一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统的制备方法技术方案

一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统的制备方法，以α、β、γ

【技术实现步骤摘要】
一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统的制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米药物载体领域，具体涉及一种粒径可控肿瘤靶向纳米药物载体及制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国人口老龄化加剧，工业化和城镇化进程加快，以及慢性感染、环境污染、不健康生活方式等危险因素的累加，恶性肿瘤（Malignant tumor）已经成为严重威胁中国人群健康的主要问题。肿瘤细胞快速扩增，导致营养物质及氧气消耗量巨大。肿瘤组织血管畸形，营养物质和氧气供应不足，造成肿瘤组织内部缺氧。长期处于缺氧状态的肿瘤细胞为了适应新陈代谢的变化，从有氧呼吸变为无氧糖酵解，此外肿瘤组织血管增生以及生长的不连续性，不能将乳酸等酸性代谢废物及时清理，导致肿瘤组织的pH环境呈酸性（pH 6.5），明显低于正常组织的pH 7.4，造成正常细胞与肿瘤细胞微环境存在较大的差异。当酸敏性药物进入肿瘤细胞后，会遇到pH值更低的溶酶体和内涵体（pH 5.0~5.5），因此利用正常组织与肿瘤组织的生理pH值差异，使得pH敏感型载药系统应用于肿瘤部位的定点药物释放成为可能。同时还需保证药物载体生物相容性好、性质稳定、低免疫源性、低毒、粒径合适、细胞渗透和摄取速度快等。环糊精呈锥形的中空圆筒立体环状结构，外缘亲水内部疏水，使得环糊精能够与许多疏水性小分子药物通过疏水作用实现自组装的能力，而且自组装体系具有良好的水溶性。从环糊精分子本身物化性质来看，要拓展其应用还有很多局限性，如单个环糊精粒径太小，载药量有限、亲水亲油性不佳等，为了达到不同的使用目的就需要对环糊精进行针对性的化学修饰。
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于制备粒径可控的交联环糊精，同时交联后的环糊精能在机体内分解，同时通过交联扩大环糊精疏水区域，提供生物相容性好，粒径均一，可控释药的肿瘤靶向药物载体。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种合成步骤少、反应条件温和、成本低廉、适合工业化生产的环糊精修饰以及交联方法，且交联环糊精降解产物基本无毒、无残留物。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统，该药物递送系统的环糊精的C
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6位的一个羟基被保护，环糊精上C
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2、C
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3、C
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6位剩余羟基全部甲基化或乙基化，脱保护后环糊精上只剩余1
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3个可反应的羟基；交联剂的支臂数为2
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20个，交联剂上的羟基以碳酸酯形式与修饰后的环糊精交联，将交联环糊精和疏水性药物溶于有机溶剂，在高速剪切条件下，将油相的交联环糊精和药物的混合物注入水相中，形成交联环糊精纳米水凝胶。
[0007]所述的环糊精为α、β、γ
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环糊精，优选为β
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环糊精。
[0008]本专利技术的一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统的制备方法，包括以下步骤：（a）环糊精的化学修饰将环糊精置于真空干燥箱105℃的条件下，真空干燥24~48 h，除去环糊精表面吸附的结晶水，将环糊精与大位阻羟基保护剂在DMF中反应24
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72 h，加入缚酸剂及催化剂，N2保护，反应温度室温~60℃。不需任何处理，直接进行下一步反应，加入拔氢试剂，将环糊精表面剩余羟基以氧负离子的形式存在，再加入甲基化或乙基化试剂，低温
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20~0℃反应20min~1h，再恢复至室温反应24
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48 h，用甲醇淬灭反应，减压抽滤，将滤液减压蒸馏，将残渣用乙腈溶解，用酸性物质调pH至1~4，室温反应12~24h，再用碱调至pH至中性，脱去大位阻保护基团，形成C
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6位带羟基的环糊精。
[0009]（b）交联剂的化学修饰将交联剂前驱体乙二醇、丙三醇、季戊四醇、戊五醇、环己六醇干燥除水，三光气与活性炭在乙醚或四氢呋喃中活化10min~1h，再将干燥的交联剂前驱体加入活化的三光气中，低温
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10~0℃反应20min~1h，再恢复至室温反应12~24h，反应完后，抽滤，旋干溶剂即可，直接进行下一步反应，使交联剂上的羟基氯甲酸酯化。
[0010]（c）交联环糊精的制备将羟基氯甲酸酯化交联剂，与（a）步所获得的C
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6位带羟基的环糊精在无水试剂中反应，低温条件下
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10~0℃，缓慢滴加缚酸剂，慢慢恢复至室温，反应24~48h。抽滤，旋干滤液，采用透析袋透析纯化，透析液为蒸馏水，冷冻干燥备用。
[0011]（d）交联环糊精纳米水凝胶载药经（c）步得到的交联环糊精和难溶性化疗药物溶解在有机溶剂中，形成澄清透明的溶液，用微量注射器将交联环糊精和药物混合液慢慢注入至PBS溶液中，微量注射器注入时针尖插入溶液液面以下，边注入边搅拌，混合液离心分离，弃去上清液，除去有机溶剂，然后再次加入PBS溶液重悬负载药物的交联环糊精纳米水凝胶进一步去除有机溶剂。
