一种活性氧响应性材料PEI-SH的制备方法与应用技术

本发明专利技术的一种活性氧响应性材料PEI

【技术实现步骤摘要】
一种活性氧响应性材料PEI
‑
SH的制备方法与应用


[0001]本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种具有活性氧(ROS)响应而特异性释放药物的纳米粒子的制备与应用。

技术介绍

[0002]动脉粥样硬化(AS)是全球范围内引发人类死亡的主要原因，可引发动脉疾病、心绞痛、心肌梗死、中风、静脉血栓等致命疾病。AS发展的本质是炎症反应，虽然多余的胆固醇不再被认为是AS形成的唯一标准，但它对其发展起到不可忽视的作用，高脂血症可促使氧化应激发生，进而诱发炎症，推动AS的发展。众所周知，动脉粥样硬化部位的ROS水平显著高于正常生理条件下的水平。因此，可以利用斑块处高的ROS水平设计具有ROS响应的药物递送系统用于AS的治疗。
[0003]他汀类药物是针对AS的常规治疗药物，其中，辛伐他汀是抑制胆固醇生成最有效的药物之一，Ho
‑
Jin Moon等人也证明了辛伐他汀具有消耗活性氧(ROS)的作用。虽然辛伐他汀是临床上十分有效的治疗药物，但由于其肝毒性的副作用降低了患者对药物的依从性，不得不寻求新的药物递送方式来降低自由给药带来的副作用。
[0004]近年来，纳米医学得到快速发展，纳米载体成为药物递送最理想的途径。阳离子聚合物PEI已经被广泛应用于基因转染和疫苗佐剂，因具有易修饰，价格低廉，易获得的优点而广受青睐。将负电性辛伐他汀酸(SA)通过静电吸附进入PEI内部，并利用在PEI末端修饰的巯基进行交联，形成稳定的阳离子型载药纳米粒子(SAPEI)。SAPEI可响应斑块处高水平的ROS而发生药物的集中释放，显著提高治疗效果，同时降低自由给药带来的毒性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，为解决传统响应性纳米粒子功能单一的局限，提供一种既能响应活性氧又能消耗活性氧的载药纳米粒子SA PEI，同时还提供该材料的制备方法及其在抗血栓方面的应用。
[0006]本专利技术的技术方案如下:
[0007]一种活性氧响应性材料PEI
‑
SH的制备方法，具有以下步骤：将PEI
600
(聚乙烯亚胺，分子量600)用PBS溶解后，加入2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐，反应在N2和黑暗条件下进行，室温搅拌过夜后加入DTT(二硫苏糖醇)，继续反应3h，其中，PEI
600
、PBS、2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐与DTT的质量比为30～70:230～300:1:1～5；待反应结束后，将反应液移入透析袋，在去离子水中透析48h后用冻干机冻干，得到粘稠状固体活性氧响应性材料PEI
‑
SH，并保存在
‑
20℃。
[0008]作为优选，所述的PBS是pH为8的磷酸缓冲液，含0.001M乙二胺四乙酸二钠。
[0009]一种活性氧响应性材料PEI
‑
SH的应用，其特征在于，用于制备具有特异性释放药物能力的纳米粒子，步骤为：按1:100～1000的质量比将PEI
‑
SH完全溶解在去离子水中，加入0.1M的NaBH4并在N2保护下室温继续搅拌3h，PEI
‑
SH与NaBH4的质量比按溶质计为1:500～1000，用0.1M的HCl将反应液调至中性，滴加含有抗血栓药物的DMSO(二甲基亚砜)溶液至反
应液中，按质量计，抗血栓药物:DMSO:PEI
‑
SH＝1:2～10:0.1～2，室温反应5h，最后，将反应液移入透析袋，并用去离子水透析2天得到具有特异性释放抗血栓药物能力的纳米粒子。
[0010]所述的抗血栓药物优选辛伐他汀酸。
[0011]所述的抗血栓药物优选按以下方法合成：首先，将辛伐他汀在乙醇中搅拌至完全溶解后加入0.1M NaOH，在50℃下反应2h，随后，将反应溶液的pH用盐酸调节至中性，利用旋转蒸发仪除去反应液中的乙醇，加入正丁醇萃取辛伐他汀酸，其中，辛伐他汀、乙醇、NaOH和正丁醇的质量比为30～90:800～1500:1:500～5000，有机相经旋转蒸发和真空干燥后得到辛伐他汀酸(SA)。
