞的靶向作用。以姜黄素作为疏水药物模型，盐酸阿霉素作为亲水药物模型，实现对两种药物的同时负载，且载药率较高。该药物载体具有以下优点：可同时负载两种药物，载药率高，具有较明显的pH响应，对癌细胞具有靶向性，生物相容性好，成本低，操作简便。

A pH responsive and tumor targeted anticancer drug carrier and its preparation

The invention discloses an anticancer drug carrier with pH response and tumor targeting and a preparation method thereof. Taking polyaspartic acid (PASP) as the raw material, tyrosine (Tyr) is grafted to the side chain of polyaspartic acid through amidation reaction to form a amphiphilic polyaspartic acid \u2011 tyrosine graft, and the graft can self assemble to form a nano micelle in the aqueous phase, on the basis of which, amide is used to form a nano micelle Ethylenediamine was linked on the side of polyaspartic acid, and ethylenediamine was used as the target ligand to graft hyaluronic acid (HA) on the side of polyaspartic acid. Curcumin was used as the hydrophobic drug model and adriamycin hydrochloride as the hydrophilic drug model to realize the simultaneous loading of two drugs with high drug loading rate. The drug carrier has the following advantages: it can load two kinds of drugs at the same time, with high drug loading rate, obvious pH response, targeting to cancer cells, good biocompatibility, low cost and simple operation.

【技术实现步骤摘要】
一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体及其制备方法
本专利技术涉及一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体及其制备方法，属于医药化学领域。
技术介绍
癌症一直以来都是人们闻风丧胆的最可怕的疾病之一，而由于化疗过程中药物的副作用对人体损伤较大，改善药物对癌细胞的特异性则变得至关重要。癌细胞周围环境pH值与正常组织细胞相比较低，且癌细胞表面存在过度表达的特异性受体，例如对HA特异性的CD44受体，这在正常组织细胞中是没有的。癌细胞的耐药性也是人们最头疼的特性之一。药物载体自从被发现以来就广泛研究于抗癌药物方面，它可以利用其自身的pH敏感性以及靶向性减少药物对人体正常细胞的毒副作用并提高药物的利用率。氨基酸类药物载体具有较好的生物相容性，可生物降解等优点，因而广泛受到研究学者们的认可，天冬氨酸由于具有易于修饰的优点被广泛地关注，并通过改性获得pH敏感性及靶向性。例如陈秋池等人对聚天冬氨酸进行修饰得到可负载阿霉素的靶向载体，但该研究疏水段利用了组氨酸，接枝率最大仅达到17%，载药率最高仅达到19.2%，载药率低。HimaBinduRuttala等人利用天冬氨酸、酪氨酸与乙二醇形成具有pH响应及氧化还原效应的三嵌段共聚物载体，同时负载了氯尼达明和多烯紫杉醇两种药物，但仍然存在载药率低的问题，最高仅达到25%。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体及其制备方法，该抗癌药物载体实现了两种药物同时负载，利用药物的协同作用来应对肿瘤的耐药性。本专利技术利用聚天冬氨酸接枝酪氨酸形成自组装纳米胶束，并用透明质酸进行靶向修饰，得到了性能优良的pH响应与肿瘤靶向的双药抗癌药物载体；本专利技术以聚氨基酸为基础，提高了对疏水性药物载药率，可同时负载两种药物，并赋予药物释放的pH敏感性以及靶向性。本专利技术提供了一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体，聚天冬氨酸（PASP）作为亲水段，酪氨酸（Tyr）作为疏水段，透明质酸（HA）作为靶向配体，该双亲聚合物自组装形成胶束，作为抗癌药物载体。具体地说，以聚天冬氨酸为原料，通过酰胺化反应将酪氨酸接枝到聚天冬氨酸侧链形成具有双亲性的聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物，该接枝物在水相中自组装形成纳米胶束，在此基础上通过酰胺化反应在聚天冬氨酸侧链接枝乙二胺，并以乙二胺作为桥梁接枝透明质酸作为靶向配体，赋予胶束对癌细胞的靶向作用，在此基础上能同时负载两种抗癌药物。本专利技术提供了上述pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体的制备方法，包括以下步骤：（1）聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物（PT）的制备：取酪氨酸加入水中（浓度为0.006～0.1mol/L）进行超声分散20min备用，另取聚天冬氨酸溶解于水中（浓度为0.002～0.01mol/L），加入碳二亚胺（EDC）与N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）搅拌反应40min，再加入之前备用的酪氨酸水分散液，搅拌反应24h，过滤除去未反应的酪氨酸，将滤液透析三天（透析袋截留分子量为2000Da），干燥，研磨得到PT粉末；（2）乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸（EPT）的制备：将步骤（1）所制备的PT溶解于水中，加入EDC/NHS搅拌反应40min，再滴加乙二胺（EDA），搅拌反应24h，透析三天，干燥、研磨得到EPT粉末；（3）透明质酸-乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸（HEPT）的制备：将透明质酸（HA）溶解于水中（浓度为0.8～4mmol/L），加入EDC/NHS搅拌反应40min，再加入EPT粉末，搅拌反应24h，透析三天，干燥、研磨得到HEPT粉末，即为pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体。上述的制备方法，步骤（1）中聚天冬氨酸分子量为4000～5000Da，聚天冬氨酸溶液浓度为0.002～0.01mol/L，酪氨酸分散液浓度为0.006～0.1mol/L，反应摩尔比PASP：Tyr：EDC：NHS为1:3～10:1～5:1～5，反应温度常温。上述的制备方法，步骤（2）中反应摩尔比PT：EDA：EDC：NHS为1:3～10:1～5:1～5，反应温度常温。上述的制备方法，步骤（3）中透明质酸溶液浓度为0.8～4mmol/L，反应摩尔比HA：EPT：EDC：NHS为1:3～10:1～5:1～5，反应温度常温。本专利技术提供了上述pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体的应用，其特征在于：以姜黄素作为疏水药物模型，盐酸阿霉素作为亲水药物模型，实现对两种药物的同时负载，且载药率较高。所述的应用，包括以下步骤：（1）负载姜黄素纳米粒的制备：将HEPT粉末加入到姜黄素（Cur）的乙醇溶液中（浓度为0.4～0.6mg/mL），超声10min，搅拌24h后转移到透析袋中用去离子水透析两天以上除去未负载上的姜黄素，冷冻干燥后得到负载姜黄素Cur@HEPT粉末；（2）同时负载姜黄素及盐酸阿霉素（Dox）纳米粒（Cur@Dox@HEPT）的制备：将Cur@HEPT粉末加入到盐酸阿霉素的水溶液中（浓度为0.4～0.6mg/mL），超声10min，搅拌24h后离心，除去上清液，冷冻干燥后得到Cur@Dox@HEPT粉末。上述应用中，步骤（1）利用渗析法对姜黄素进行负载，姜黄素的乙醇溶液浓度为0.4～0.6mg/mL。上述应用中，步骤（2）通过物理共混方法对盐酸阿霉素进行负载，盐酸阿霉素溶液浓度为0.4～0.6mg/mL。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术使用位阻更大的酪氨酸，使得胶束空间更大，接枝率更高（可达26%），载药率更是提高30%以上；提供的抗癌药物载体的制备方法得到的载药纳米颗粒载药率较高；（2）本专利技术能同时负载亲疏水性不同的两种以上药物，从而在实现药物联合治疗的同时可降低肿瘤细胞对药物的抗药性，对疏水性药物具有明显的pH敏感性，对CD44受体过表达的肿瘤细胞具有靶向性，且无毒无害，操作简便；（3）本专利技术使用透明质酸作为靶向配体，可解决陈秋池等人研究中使用叶酸引起的溶解性差、反应效果差的问题；（4）本专利技术充分利用了载体兼具亲水部分和疏水部分的特点，实现了两种亲疏水性不同药物的同时负载，一方面可利用两种药物不同的抗癌机理实现联合治疗，同时可降低肿瘤细胞对药物的抗药性，而且对疏水性药物的高效负载可解决这类药物由于水溶性差而难以递送的难题。附图说明图1是本专利技术纳米粒反应合成流程示意图。图2是实施例1中PASP、PT、HEPT的核磁氢谱对比图。图3是实施例1中药物载体的透射电镜图。图4是实施例1中载双药纳米粒对姜黄素和阿霉素的体外缓释曲线图。图5是实施例1中空载体HEPT、姜黄素与阿霉素按比例混合、载双药纳米粒三种材料对HCT-116细胞的细胞毒性图。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术，但不局限于以下实施例。实施例1：本实施例提供一种pH响应及肿瘤靶向的双药抗癌药物载体及其制备方法，该制备过程如附图1所示，具体步骤如下：（1）聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物（PT）的制备：称取0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体，其特征在于： 聚天冬氨酸作为亲水段，酪氨酸作为疏水段，透明质酸作为靶向配体，该双亲聚合物自组装形成胶束，作为抗癌药物载体。/n

