可生物降解的靶向分子修饰的智能PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解的PLGA‑SS‑PEG纳米药物载体的制备方法，包括PLGA‑SS‑PEG高分子聚合物的合成和PLGA纳米粒子的制备，通过离心法得到性能良好的PLGA纳米粒子。本发明专利技术还公开了化疗药物、中药单体或基因药物负载的靶向分子修饰的智能响应PLGA纳米药物的制备方法，以及前述的PLGA纳米药物在制备治疗肺癌、肝癌、脑癌或胰腺癌的药物中的用途。该纳米药物可以通过靶向和胞吞作用进入肿瘤细胞，在肿瘤细胞高含量的谷胱甘肽条件下可控释放所携带的抗癌药物，从而达到更为高效低毒地抑制肿瘤细胞的目的。该纳米药物的直径大概在110～500nm，空白纳米粒子具有优良的生物相容性，靶向修饰可以起到特异地把纳米药物输送到肿瘤细胞的目的，在5～9mM还原性GSH的条件下可控释放所携带的抗癌药物。

【技术实现步骤摘要】
可生物降解的靶向分子修饰的智能PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法和应用
本专利技术属于抗癌纳米药物的研究领域，具体涉及一种基于GSH释放的修饰有靶向分子的抗癌PLGA纳米药物的制备方法及应用。
技术介绍
肺癌是发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一。大量的研究已经确定了一些致癌基因，其中一些可以作为治疗的靶点。最成功的例子之一是表皮生长因子受体(EGFR)的酪氨酸激酶抑制剂(TKI)。之前的报道显示EGFR的异常表达和激活常与非小细胞肺癌(NSCLC)相关，而非小细胞肺癌约占所有肺癌的85％。因此，EGFR可以作为靶向分子，将抗癌药物特异地只递送给肿瘤细胞。适配体(aptamer)是通过SELEX(指数富集的配体系统进化)技术筛选出来对靶标分子(通常是蛋白质)具有高特异性和高亲和力的(DNA或RNA)寡核苷酸。本专利技术采用EGFR适配体作为靶向分子，目的是将所选用的抗癌药物高三尖杉酯碱(homoharringtonine)特异地传递给肿瘤细胞。高三尖杉酯碱是一种从三尖科植物中分离得到的天然生物碱，是一种蛋白质合成抑制剂，对急性髓性白血病(AML)和慢性髓性白血病(CML)具有良好的临床疗效。高三尖杉酯碱也被证实在肺癌中通过线粒体途径抑制细胞生长、诱导细胞凋亡。纳米药物由于其小尺寸效应，可以包埋疏水性药物，还可以修饰靶向分子及智能化响应基团等，因此具有EPR(实体瘤的高通透性和滞留)效应、延长药物的消除半衰期、靶向递送、可控释放及透过机体屏障(血脑屏障)等优势，在癌症化疗方面取得了长足的发展，其代表是脂质体阿霉素(Doxil)和白蛋白紫杉醇(Abraxane)，前者降低了阿霉素的心脏毒性，而后者则避免了溶剂蓖麻油的过敏反应。惰性金属(金、银、铂)、磁性Fe3O4、介孔二氧化硅纳米颗粒、量子点等无机纳米粒子被用作纳米药物载体，超小纳米颗粒可以被肾脏代谢，但这是以肾功能受损为代价的。因此，可生物降解的纳米材料越来越多地应用于生物制药领域，像PLGA(聚乳酸-羟基乙酸)、PLA(聚乳酸)、环糊精、壳聚糖等，这些材料已获得FDA批准。新一代的纳米药物不仅能够选择性地输送抗癌药物到肿瘤组织，而且一旦到达肿瘤组织，还应该能够以可控释放或智能响应的方式释放抗癌药物。研究人员已经探索了许多智能响应纳米药物，像外部刺激(光、磁场、超声等)和内部刺激(pH、温度、酶、氧化还原电位等)响应。在这些报道的智能响应体系中，肿瘤部位独特的异质性氧化还原电位梯度引起了广泛的关注。肿瘤细胞外基质由于线粒体产生大量的ROS而呈现氧化态，细胞内胞浆由于GSH含量较高而呈还原态。