一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼及其制备方法和应用。本发明专利技术所述两亲性纳米笼是由具有两亲性的聚甜菜碱和具有活性氧敏感性的含有缩硫酮键的小分子化合物先形成纳米乳剂，再在引发剂的作用下反应，制备得到；所述两亲性纳米笼具有两亲性，稳定性高，且还具有活性氧敏感性，可在活性氧的作用下解体；其为载体复杂蛋白时，可将蛋白包括在纳米笼内部，提高了蛋白的稳定性，利用蛋白的运输；负载蛋白的纳米颗粒，进入体内后，在活性氧的作用下，外部的纳米笼解体，释放出其内部的蛋白，从而在病灶部位发挥其作用。

A amphiphilic nano cage with active oxygen sensitivity and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米医学
，更具体地，涉及一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼及其制备方法和应用。
技术介绍
随着生物科技尤其是现代免疫技术的迅速发展，蛋白类药物因其生物活性高、特异性强、生物功能明确等临床医用优点，逐渐成为医药领域的重要组成部分。蛋白类药物，从广义上来说是指包括抗体、激素、细胞因子/转运因子、受体分子、蛋白酶、部分蛋白或多肽疫苗等所有化学主体为蛋白质或多肽的产品。与传统小分子药物相比，蛋白类药物具有自身独特的优势，表现出高度特异性、多功能性和良好的生物相容性。而且相对于基因疗法，蛋白质疗法可能更安全，因为不会涉及到基因序列的永久性或随机性改变。但是蛋白类药物仍存在许多缺点，如:①相对分子质量大、结构复杂；②体内外稳定性差、易受酶解及其他环境因素影响；③存在显著的肝、胃肠首过效应；④大多数蛋白质在中性pH条件下生物膜穿透性差，生物利用度低；⑤存在免疫原性，生物半衰期短。述缺陷很大程度上限制了蛋白类药物的广泛应用。而纳米载体技术的出现有望克服这些缺点，通过对蛋白类药物载体的理化性质调控与化学结构的功能化设计，实现蛋白类药物的高效装载传递和可控释药成为了当下研究的热点。其中，生物安全、可降解性、功能高分子材料具有安全无毒、可降解吸收、结构多样性、易加工与设计、易制备、多功能性及来源广泛等优点，利用其构建的功能化载体能够全方位保护蛋白类药物的生物活性，实现对蛋白类药物的高效传递和可控释放。在现代药物制剂的应用中，尤其是蛋白类药物的可控传递方面，生物可降解功能高分子载体具有非常重要的应用前景及临床意义。因此，寻找合适的蛋白类药物载体材料，设计理想的蛋白类药物递送系统从而优化药物代谢动力学及释放动力学行为，显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的蛋白的体内外稳定性差、易受酶解及其他环境因素影响等不足，提供一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼。本专利技术所述两亲性纳米笼可以很好的包括蛋白，从而完成蛋白的体内递送。本专利技术的另一目的在于提供所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼作为蛋白载体的应用。本专利技术的再一目的在于提供所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼负载蛋白的制备方法。本专利技术的还一目的在于提供由所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼负载蛋白形成的两亲性纳米颗粒。本专利技术的上述目的是通过以下方案予以实现的：一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，由甜菜碱和含有缩硫酮键的小分子水溶液在有机相中，通过表面活性剂的作用，稳定分散，形成纳米乳剂，在惰性气体保护下，通过引发剂与共引发剂的作用，制备得到纳米笼。聚甜菜碱具有两亲性，可以较好的保证纳米笼的生物稳定性；同时含有缩硫酮键的小分子中的缩硫酮键在ROS存在时发生断裂，从而导致纳米网络断裂，纳米笼解体，释放出相应蛋白。因此，本专利技术所述两亲性纳米笼负载蛋白药物后，进入人体后，在体内活性氧(ROS)的作用下，纳米笼解体，释放出其负载的蛋白，发挥其蛋白的作用。优选地，所述惰性气体为氮气。优选地，所述甜菜碱(CBAA)和含有缩硫酮键的小分子的摩尔比例为10～2:1。优选地，所述含有缩硫酮键的小分子的结构如下所示：优选地，所述引发剂为过硫酸铵。优选的，所述共引发剂为四甲基乙二胺(TEMED)。优选地，所述表面活性剂为双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)、聚乙二醇十二烷基醚(Birj30)或司班中的一种或多种。优选地，所述表面活性剂为双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)和聚乙二醇十二烷基醚(Birj30)优选地，所述AOT和Birj30的质量比为1:8～12。优选地，所述有机相为正己烷或正己醇。