【技术特征摘要】
1.一种pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体，其特征在于：聚天冬氨酸作为亲水段，酪氨酸作为疏水段，透明质酸作为靶向配体，该双亲聚合物自组装形成胶束，作为抗癌药物载体。


2.根据权利要求1所述的pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体，其特征在于：以聚天冬氨酸为原料，通过酰胺化反应将酪氨酸接枝到聚天冬氨酸侧链形成具有双亲性的聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物，该接枝物在水相中自组装形成纳米胶束，在此基础上通过酰胺化反应在聚天冬氨酸侧链接枝乙二胺，并以乙二胺作为桥梁接枝透明质酸作为靶向配体，赋予胶束对癌细胞的靶向作用，在此基础上能同时负载两种抗癌药物。


3.一种权利要求1或2所述的pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物的制备：取酪氨酸加入水中进行超声分散20min备用，另取聚天冬氨酸溶解于水中，加入碳二亚胺与N-羟基琥珀酰亚胺搅拌反应40min，再加入酪氨酸水分散液，搅拌反应24h，过滤除去未反应的酪氨酸，将滤液透析三天，干燥，研磨得到聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物粉末；
（2）乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸的制备：将步骤（1）所制备的聚天冬氨酸-酪氨酸接枝物溶解于水中，加入EDC/NHS搅拌反应40min，再滴加乙二胺，搅拌反应24h，透析三天，干燥，研磨得到乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸粉末；
（3）透明质酸-乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸的制备：将透明质酸溶解于水中，加入EDC/NHS搅拌反应40min，再加入步骤（2）得到的乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸粉末，搅拌反应24h，透析三天，干燥，研磨得到透明质酸-乙二胺-聚天冬氨酸-酪氨酸HEPT粉末；即为pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体。


4.根据权利要求3所述的pH响应与肿瘤靶向的抗癌药物载体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中聚天冬氨酸分子量为4000～5000Da，聚天冬氨酸水溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭睿劼，张杰，李天杨，侯文娟，张耀东，晏泓，王慧芳，牛宝龙，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14