本发明专利技术涉及一种两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子纳米胶束的制备方法及其药物载体应用，所述将得到的两亲性含磷树冠大分子可在水中自组装为纳米胶束，其内部的疏水空腔能够包埋疏水药物形成稳定的复合物。本发明专利技术的方法简单，反应可控性强，易于操作分离，成本低廉，终产物分子量均一，原料来源商品化，具有良好的发展前景。
Preparation and drug carrier application of amphiphilic PN = PS type macromolecular nanomicelles containing phosphorus
【技术实现步骤摘要】
一种两亲性PN=PS型含磷树冠大分子纳米胶束的制备方法及其药物载体应用
本专利技术属于药物载体材料及其制备和应用领域，特别涉及一种两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子纳米胶束的制备方法及其药物载体应用。
技术介绍
化疗是目前临床上用于癌症治疗的手段之一。化疗药物能有效抑制肿瘤细胞的生长和转移，可以显著提高癌症病患的存活率。同时，化疗药物的缺陷也是明显的，一方面其毒副作用对患者健康的器官和组织造成了很大的损伤；另一方面由于给药效率低使得药量摄入过高，加剧了药物的毒副作用。因此构建有效安全的化疗药物载体，越来越受到研究人员关注。在药物载体系统中，主要有物理包裹和化学键合两种方式负载化疗药物。其中，化学键合虽然使得纳米载体与药物复合材料稳定存在，但也使得药物的释放变得困难。而物理包裹包括吸附、静电作用和疏水作用，药物上载量大且易于响应肿瘤微环境，因此是更为合适的纳米载药平台选择。对于化疗药物载体，传统聚酰胺型树状大分子(PAMAM)是目前研究最深入的树状大分子之一，它独特的高度支化三维立体结构令其成为一种新型的高分子载体被广泛应用于纳米载药平台。同时，有报道指出PAMAM型树冠大分子纳米胶束可用于负载疏水药物DOX且具有较高的包封率(65％)和上载率(42％)(Wei,T.Peng,L.etal.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2015,112,NO.10,2978-2983)。然而，PAMAM的缺枝结构及分子量不均一的缺陷限制了其在纳米医药方面的临床应用。作为树状大分子家族成员的含磷树状大分子(Phosphorousdendrimers)由于其分子量分布均一，骨架结构精准和表面易功能化的特点而受到了研究者的广泛关注。随着纳米技术和纳米医学的不断发展，含磷树状大分子已广泛的应用于催化、材料、生物等领域。但由于含磷树状大分子的刚性分子结构，很难作为药物载体构建纳米载药体系。然而，作为含磷树状大分子家族重要成员的两亲性含磷树冠大分子却鲜为人知，其用作化疗药物载体的研究就更未见报道。两亲性含磷树冠大分子是一种具有疏水部分和亲水端基部分的树冠大分子，其在水溶液中能够形成尺寸均一的纳米胶束。该纳米胶束内部具有疏水空腔可用于负载疏水性药物，其包封率和上载率(详见具体实施部分内容)高于PAMAM型树冠大分子。检索国内外文献尚没有发现关于两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子纳米胶束的制备及其作为化疗药物载体用于药物传递的研究。现有(专利申请号：CN110294777A)公开的一种含磷树冠大分子基杂化纳米材料及其制备方法和应用，该两亲性含磷树冠大分子的CMC值为151μM。众所周知，临界胶束浓度(CMC)是胶束的重要指标之一，低CMC值的胶束更容易成型且具有更高的应用价值。因此，我们重新设计构建了PN＝PS型两亲性含磷树冠大分子。该PN＝PS型含磷树冠大分子表面具有更多的亲水基团(单个分子表面多达40个)以及更多的刚性结构(PN＝PS结构)。经荧光探针法检测，该含磷树冠大分子的CMC值仅为27μM。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子纳米胶束的制备方法及其药物载体应用，该设计思路制备的PN＝PS型两亲性含磷树冠大分子的CMC值仅为27μM。本专利技术的一种如结构式所示的两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子，本专利技术的一种两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子材料的制备方法，包括：(1)将酰胺溶于溶剂中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入修饰有五个对羟基苯甲醛的环三磷腈AB5的溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第0.5代的含磷树冠大分子C17G0.5；(2)将C17G0.5溶于溶剂中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第1代含磷树冠大分子C17G1；(3)首先将苯基磷衍生物PN＝PS溶于溶剂中，然后加入无水碳酸铯，冰浴，随后逐滴加入步骤(2)制得的C17G1的溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第2代的含磷树冠大分子C17G2；(4)将C17G2溶于溶剂中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第3代的含磷树冠大分子C17G3；(5)将第3代的含磷树冠大分子C17G3溶于溶剂中，逐滴加入N,N-二异丙基乙胺，冰浴，再逐滴加入1-(2-氨基乙基)吡咯烷，搅拌反应，旋转蒸发，洗涤，真空干燥，得到吡咯烷修饰的磷树冠大分子C17G3NC4；(6)将C17G3NC4溶于溶剂中，冰浴，逐滴加入氯化氢的乙醚溶液，搅拌反应过夜，旋转蒸发，真空干燥，得到两亲性磷树冠大分子纳米材料。