[0012]所述的（a）步环糊精与大位阻羟基保护剂为三苯基氯甲烷、叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷、三异丙基氯硅烷，优选为三苯基氯甲烷；环糊精的反应浓度为30~200mmol/L，环糊精与三苯基氯甲烷的反应当量为1：1~1:1.6，反应所需的碱为干燥的三乙胺、二乙胺、吡啶、4
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二甲氨基吡啶、N,N
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二异丙基乙胺等，优选为三乙胺，环糊精与缚酸剂的反应当量为1：1~1:5；所加催化剂为4
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二甲氨基吡啶，与环糊精的反应比例为1:0.05~1:1。
[0013]8.所述的(a)步的羟基保护反应时间为10
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168 h，反应溶剂为干燥的DMF，反应温度室温~60℃。
[0014]9.所述的(a)步的环糊精其他羟基甲基化或乙基化为直接进行，不需要分离纯化，拔氢试剂为氢化钠、氢化钾、丁基锂等，优选为氢化钠；环糊精与拔氢试剂的反应当量为1:20~1:60；甲基化或乙基化试剂为碘甲烷、溴甲烷、碘乙烷、溴乙烷，优选为碘甲烷；环糊精与碘甲烷的反应当量为1:20~1:60；反应温度为
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20~0℃；反应时间为6
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48 h，未反应完的拔氢试剂用甲醇、乙醇熄灭。分离纯化方法为先抽滤，然后滤液进一步减压蒸馏，最后硅胶柱层析分离纯化。
[0015]10所述的(a)步的环糊精羟基保护脱保护试剂为四氟硼酸、盐酸、硫酸、磷酸等，环糊精与四氟硼酸的反应当量为1:10~1:30，溶剂为乙腈，室温搅拌2
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12h，反应结束后用浓氨水将溶液pH调至中性，无水硫酸钠干燥，过滤，硅胶柱层析分离纯化。
[0016]11.所述的(b)步的氯甲酸酯化试剂先用活性炭活化0.5
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4 h，氯甲酸酯化试剂的反应浓度为0.2~1mmol/l，溶剂为乙醚或四氢呋喃，不需要加入碱。
[0017]12.所述的(b)步的交联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统，其特征在于，该环糊精纳米水凝胶的环糊精C
‑
6位羟基用大位阻的三苯基氯甲烷保护，且环糊精C
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6位羟基保护数为1
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2，然后把剩余环糊精上C
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6位羟基，C
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2位羟基和C
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3位羟基全部甲基化或者乙基化，再对保护的羟基进行脱保护，形成环糊精与交联剂的交联位点。交联剂前驱体为低毒或无毒，水溶性好的二支臂乙二醇，三支臂的丙三醇，四支臂的季戊四醇、五支臂的木糖醇和六支臂的环己六醇，将交联剂前驱体羟基全部氯甲酸酯化，再与单羟基环糊精反应，以碳酸酯键将环糊精共价偶联，形成二聚体、三聚体、四聚体、五聚体和六聚体环糊精，以此控制单个交联体的大小。2.根据权利要求1所述的粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统，其特征在于，所述的环糊精为α
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环糊精、β
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环糊精和γ
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环糊精，所述的环糊精C
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6位羟基保护个数为1
‑
3。3.根据权利要求1所述的粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统，其特征在于，所述的羟基保护基为大位阻羟基保护剂如：三苯基氯甲烷、叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷、三异丙基氯硅烷等，所述的交联剂前驱体氯甲酸酯化试剂来源于二(三氯甲基)碳酸酯、氯甲酸三氯甲酯、碳酰氯。4.一种粒径可控及可控降解的酸敏型交联环糊精纳米水凝胶药物递送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）环糊精的修饰将环糊精置于真空干燥箱105℃的条件下，真空干燥12
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24 h，除去环糊精吸附的水分，将环糊精与大位阻羟基保护剂反应，接着将环糊精表面剩余羟基全部甲基化或乙基化，在酸性条件下，脱去大位阻保护基团，形成C
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6位带羟基的环糊精。（b）交联剂的制备将交联剂前驱体乙二醇、丙三醇、季戊四醇、戊五醇、环己六醇与三光气、双光气或光气反应，使交联剂上的羟基氯甲酸酯化。（c）交联环糊精的制备将（a）步所获得的C
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6位带羟基的环糊精，与交联剂前驱体上的羟基进行氯甲酸酯化反应，环糊精和交联剂间形成碳酸酯键而将2
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6个环糊精共价偶联聚集在一起。（d）交联环糊精纳米水凝胶载药经（c）步得到的交联环糊精和难溶性化疗药物溶解在有机溶剂中，形成澄清的溶液，用微量注射器将水凝胶和药物混合液慢...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，楚会，吕婉婉，余静雯，张梦迪，黄拓，杨凯，吴移清，刘子川，王熙璇，周佳慧，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：