一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法及其应用，本发明专利技术在活性壳寡糖的基础上修饰白桦脂酸，制备两亲性的活性单元分子，一方面可以联合壳寡糖及白桦脂酸的抗癌活性，实现安全、高效地协同增强抗癌目的；另一方面借助分子的两亲性，可以以胶束或者自组装的形式实现药物运输的目的。作为载药体系，一方面可以运载传统化疗药物实现多重化疗目的，增强抗癌疗效；另一方面可以运载光敏剂，从而在实现安全化疗的基础上、联合光疗等起到三重协同增强抗癌疗效目的，有望克服并解决临床癌症治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法及其应用
本专利技术属于生物医药材料领域，涉及一种基于活性壳寡糖桥连天然小分子纳米载体的制备方法及其协同抗癌应用。
技术介绍
当前，癌症是严重威胁人类生命安全的恶性疾病之一。基于化疗、光疗、热疗、免疫治疗相结合的肿瘤治疗方式已被广泛探索并用于临床癌症治疗。但传统的化疗药物(如：紫杉醇、盐酸多柔比星等)存在生物利用度低且毒副作用大等缺陷，即使是基于此的联合治疗也往往呈现一定的副作用。因而，探寻安全、高效的化疗药物，并与光疗或热疗相结合，实现癌症治愈意义重大。壳寡糖(chitosanoligosaccharides,COS)，作为自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，具有优良的生物活性，如抗氧化、消炎、降低胆固醇和增强机体免疫活性、抗肿瘤的活性等。此外，其良好的生物相容性、无毒、对活体器官的不致敏特性，也使其成为纳米工程中一种潜在的药物运输载体和组织支架。然而，其本身的高水溶性特性，也极大程度限制其作为纳米药物运输体系的制备。因而，对其结构修饰并引入新的活性基团十分有必要。天然产物因来源于植物或动物体，因而具有很好的生物相容性和生物易降解能力。其中，疏水性的小分子天然产物-白桦脂酸(Betulinicacid，BA)因具有优良的抗癌活性，兼具本身天然的生物相容性被作为抗癌试剂广泛报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法及其应用。本专利技术在活性壳寡糖的基础上修饰白桦脂酸，制备两亲性的活性单元分子，一方面可以联合壳寡糖及白桦脂酸的抗癌活性，实现安全、高效地协同增强抗癌目的；另一方面借助分子的两亲性，可以以胶束或者自组装的形式实现药物运输的目的。作为载药体系，一方面可以运载传统化疗药物(如紫杉醇、喜树碱、盐酸多柔比星)实现多重化疗目的，增强抗癌疗效；另一方面可以运载光敏剂(如二氢卟吩e6，简称Ce6)，从而在实现安全化疗的基础上、联合光疗等起到三重协同增强抗癌疗效目的，有望克服并解决临床癌症治疗。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将白桦脂酸(BA)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶于有机试剂丙酮、DMF或DMSO中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；步骤二、将壳寡糖(COS，聚合度2～6)水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v/v)除去未反应完的白桦脂酸和中间体副产物，用石油醚：丙酮＝3:1(v/v)分离出COS-BA；步骤四、取COS-BA溶解在二甲基亚砜(DMSO)中，制备浓度为0.1～35mM的COS-BA母液；步骤五、取COS-BA母液在超声条件下快速滴加至二次蒸馏水中，控制DMSO与水的体积比为0.1～1:10(即0.1～100μlDMSO：1mL水)，经超声(1～25min)、离心，得到COS-BANPs。一种以壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系为载体的化疗药物的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将白桦脂酸(BA)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶于有机试剂丙酮、DMF或DMSO中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；步骤二、将壳寡糖(COS，聚合度2～6)水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v/v)除去未反应完的白桦脂酸和中间体副产物，用石油醚：丙酮＝3:1(v/v)分离出COS-BA；步骤四、配制浓度为0.1～25mM的化疗药物溶液和COS-BA母液；步骤五、取COS-BA母液和化疗药物溶液混合均匀后，在搅拌的情况下加入到水中，控制COS-BA与化疗药物的体积比为1～8:1；在磁力搅拌器上继续搅拌4～8h，转入透析袋中透析12～48h除去有机试剂，经离心获得COS-BA@化疗药物NPs。一种以壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系为载体的协同光敏药物的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将白桦脂酸(BA)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶于有机试剂丙酮、DMF或DMSO中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；步骤二、将壳寡糖(COS，聚合度2～6)水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v/v)除去未反应完的白桦脂酸和中间体副产物，用石油醚：丙酮＝3:1(v/v)分离出COS-BA；步骤四、取COS-BA溶解在DMSO中，制备浓度为0.1～35mM的COS-BA母液；步骤五、取COS-BA母液和光敏剂(Ce6)混合均匀后，加入含有NaOH的二次蒸馏水中，控制COS-BA与光敏剂的体积比为1～8:1～2，NaOH与光敏剂的摩尔浓度比为1:1～3，经超声(1～25min)、离心，获得COS-BA@光敏剂NPs。相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术提供了一种新型、安全、有效的壳寡糖-白桦脂酸(COS-BA)化疗药物，并以此为载体构建多重化疗，或化疗及光动力治疗联合抗癌的活性纳米药物。2、本专利技术在活性壳寡糖的基础上，修饰抗癌天然小分子白桦脂酸，构建两亲性的双重化疗药物载体，同时运载化疗药物紫杉醇实现多重化疗；或运载光敏剂Ce6，实现光动力治疗的同时，起到协同增强抗癌的目的。3、本专利技术解决了传统化疗药物或光敏剂水溶性差、生理环境下易聚集导致生物利用度低下等问题。4、本专利技术制备的基于壳寡糖的新型化疗药物壳寡糖-白桦脂酸(COS-BA)不仅可以作为一种安全有效的化疗试剂用于肿瘤治疗，同时也可以作为活性药物运输载体负载传统化疗药物或光敏剂，实现双重化疗及光动力治疗协同联合抗癌目的。最为重要的是，壳寡糖-白桦脂酸具有优良的生物相容性及生物易降解性，有望成为安全、高效的肿瘤治疗试剂及药物运输载体。附图说明图1为壳寡糖-白桦脂酸(COS-BA)的合成过程；图2为COS-BA的核磁共振氢谱图(1H-NMR)；图3为COS-BANPs及与化疗药物PTX组装后的协同抗肿瘤药物COS-BA@PTXNPs，及光敏剂Ce6共组装后的协同光敏药物COS-BA@Ce6NPs的SEM图，(a)COS-BANPs，(b)COS-BA@PTXNPs，(c)COS-BA@Ce6NPs；图4为COS-BA@PTXNPs的体外抗癌活性评估；图5为COS-BA@Ce6N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：/n步骤一、将白桦脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺溶于有机试剂中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；/n步骤二、将壳寡糖水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；/n步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v/v)除去未反应完的白桦脂酸和中间体副产物，用石油醚：丙酮＝3:1(v/v)分离出COS-BA。/n