[0012]本专利技术在阳离子PEI
600
的末端引入了巯基，通过静电吸附与阴离子SA自组装，从而获得了交联型载药纳米粒子(SA PEI)，既增强了纳米粒子的稳定性，又实现了在特定环境中释放药物的目的。SA的加入可以中和PEI
600
的部分正电荷。因此，本专利技术对基于动脉粥样硬化治疗提供了一种有前途的方法。
[0013]综上，本专利技术有以下有益效果：
[0014]1、本专利技术将毒副作用较大的辛伐他汀酸通过用PEI
‑
SH吸附自组装形成纳米粒子使其具有良好的生物相容性。
[0015]2、纳米粒子具有过氧化氢特异性响应的特点。
[0016]3、本专利技术的载药纳米粒子不仅具有过氧化氢响应的能力，还可以通过辛伐他汀酸消耗活性氧来提高治疗的效果。
附图说明
[0017]图1是实施例1中辛伐他汀酸的合成路线图。
[0018]图2是实施例1中辛伐他汀酸和辛伐他汀的1H NMR图。
[0019]图3是实施例1中辛伐他汀酸(SA)和辛伐他汀(SV)的FTIR光谱图。
[0020]图4是实施例2中PEI
‑
SH的合成路线。
[0021]图5是实施例2中PEI
‑
SH的FTIR图。
[0022]图6是实施例2中PEI
‑
SH的Ellman检测图及半胱氨酸标准曲线。
[0023]图7是实施例3中SA PEI的TEM图。
[0024]图8是实施例3中SA PEI的稳定性图。(a)为DLS图；(b)为zeta电位图。
[0025]图9是实施例4中SA PEI在含有不同浓度H2O2的PBS中的SA的体外累积释放曲线图。
[0026]图10是实施例5中PEI
‑
SH、SA和SA PEI与RBC孵育后的溶血率。(a)为PEI
‑
SH的溶血率；(b)为SA和SA PEI的溶血率。
[0027]图11是实施例6中PEI
‑
SH、SA和SA PEI的MTT图。(a)为PEI
‑
SH的MTT图；(b)为SA和SA PEI的MTT图。
[0028]图12是实施例7中SA、PEI
‑
SH和SA PEI对RAW 264.7的细胞内ROS含量的影响图。
具体实施方式
[0029]实施例1：辛伐他汀酸的合成
[0030]首先，在100mL单口瓶中加入含有1g辛伐他汀的10mL乙醇，搅拌至完全溶解后加入45mL 0.1M NaOH，反应在50℃下进行2h。随后，将反应溶液的pH用盐酸调节至中性。利用旋
转蒸发仪除去反应液中的乙醇，加入正丁醇萃取SA，有机相经旋转蒸发和真空干燥后得到SA(0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性氧响应性材料PEI
‑
SH的制备方法，具有以下步骤：将PEI
600
用PBS溶解后，加入2
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亚氨基硫烷盐酸盐，反应在N2和黑暗条件下进行，室温搅拌过夜后加入DTT，继续反应3h，其中，PEI
600
、PBS、2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐与DTT的质量比为30～70:230～300:1:1～5；待反应结束后，将反应液移入透析袋，在去离子水中透析48h后用冻干机冻干，得到粘稠状固体活性氧响应性材料PEI
‑
SH，并保存在
‑
20℃。2.根据权利要求1所述的一种活性氧响应性材料PEI
‑
SH的制备方法，其特征在于，所述的PBS是pH为8的磷酸缓冲液，含0.001M乙二胺四乙酸二钠。3.一种按权利要求1的方法制备的活性氧响应性材料PEI
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SH的应用，其特征在于，将所述的活性氧响应性材料PEI
‑
SH用于制备具有特异性释放药物能力的纳米粒子，步骤为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚鹏，沈美丽，姚顺雨，武小东，李少静，刘顺，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：