一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束，其特征在于，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1～2份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1～2份。本发明专利技术的胶束由具有还原相应特性的二硫键分别连接着亲水的聚乙二醇链段及其疏水维生素E链段，通过引入叶酸分子，赋予了胶束肿瘤靶向的特性，通过自组装得到的胶束纳米粒子具有优良生物相容性，该胶束能对肿瘤还原性的微环境中谷胱甘肽作出响应，实现药物的快速释放，具有肿瘤靶向及药物智能控制释放的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束及其制备方法和应用，属于生物医药材料

技术介绍
多药耐药(multidrugresistance，MDR)是指肿瘤细胞对某一化疗药物产生耐药性后，对其他无接触过的、化学结构不同且作用靶点和机理都不同的化疗药物也产生交叉耐药的现象，是临床化疗失败的主要原因。多药耐药的产生与运转蛋白密切相关，由于肿瘤细胞膜上的多药耐药的相关蛋白以及P-糖蛋白的过表达会将药物向外输出泵出，从而导致抗肿瘤的药物在细胞里面的集聚会减少。纳米技术通过将化学治疗药物包载或者结合到纳米载体上面，从而将药物更加准确地运送到目标细胞内，这为规避多药耐药提供了新的思路与前景。维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)是一种维生素E相关的衍生物，是水溶性的，它是由维生素E琥珀酸酯羧基以及聚乙二醇所酯化成的。TPGS胶束能运转受到糖蛋白所阻滞的一些药物，增加药物在体内的吸收率。TPGS在药剂学中使用比较多，首先TPGS是在用作难溶的药物的促进吸收剂以及增溶剂的时候，会自己形成胶束，并能将药物包裹在它自身里面，由此可以增加药物在水中的溶解程度。目前商品化的维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)的主要成分为聚乙二醇与维生素E琥珀酸酯，但该结构的TPGS不具有肿瘤主动靶向性及肿瘤微环境刺激响应行为，由此制备的胶束不能将抗肿瘤药物或成像对比剂通过主动靶向作用富集与肿瘤部位及在肿瘤细胞内实现快速释放。虽然目前已经有报道指出可通过化学反应制备含叶酸分子或含二硫键结构的TPGS衍生物，但同时含有叶酸及二硫键结构的TPGS尚未见有报道。构建一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束将有可能实现抗肿瘤药物的靶向传送、智能控制释放及能克服肿瘤细胞的对化疗药物的耐药性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束及其制备方法和应用。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1～2份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1～2份，所述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的结构式如下式所示：本专利技术针对现有的维生素E聚乙二醇琥珀酸酯衍生物不能同时具有肿瘤靶向性及肿瘤微环境响应的不足，重新设计与制备一种能同时满足肿瘤靶向性及能对肿瘤微环境作出响应的含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯。首先选择商品化的烯丙基聚乙二醇为原料，通过多步化学反应制备得到α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇；然后通过维生素E琥珀酸酯与炔丙基氨基甲酸乙基二巯基乙胺反应，得到含炔基及二硫键的维生素E衍生物；最后通过高效的点击反应制备得到目标产物含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯。随后通过两亲性聚合物的自组装作用成功实现了对疏水性抗肿瘤药物阿霉素及磁共振成像对比剂氧化铁纳米粒子的包载，制备得到可实现肿瘤诊断与治疗于一体化的纳米平台。该诊疗一体化纳米平台对耐药细胞具有显著的生长抑制作用，同时具有较好的小动物磁共振对比增强效果，在肿瘤一体化应用与研究中具有一定的优势。本专利技术含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束为球形，直径大小为100纳米。本专利技术含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束的内核由疏水的维生素E组成，胶束亲水外由链接有叶酸分子的聚乙二醇构成，二硫键则起到连接亲水链段与疏水链段的作用，胶束的疏水内核部分负载阿霉素与氧化铁纳米粒子。作为本专利技术所述胶束的具体实施方式，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1.5份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1.5份。作为本专利技术所述胶束的具体实施方式，所述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的制备方法包括以下步骤：(1)对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯的制备：将烯丙基聚乙二醇溶于无水二氯甲烷中，冰水浴下搅拌，然后加入对甲基苯磺酰氯、三乙胺，继续搅拌，室温反应，反应完成后，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，分离得到有机相，减压蒸馏，得到对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯；(2)α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(1)得到的对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯溶于去离子水中，加入叠氮钠反应，反应完成后冷却至室温，加入二氯甲烷，萃取、分离，减压蒸馏等到α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇；(3)α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(2)得到的α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇溶于去离子水中，氩气保护，然后加入半胱胺盐酸盐、过硫酸铵，发生反应，反应完成后用氢氧化钠溶液调节反应液pH值，二氯甲烷萃取、减压蒸馏，得到α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇；(4)α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(3)得到的α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇溶于无水二甲基亚砜，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，再加入叶酸，待叶酸完全溶解后于室温下避光反应，反应完成后将混合溶液装入透析袋透析，收集透析液，冷冻干燥，得到α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇；(5)含炔基及二硫键的维生素E衍生物的制备：将维生素E琥珀酸酯溶于无水二氯甲烷，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，充分溶解后加入炔丙基氨基甲酸乙基二巯基乙胺，于室温下避光反应，反应完成后减压蒸馏，用二甲基亚砜溶解产物，用透析袋透析纯化，收集透析液，冷冻干燥，得到含炔基及二硫键的维生素E衍生物；(6)含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的制备：将步骤(4)所制备的α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇及步骤(5)所制备的含炔基及二硫键的维生素E衍生物溶于二甲基亚砜，通入氩气，10min后加入五水硫酸铜及抗坏血酸钠，继续通氩气10min，然后用橡皮塞密闭瓶口，发生反应，反应结束后用透析袋透析，用去离子水透析48h，收集透析液，冷冻干燥，得到含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯。上述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的制备方法的合成路线如下：作为本专利技术所述胶束的具体实施方式，所述步骤(1)中，继续搅拌时间为2h，室温反应时间为24h，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤3次，烯丙基聚乙二醇的分子量为500～2000g/mol，烯丙基聚乙二醇和对甲基苯磺酰氯的质量比20∶(2～4)，烯丙基聚乙二醇和三乙胺的质量体积比为20∶(2～6)，烯丙基聚乙二醇和无水二氯甲烷的质量体积比为20∶(200～300)。优选地，烯丙基聚乙二醇其分子量为500g/mol、1000g/mol、2000g/mol。作为本专利技术所述胶束的具体实施方式，所述步骤(2)中，反应时间为24h，反应温度为60～85℃，对甲基苯磺酸烯丙基聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束，其特征在于，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1～2份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1～2份，所述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的结构式如下式所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯胶束，其特征在于，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1～2份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1～2份，所述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的结构式如下式所示：