上述制备方法的优选方式如下：所述步骤(1)中酰胺为硬脂酸酰胺；溶剂为无水四氢呋喃；酰胺、AB5和无水碳酸铯的摩尔比为1.5:1:3；酰胺的四氢呋喃溶液浓度为0.030-0.090mmol/mL；AB5的四氢呋喃溶液浓度为0.020-0.060mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应为：室温反应6-24h；纯化的工艺条件为：采用溶剂为体积比为1:1的乙酸乙酯和正己烷的柱层析进行纯化。所述步骤(1)中酰胺是通过将硬脂酸溶于无水二氯甲烷中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC*HCl活化，然后加入溶有酪胺的甲醇溶液，室温反应，纯化，真空干燥制得；AB5是通过将六氯环三磷腈溶于无水四氢呋喃中，加入无水碳酸钾，冰浴，逐滴加入溶有对羟基苯甲醛的四氢呋喃溶液，室温反应，纯化，真空干燥制得。进一步，所述硬脂酸、酪胺和EDC*HCl的摩尔比为1:1.5:2；硬脂酸的二氯甲烷溶液浓度为0.20-0.60mmol/mL；酪胺的甲醇溶液浓度为0.30-0.90mmol/mL；六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛和无水碳酸钾的摩尔比为1:5:20；六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液浓度为0.20-0.60mmol/mL；对羟基苯甲醛的四氢呋喃溶液浓度为2-20mmol/mL；活化时间为10-40分钟；室温反应时间均为6-24小时；冰浴时间为10-60分钟；酰胺的纯化工艺条件为：采用溶剂为体积比为1:19的甲醇和二氯甲烷的柱层析进行纯化；AB5的纯化工艺条件为：采用溶剂为体积比为1:3的乙酸乙酯和正己烷的柱层析进行纯化。所述步骤(2)中MMHPSCl2溶液是通过将硫代磷酰氯溶于无水三氯甲烷中，-61℃条件下逐滴加入溶有甲基肼的三氯甲烷溶液，室温搅拌过夜，过滤制得。所述步骤(2)中C17G0.5、MMHPSCl2和无水硫酸钠的摩尔比为1:6:12；溶剂为无水二氯甲烷；C17G0.5的二氯甲烷溶液浓度为0.001-0.10mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应的工艺参数为：室温搅拌反应6-24h。进一步，所述步骤(2)中C17G0.5的无水二氯甲烷溶液浓度为0.04-0.080mmol/mL；MMHPSCl2的氯仿溶液浓度为0.02-0.060mmol/mL。所述步骤(2)中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种如结构式所示的两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子，/n
【技术特征摘要】
1.一种如结构式所示的两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子，
2.一种两亲性PN＝PS型含磷树冠大分子材料的制备方法，包括：
(1)将酰胺溶于溶剂中，加入无水碳酸铯，冰浴，逐滴加入修饰有五个对羟基苯甲醛的环三磷腈AB5的溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第0.5代的含磷树冠大分子C17G0.5；
(2)将C17G0.5溶于溶剂中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第1代含磷树冠大分子C17G1；
(3)首先将苯基磷衍生物PN＝PS溶于溶剂中，然后加入无水碳酸铯，冰浴，随后逐滴加入步骤(2)制得的C17G1的溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第2代的含磷树冠大分子C17G2；
(4)将C17G2溶于溶剂中，加入无水硫酸钠，冰浴，逐滴加入修饰有一个甲基肼的硫代磷酰氯MMHPSCl2溶液，反应，纯化，真空干燥，得到第3代的含磷树冠大分子C17G3；
(5)将第3代的含磷树冠大分子C17G3溶于溶剂中，逐滴加入N,N-二异丙基乙胺，冰浴，再逐滴加入1-(2-氨基乙基)吡咯烷，搅拌反应，旋转蒸发，洗涤，真空干燥，得到吡咯烷修饰的磷树冠大分子C17G3NC4；
(6)将C17G3NC4溶于溶剂中，冰浴，逐滴加入氯化氢的乙醚溶液，搅拌反应过夜，旋转蒸发，真空干燥，得到两亲性磷树冠大分子纳米材料。
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中酰胺为硬脂酸酰胺；溶剂为无水四氢呋喃；酰胺、AB5和无水碳酸铯的摩尔比为1.5:1:3；酰胺的四氢呋喃溶液浓度为0.030-0.090mmol/mL；AB5的四氢呋喃溶液浓度为0.020-0.060mmol/mL；冰浴的时间为10-60分钟；反应为：室温反应6-24h。
【专利技术属性】
技术研发人员：史向阳，曹流，陈亮，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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