优选地，所述含有缩硫酮键的小分子由如下过程得到：以巯基乙胺盐酸盐、丙酮为原料，在浓盐酸的催化下得到中间产物；再经氢氧化钠反应后，在0℃、惰性气体保护下，与丙烯酰氯反应，得到含缩硫酮的小分子。本专利技术同时还保护所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼作为蛋白载体的应用。一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米颗粒的制备方法，也在本专利技术的保护范围内，具体过程为：由甜菜碱、含有缩硫酮键的小分子水溶液和蛋白，均加入含有表面活性剂的有机相中，混合，形成纳米乳剂，然后在引发剂的作用下，反应得到包裹蛋白的纳米笼。本专利技术还保护由上述制备方法制备得到的具有活性氧敏感性的两亲性纳米颗粒。由本专利技术所述两亲性纳米笼负载蛋白药物后形成的纳米颗粒的两亲性和稳定性好，可稳定的运输蛋白药物进入体内，且进入体内后，在活性氧的作用下，纳米笼解体，释放出蛋白，发挥其药物作用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述两亲性纳米笼是由具有两亲性的聚甜菜碱和具有活性氧敏感性的含有缩硫酮键的小分子化合物先形成纳米乳剂，再在引发剂的作用下反应，制备得到，所述两亲性纳米笼具有两亲性，稳定性高，且还具有活性氧敏感性，可在活性氧的作用下解体。本专利技术所述两亲性纳米笼作为载体复杂蛋白时，可将蛋白包括在纳米笼内部，提高了蛋白的稳定性，利用蛋白的运输。负载蛋白的纳米颗粒，进入体内后，在活性氧的作用下，外部的纳米笼解体，释放出其内部的蛋白，从而在病灶部位发挥其作用。尤其是当负载作用于肿瘤部位的药物蛋白时，肿瘤部位的活性氧浓度较高，当纳米颗粒运输至肿瘤部位时，则纳米笼的缩硫酮键打开，聚甜菜碱解体，继而在肿瘤微环境中释放蛋白药物，达到蛋白药物的稳定输送。附图说明图1为CBAA单体和含缩硫酮交联小分子TK的合成路线。图2为CBAA的核磁谱图。图3为聚合物纳米粒子的粒径分布图。图4为聚合物纳米粒子TEM图，3％醋酸铀染色1min。图5为聚合物纳米粒子体外模拟释放图：a纳米粒子加1mlH2O的荧光图谱；b为加1ml10％H2O2的荧光图谱。图6为聚合物纳米颗粒的激光共聚焦图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。实施例1甜菜碱单体(CBAA)的合成反应路线如下：将7.80g3-(二甲氨基丙基)丙烯酰胺(50mmol)、11.48g溴乙酸甲酯(75mmol)和30ml二氯甲烷加入100ml带有磁力搅拌子的圆底烧瓶中。在氮气保护下，室温下搅拌6小时。收集沉淀物，用500毫升无水丙酮洗涤。真空干燥除去残余的溶剂，得到纯净的产物10.85g，收率，94.8％。1HNMR(400MHz,D2O)δ6.16(m,2H),5.72(t,1H),4.25(s,2H),3.75(s,3H),3.56(s＝t,2H),3.31(t,2H),3.21(s,6H),1.99(m,2H).实施例2含缩硫酮交联分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，由甜菜碱和含有缩硫酮键的小分子水溶液在有机相中，通过表面活性剂的作用，稳定分散，形成纳米乳剂，在惰性气体保护下，通过引发剂与共引发剂的作用，制备得到纳米笼。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，由甜菜碱和含有缩硫酮键的小分子水溶液在有机相中，通过表面活性剂的作用，稳定分散，形成纳米乳剂，在惰性气体保护下，通过引发剂与共引发剂的作用，制备得到纳米笼。


2.根据权利要求1所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，所述甜菜碱和含有缩硫酮键的小分子的摩尔比例为10～2:1。


3.根据权利要求1所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵；所述共引发剂为四甲基乙二胺(TEMED)。


4.根据权利要求1所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，所述表面活性剂为双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠、聚乙二醇十二烷基醚或司班中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述具有活性氧敏感性的两亲性纳米笼，其特征在于，所述表面活性剂为质量比为1:8～12的双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠和聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：程度，陈钦峰，左铭祥，袁建明，陈极峰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44