本发明专利技术公开了一种基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体、其制备方法及应用。以壳聚糖衍生物为负电性外壳，以PAMAM@DOX为正电性内核，以CMCS为中间分子，基于静电作用自组装构建核/壳药物载体并用于HepG2肝癌细胞药效学评价。该纳米复合物在正常生理环境荷负电，提高肿瘤靶向和高效肿瘤富集；到达肿瘤组织后，实现“由负到正的电荷反转”。联合乳糖酸的主动靶向作用，增加细胞摄取；在内含体/溶酶体酸性环境下，纳米复合物重新暴露PAMAM@DOX内核，并发挥“质子海绵效应”以细胞膜亲和作用，诱导溶酶体逃逸，实现高效的抗肿瘤效果。通过体内外活性评价，证明了该纳米复合物优于单一DOX输运，能够显著提高药物抗癌活性，具有明确的增强治疗效果。强治疗效果。强治疗效果。
【技术实现步骤摘要】
基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体、其制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及具有pH响应性、肿瘤细胞靶向性的核/壳药物载体，尤其涉及一种基于自组装电荷反转型核/壳药物载体，本专利技术还涉及所述药物载体的制备方法以及应用方法。属于药物载体、其制备方法及其应用
技术介绍
[0002]癌症(即恶性肿瘤)已经成为人类健康的严重威胁之一。根据世界卫生组织的数据报告，2018年全球恶性肿瘤死亡人数约960万人，是全球第二大死亡原因。
[0003]大部分肿瘤治疗药物在体内的非特异性组织分布及快速肾清除率，使得许多本应有效的肿瘤治疗药物无法达到理想的效果。纳米药物载体利用其独特的化学结构和尺寸效应，能够有效调控化疗药物的体内分布过程和起效方式，改变药物在肿瘤组织的分布与蓄积，改善药物的细胞摄取与释放行为，为化疗药物的肿瘤治疗提供了新的机遇。
[0004]纳米药物载体的体内递送要经过多个步骤，如纳米载体需要通过血液循环、肿瘤部位富集、肿瘤穿透、肿瘤细胞摄取和肿瘤细胞内释放药物等。然而，每个阶段对纳米载体的要求并不相同，且有时存在矛盾，譬如血液循环与细胞摄取两个阶段存在的“PEG和电荷”矛盾、血液循环与肿瘤穿透之间的“尺寸”矛盾以及细胞外药物保留与细胞内药物释放之间的“稳定性”矛盾等等。
[0005]表面电荷反转药物载体，即由亲水性“隐秘”聚合物修饰的中性或负电荷纳米药物载体在血液循环中荷负电，避免网状内皮系统清除，提高药物稳定性和有效肿瘤富集；在肿瘤部位，响应肿瘤微环境(如微酸性、酶异常或氧化还原环境等)，刺激药物载体结构发生变化，进而改变自身性能，发生电荷反转，整体荷正电，从而增强与细胞的亲和力，提高纳米药物载体的肿瘤渗透、细胞摄取以及靶向亚细胞能力。
[0006]目前，实现电荷反转的途径主要分为两种，一种是通过自身结构的质子化/去质子化过程来实现电荷反转；另一种途径是发生部分化学键的断裂，脱去电荷屏蔽层，从而裸露之前被屏蔽的正电性结构来实现电荷反转。
技术实现思路
[0007]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体、其制备方法及应用，克服纳米药物载体在药物输送中面临的多重递送屏障，实现更加高效的靶向药物递送及胞内药物释放，已达到改善药物抗肿瘤效果的目的。
[0008]本专利技术采用以下技术方案：
[0009]基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于采用如下质量比例的原料制备而成：负电性壳聚糖衍生物CS-LA-DMMA 100份，正电性内核PAMAM@DOX质量为100～1000份，羧甲基壳聚糖中间分子CMCS 400-600份；
[0010]其中，负电性壳聚糖衍生物CS-LA-DMMA的化学结构式如下：
[0011][0012]优选地，所述的负电性壳聚糖衍生物的制备反应式如下：
[0013][0014]优选地，所述的负电性壳聚糖衍生物(即CS-LA-DMMA)合成方法如下：分子量为2000-500000的壳寡糖通过酰胺反应交联特异性亲和ASPGR的靶向分子乳糖酸，合成CS-LA；CS-LA通过酰胺反应交联pH敏感电荷反转基团DMMA，合成CS-LA-DMMA。
[0015]所述的正电性内核PAMAM@DOX(即PAMAM@DOX)优选为第四代氨基末端的树枝状大分子包载广谱抗癌药物阿霉素。
[0016]所述的羧甲基壳聚糖中间分子(即CMCS)优选为分子量2000-100000的水溶性羧甲基壳聚糖。
[0017]所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0018](1)、用水溶解CS-LA-DMMA得CS-LA-DMMA水溶液；
[0019](2)、用水溶解CMCS，并与CS-LA-DMMA水溶液混合得混合液；
[0020](3)、用水溶解PAMAM@DOX，并调节pH 4～6得PAMAM@DOX水溶液；
[0021](4)、将混合液和PAMAM@DOX水溶液混合均匀得基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体。
[0022]基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体的第二种制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0023](1)、以DMSO溶解CS-LA-DMMA，得到A组分；
[0024]其中，CS-LA-DMMA按照以下步骤制备：
[0025]在CS-LA的DMSO溶液中，加入3～5倍摩尔当量的DMMA，并加入1～10倍摩尔当量的三乙胺(Triethylamine,TEA)和DMAP，TEA与DMAP之间的摩尔比为1：2，在室温条件下反应2-12h，反应结束后，向反应产物中加入冰乙醇进行沉淀至沉淀产物不再增加，离心收集沉淀产物，得CS-LA-DMMA；
[0026]其中CS-LA按照以下步骤合成：采用经HCl调节的pH 5.0～pH 6.0的含10mM TEMED的水溶液为溶剂，以LA羧基1.5倍摩尔当量的EDCI和1.2倍摩尔当量的NHS，在室温条件下活化LA羧基两小时，之后加入LA羧基5倍摩尔当量的CS氨基进行酰胺反应，在室温条件下继续反应12-48小时，反应结束后，向反应产物中加入冰乙醇进行沉淀至沉淀产物不再增加，离心收集沉淀产物，得CS-LA；