2.如权利要求1所述的胶束，其特征在于，所述胶束包括如下重量份的组分：含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯10份、阿霉素1.5份、超顺磁性氧化铁纳米粒子1.5份。


3.如权利要求1所述的胶束，其特征在于，所述含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的制备方法包括以下步骤：
(1)对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯的制备：将烯丙基聚乙二醇溶于无水二氯甲烷中，冰水浴下搅拌，然后加入对甲基苯磺酰氯、三乙胺，继续搅拌，室温反应，反应完成后，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，分离得到有机相，减压蒸馏，得到对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯；
(2)α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(1)得到的对甲基苯磺酸烯丙基聚乙二醇酯溶于去离子水中，加入叠氮钠反应，反应完成后冷却至室温，加入二氯甲烷，萃取、分离，减压蒸馏等到α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇；
(3)α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(2)得到的α-烯丙基，ω-叠氮基聚乙二醇溶于去离子水中，氩气保护，然后加入半胱胺盐酸盐、过硫酸铵，发生反应，反应完成后用氢氧化钠溶液调节反应液pH值，二氯甲烷萃取、减压蒸馏，得到α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇；
(4)α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇的制备：将步骤(3)得到的α-氨基，ω-叠氮基聚乙二醇溶于无水二甲基亚砜，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，再加入叶酸，待叶酸完全溶解后于室温下避光反应，反应完成后将混合溶液装入透析袋透析，收集透析液，冷冻干燥，得到α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇；
(5)含炔基及二硫键的维生素E衍生物的制备：将维生素E琥珀酸酯溶于无水二氯甲烷，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，充分溶解后加入炔丙基氨基甲酸乙基二巯基乙胺，于室温下避光反应，反应完成后减压蒸馏，用二甲基亚砜溶解产物，用透析袋透析纯化，收集透析液，冷冻干燥，得到含炔基及二硫键的维生素E衍生物；
(6)含叶酸分子的还原响应型维生素E聚乙二醇琥珀酸酯的制备：将步骤(4)所制备的α-叶酸，ω-叠氮基聚乙二醇及步骤(5)所制备的含炔基及二硫键的维生素E衍生物溶于二甲基亚砜，通入氩气，加入五水硫酸铜及抗坏血酸钠，继续通氩气，然后用橡皮塞密...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨惠康，杨蕊梦，魏新华，江新青，
申请(专利权)人：广州市第一人民医院广州消化疾病中心，广州医科大学附属市一人民医院，华南理工大学附属第二医院，
类型：发明
国别省市：广东;44