【技术特征摘要】
1.一种壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤一、将白桦脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺溶于有机试剂中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；
步骤二、将壳寡糖水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；
步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v/v)除去未反应完的白桦脂酸和中间体副产物，用石油醚：丙酮＝3:1(v/v)分离出COS-BA。


2.根据权利要求1所述的壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法，其特征在于所述壳寡糖的聚合度为2～6，有机试剂为丙酮、DMF或DMSO。


3.根据权利要求1所述的壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系的制备方法，其特征在于所述方法还包括如下步骤：
步骤四、取COS-BA溶解在DMSO中，制备浓度为0.1～35mM的COS-BA母液；
步骤五、取COS-BA母液在超声条件下快速滴加至二次蒸馏水中，控制DMSO与水的体积比为0.1～1:10，经超声、离心，得到COS-BANPs。


4.权利要求1-3任一项所述方法制备的壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系作为活性药物运输载体负载光敏剂或化疗药物的应用。


5.权利要求1-3任一项所述方法制备的壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系在肿瘤治疗试剂中的应用。


6.一种以壳寡糖修饰的白桦脂酸药物运输体系为载体的协同光敏药物的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤一、将白桦脂酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺溶于有机试剂中，控制BA、EDC、NHS的摩尔比为1:1～4:0.5～4；
步骤二、将壳寡糖水溶液缓慢滴加至步骤一的有机试剂中，控制BA与COS的质量比为1:2～5，随后在冰浴下室温搅拌反应20～30h；
步骤三、反应完后，用石油醚：丙酮＝5:1(v...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，程建军，刘秀，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23