[0027](2)、以混合溶剂溶解PAMAM@DOX，得到B组分；所述的混合溶剂由甲醇与DMSO混合而成且甲醇占比10％～35％(体积比)；
[0028]其中，PAMAM@DOX按照以下步骤制备：
[0029]以PAMAM为基准，将5倍摩尔当量的DOX
·
HCl溶于甲醇，加入DOX
·
HCl 3～4倍摩尔当量的TEA，避光搅拌10-24h进行脱盐；之后将此反应液加入PAMAM的水溶液，继续避光搅拌24h进行DOX包埋反应，得到PAMAM@DOX；
[0030](3)、将1～5份的A组分与1份的B组分在磁力搅拌下搅拌2～3分钟，得到的粒径为500～700nm的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体。
[0031]基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体的第三种制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0032](1)、以混合溶剂溶解CS-LA-DMMA得到A组分；所述的混合溶剂由DMSO与PBS混合而成且DMSO占比90％～100％(体积比)；
[0033]其中，CS-LA-DMMA按照以下步骤制备：
[0034]在CS-LA的DMSO溶液中，加入3～5倍摩尔当量的DMMA，并加入1～10倍摩尔当量的三乙胺(Triethylamine,TEA)和DMAP，TEA与DMAP之间的摩尔比为1：2，在室温条件下反应2-12h，反应结束后，向反应产物中加入冰乙醇进行沉淀至沉淀产物不再增加，离心收集沉淀产物，得CS-LA-DMMA；
[0035]其中CS-LA按照以下步骤合成：采用经HCl调节的pH 5.0～pH 6.0的含10mM TEMED的水溶液为溶剂，以LA羧基1.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于采用如下质量比例的原料制备而成：负电性壳聚糖衍生物CS-LA-DMMA 100份，正电性内核PAMAM@DOX质量为100～1000份，羧甲基壳聚糖中间分子CMCS 400-600份；其中，负电性壳聚糖衍生物CS-LA-DMMA的化学结构式如下：2.如权利要求1所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于所述的负电性壳聚糖衍生物的制备反应式如下：3.如权利要求1所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于所述的负电性壳聚糖衍生物(即CS-LA-DMMA)合成方法如下：分子量为2000-500000的壳寡糖通过酰胺反应交联特异性亲和ASPGR的靶向分子乳糖酸，合成CS-LA；CS-LA通过酰胺反应交联pH敏感电荷反转基团DMMA，合成CS-LA-DMMA。4.如权利要求1所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于所述的正电性内核PAMAM@DOX(即PAMAM@DOX)为第四代氨基末端的树枝状大分子包载广谱抗癌药物阿霉素。5.如权利要求1所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，其特征在于所述的羧甲基壳聚糖中间分子(即CMCS)为分子量2000-100000的水溶性羧甲基壳聚糖。6.权利要求1至5任意一项所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体，用于HepG2肝癌细胞体外药效学评价。7.权利要求1至5中任意一项所述的基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、用水溶解CS-LA-DMMA得CS-LA-DMMA水溶液；(2)、用水溶解CMCS，并与CS-LA-DMMA水溶液混合得混合液；(3)、用水溶解PAMAM@DOX，并调节pH 4～6得PAMAM@DOX水溶液；(4)、将混合液和PAMAM@DOX水溶液混合均匀得基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体。8.一种基于自组装的电荷反转型核/壳药物载体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、以DMSO溶解CS-LA-DMMA，得到A组分；其中，CS-LA-DMMA按照以下步骤制备：在CS-LA的DMSO溶液中，加入3～5倍摩尔当量的DMMA，并加入1～10倍摩尔当量的三乙胺(Triethylamine,TEA)和4-二甲氨基吡啶(4-Dimethylaminopyridine,DMAP)，TEA与DMAP之间的摩尔比为1：2，在室温条件下反应2-12h，反应结束后，向反应产物中加入冰乙醇进行沉淀至沉淀产物不再增加，离心收集沉淀产物，得CS-LA-DMMA；其中CS-LA按照以下步骤合成：采用经HCl调节的pH 5.0～pH 6.0的含10mM四甲基乙二胺(Tetramethylethylenediamine,TEMED)的水溶液为溶剂，以LA羧基1.5倍摩尔当量的EDCI和1.2倍摩尔当量的NHS，在室温条件下活化LA羧基两小时，之后加入LA羧基5倍摩尔当量的CS氨基进行酰胺反应，在室温条件下继续反应12-48小时，反应结束后，向反应产物中加入冰乙醇进行沉淀至沉淀产物不再增加，离心收集沉淀产物，得CS-LA；(2)、以混合溶剂溶解PAMAM@DOX，得到B组分；所述的混合溶剂由甲醇与DMSO混合而成且甲醇占比10％～35％(体积比)；其中，PAMAM@DOX按照以下步骤制备：以PAMAM为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张蓬，李琳，郭妍，孙考祥，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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