此外，需要强调的是，肿瘤组织通常是乏氧状态(Warburg效应)，GSH含量至少是正常组织的4倍。大多数GSH响应型纳米药物都含有S-S键或Se-Se键。尽管智能响应纳米药物的研究取得了显著进展，大部分都是基于无机纳米药物的报道，关于可生物降解的有机纳米药物的研究却很少，这严重制约了纳米药物的发展前景。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，根据本专利技术的实施例，希望提供一种具有可生物降解、智能响应和靶向递送的抗癌化疗药物的纳米递送体系的制备方法，并提出抗癌药物负载的靶向分子修饰的PLGA纳米药物的制备方法，并进一步验证该纳米药物在体内细胞实验和体外动物试验中良好的抗癌作用和较低的毒副作用。根据实施例，本专利技术提供的一种可生物降解的PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法，包括如下步骤：(1)PLGA-SS-PEG高分子聚合物的合成：在Schlenk烧瓶中，1当量的2-羟乙基二硫化物溶解于二甲基甲酰胺中，加入1～50当量的二环己基碳二亚胺和0.02～2当量的4-二甲氨基吡啶做酯化反应的催化剂，再加入0.1～10当量的HOOC-PEG-COOH聚合物，在4～90℃搅拌的条件下反应2～96小时发生酯化反应，反应混合物通过旋转蒸发仪浓缩，用乙醚沉淀纯化得到OH-SS-PEG-COOH高分子聚合物。用HOOC-PEG-SS-OH高分子聚合物做引发剂，在异辛酸锡的催化下，对LA(丙交酯)和GA(乙交酯)进行开环聚合，比例为0.1～10的LA和GA加入Schlenk烧瓶中，在N2保护下加入2-羟乙基二硫化物和异辛酸锡，在100～300℃的条件下搅拌反应2～96小时，得到的粘稠溶液用氯仿稀释，在乙醚中沉淀三次，干燥，得到PLGA-SS-PEG-COOH高分子聚合物。(2)PLGA纳米粒子的制备：将5～1000mg的PLGA-SS-PEG高分子聚合物溶解于0.1～10ml的三氯甲烷或二氯甲烷中，加入到1～100ml0.1～20％的PVA(聚乙烯醇)溶液中，在10～800W的冰浴条件下超声乳化0.2～10分钟，在通风橱里搅拌过夜使三氯甲烷或二氯甲烷挥发完全，通过离心法得到性能良好的PLGA纳米粒子，其粒径在110～500nm。根据实施例，本专利技术提供的一种抗癌药物负载的靶向分子修饰的PLGA纳米药物的制备方法，包括如下步骤：(1)将5～1000mg的PLGA-SS-PEG高分子聚合物和1～100mg抗癌药物溶解于0.1～10ml的三氯甲烷或二氯甲烷中，加入到1～100ml0.1～20％的PVA溶液中，在10～800W的冰浴条件下超声乳化0.2～10分钟，在通风橱里搅拌过夜使三氯甲烷或二氯甲烷挥发完全，通过离心法得到PLGA纳米药物。(2)将PLGA纳米药物分散于0.5～20mlPBS缓冲溶液中，加入一定量的靶向分子，再加入比例为0.1～10的EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)在搅拌的条件下反应0.5～10小时，通过氨基和羧基缩合反应得到靶向分子修饰的PLGA纳米药物，其粒径在110～500nm。具体来说，本专利技术提供的一种可生物降解的PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法，包括PLGA-SS-PEG高分子聚合物的合成和PLGA纳米粒子的合成。(一)高分子聚合物PLGA-SS-PEG的合成：首先合成OH-SS-PEG-COOH高分子聚合物。在Schlenk烧瓶中，1当量(eq)的2-羟乙基二硫化物溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中，加入10eq的二环己基碳二亚胺(DCC)和0.2eq的4-二甲氨基吡啶(DMPA)做酯化反应的催化剂。再加入1eq的HOOC-PEG-COOH聚合物，在30℃搅拌的条件下反应24小时发生酯化反应。然后反应混合物通过旋转蒸发仪浓缩，用乙醚沉淀纯化从而得到产物OH-SS-PEG-COOH。最后用HOOC-PEG-SS-OH做引发剂，在异辛酸锡的催化下，对LA和GA进行开环聚合。等量的LA和GA加入Schlenk烧瓶中，在N2保护下加入2-羟乙基二硫化物和异辛酸锡在140℃的条件下搅拌反应24小时。得到的粘稠溶液用氯仿稀释，在乙醚中沉淀三次，在烘箱中干燥一夜得到PLGA-SS-PEG。(二)PLGA纳米粒子的合成：进一步合成PLGA纳米粒子。100mg的PLGA-SS-PEG-COOH高分子聚合物首先溶解于0.5ml的三氯甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生物降解的PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法，其特征是，包括如下步骤：/n(1)PLGA-SS-PEG高分子聚合物的合成：在Schlenk烧瓶中，1当量的2-羟乙基二硫化物溶解于二甲基甲酰胺中，加入1～50当量的二环己基碳二亚胺和0.02～2当量的4-二甲氨基吡啶做酯化反应的催化剂，再加入0.1～10当量的HOOC-PEG-COOH聚合物，在4～90℃搅拌的条件下反应2～96小时发生酯化反应，反应混合物通过旋转蒸发仪浓缩，用乙醚沉淀纯化得到OH-SS-PEG-COOH高分子聚合物。用HOOC-PEG-SS-OH高分子聚合物做引发剂，在异辛酸锡的催化下，对LA和GA进行开环聚合，比例为0.1～10的LA和GA加入Schlenk烧瓶中，在N

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的PLGA-SS-PEG纳米药物载体的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)PLGA-SS-PEG高分子聚合物的合成：在Schlenk烧瓶中，1当量的2-羟乙基二硫化物溶解于二甲基甲酰胺中，加入1～50当量的二环己基碳二亚胺和0.02～2当量的4-二甲氨基吡啶做酯化反应的催化剂，再加入0.1～10当量的HOOC-PEG-COOH聚合物，在4～90℃搅拌的条件下反应2～96小时发生酯化反应，反应混合物通过旋转蒸发仪浓缩，用乙醚沉淀纯化得到OH-SS-PEG-COOH高分子聚合物。用HOOC-PEG-SS-OH高分子聚合物做引发剂，在异辛酸锡的催化下，对LA和GA进行开环聚合，比例为0.1～10的LA和GA加入Schlenk烧瓶中，在N2保护下加入2-羟乙基二硫化物和异辛酸锡，在100～300℃的条件下搅拌反应2～96小时，得到的粘稠溶液用氯仿稀释，在乙醚中沉淀三次，干燥，得到PLGA-SS-PEG-COOH高分子聚合物。
(2)PLGA纳米粒子的制备：将5～1000mg的PLGA-SS-PEG高分子聚合物溶解于0.1～10ml的三氯甲烷或二氯甲烷中，加入到1～100ml0.1～20％的PVA溶液中，在10～800W的冰浴条件下超声乳化0.2～10分钟，在通风橱里搅拌过夜使三氯甲烷或二氯甲烷挥发完全，通过离心法得到性能良好的PLGA纳米粒子，其粒径在110～500nm。


2.一种化疗药物、中药单体或基因药物负载的靶向分子修饰的PLGA纳米药物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占霞，贾立军，
申请(专利权)人：上海中医药大学附属龙华医院，
类型：发明
国别省市：上海;31