pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术属于生物技术领域，涉及一种pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统及其制备方法。本发明专利技术制剂由HJC0152缺氧响应前药、吉西他滨前药和合成的聚乙二醇

【技术实现步骤摘要】
pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物
，涉及具有靶向、穿透、药物释放三重功效的给药系统，具体涉及一种pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统及其制备方法。

技术介绍

[0002]据报道，纳米药物递释系统的发展改善了传统化疗药物体内循环时间短、毒副作用大的问题，在癌症的治疗中有着非常重要的应用。基于EPR效应和主动靶向修饰策略开发的被动/主动靶向纳米制剂可进一步提高荷载药物在靶部位的蓄积
[2]。然而，尽管纳米递药系统能够一定程度上提高药物的循环时间，增加肿瘤蓄积，但是对于一些低血供实体瘤的治疗(例如胰腺癌)，肿瘤高间质液压(IFP)和致密的胞外基质严重限制了纳米制剂和荷载药物的肿瘤渗透，使得药物难以穿过基质屏障到达肿瘤深部发挥疗效，因而无法彻底清除肿瘤细胞，这也是导致肿瘤复发、转移，病人预后不良的重要原因。因此，针对该类肿瘤，能够实现肿瘤基质屏障突破并精准按需递送药物至肿瘤深处的纳米递送策略是亟需的。
[0003]有学者提出通过递送透明质酸酶基质纤维化抑制剂等方式来缓解基质压力，但研究结果表明，所采用策略虽然能在一定程度上缓解基质压力，但在酶降解基质后的很快一段时间内，基质屏障又重塑；此外，对于通路抑制剂的首次递送，仍是要先解决突破基质屏障，才能实现对肿瘤深部基质情况的调节。
[0004]纳米制剂的粒径和电荷是影响其肿瘤穿透性的重要因素，有研究表明，胞外基质的重要组成成分之一胶原纤维的间距为40nm左右。另外有文献公开了，粒径在30nm的胶束相对于粒径为50nm、70nm、100nm的胶束具有更好的肿瘤穿透性，可以穿透渗透性差的胰腺癌和乳腺癌等肿瘤的基质间隙，然而小粒径带来的穿透增强效果依然有限，并且在其后续的入胞过程中受到一定的限制。
[0005]荷正电性的物质不仅能够穿透肿瘤基质，增强摄取，还具有核定位的特性，然而，其在血液循环中却又容易被RES捕获并吞噬，在非靶部位蓄积造成毒副作用，与其相反，电中性或电负性的纳米制剂具有优异的长循环特性，因此，粒径小于40nm，且具有肿瘤微环境响应电荷翻转(由电中性/电负性向电正性翻转)的纳米递送系统或许可以实现有效的肿瘤穿透递送。
[0006]由于肿瘤异常的糖酵解和缺氧条件，其微环境pH值相较于生理中性pH较低，该特点比高GSH、高ROS、高代谢酶表达等为住的细胞内微环境特点更容易触发且适用范围更广，因此，针对低pH值特性开发的电荷翻转型递送系统具有普适性。
[0007]聚合物胶束是由合成的两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的一种热力学稳定的胶体体系，其粒径通常在10
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100nm左右，具良好的生物相容性，其内部疏水性环境可以高效荷载疏水性药物，并且，其载药量相对于脂质体或聚合物纳米粒较高。同时，聚合物材料合成处方容易控制，胶束制备方法简单易行，已被广泛应用于现阶段的纳米递送系统的开发，例如韩国的Gennexol PM和俄罗斯的已获批上市，胶束递送系统的产业化前景
广阔。
[0008]同时，肿瘤内部缺氧是所述类低血供肿瘤的另一大特点，针对该特性，设计缺氧响应的药物释放策略将能更符合精准按需药物递送的目标。
[0009]基于现有技术的现状，本申请的专利技术人拟提供一种具有靶向、穿透、药物释放三重功效的给药系统。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是基于现有技术的现状，提供一种具有靶向、穿透、药物释放三重功效的给药系统，具体涉及一种pH响应电荷翻转促肿瘤穿透及缺氧响应原型药物释放的胶束递药系统及其构建方法。
[0011]本专利技术提供了一种pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其组成特征为缺氧响应前药分子、水解酶响应前药分子、pH响应电荷翻转嵌段共聚物；所述胶束的粒径平均粒径为32.5nm。
[0012]本专利技术中，所述改造为缺氧响应前药的药物为HJC0152 hydrochloride，其与缺氧响应分子硝基咪唑分子间通过氨基甲酸酯键共价相连。
[0013]本专利技术中，所述改造为水解酶响应前药的药物为盐酸吉西他滨，其与油酸分子间通过酰胺键共价相连。
[0014]本专利技术中，所述pH响应电荷翻转聚合物为聚乙二醇
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聚赖氨酸
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2，3
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二甲基马来酸
‑
聚苯丙氨酸嵌段聚合物，先通过聚乙二醇
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氨基引发的开环聚合反应形成聚乙二醇
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聚赖氨酸
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聚苯丙氨酸嵌段聚合物，再通过赖氨酸上氨基触发2，3
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二甲基马来酸酐开环形成最终的pH响应电荷翻转聚合物。
[0015]本专利技术中，所述的胶束递药系统是通过薄膜水化法制备的，其对HJC0152前药的包封率为85～90％，载药量为5～8％；对吉西他滨前药的包封率为90～95％，载药量为1～3％，平均粒径为32.5nm，zeta电势为
‑
5.6mV。
[0016]本专利技术的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统按图1所示合成路线制备。
[0017]本专利技术提供了一种缺氧响应前药分子的合成方法，包括以下步骤：
[0018](1)称取2
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羟甲基
‑1‑
甲基
‑5‑
硝基咪唑，三乙胺，溶解于二甲基亚砜(DMSO)中，之后，在氮气保护下，加入溶于DMSO的对硝基苯基氯甲酸酯，随后反应6～12小时；反应结束后，旋蒸除去溶剂，柱色谱分离(流动相：石油醚∶乙酸乙酯＝90∶10)，获得淡黄色产物1；在所述反应中，对硝基苯基氯甲酸酯为2
‑
羟甲基
‑1‑
甲基
‑5‑
硝基咪唑摩尔数的1～1.5倍，三乙胺用量为催化量；
[0019](2)称取步骤(1)中得到的淡黄色产物1，HJC0152 hydrochloride，4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)，在氩气保护下加入无水DMSO。反应12～24小时后，旋蒸除去溶剂，柱色谱分离(流动相：石油醚∶乙酸乙酯＝80∶20)，得到淡黄色晶体2。所述的化合物1用量为HJC0152 hydrochloride摩尔数的1～2倍；所述的DMAP用量为HJC0152 hydrochloride摩尔数的2～3倍。
[0020]本专利技术提供了一种水解酶响应前药分子的合成方法，包括以下步骤：
[0021](1)将盐酸吉西他滨、无水三乙胺、十八烷酰氯在氩气保护的冰浴条件下加无水
DMSO搅拌反应24小时，待反应结束后，旋蒸除去反应溶剂，柱色谱分离(流动相：甲醇∶二氯甲烷＝10∶90)到白色晶体3。所述的十八烷酰氯用量为盐酸吉西他滨摩尔数的1～1.5倍；所述的无水三乙胺用量为盐酸吉西他滨摩尔数的2～3倍。
[0022]本专利技术提供了一种pH响应电荷翻转嵌段共聚物的合成方法，包括以下步骤：
[0023](1)将N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其特征在于，该制剂由HJC0152缺氧响应前药、吉西他滨水解酶响应前药、合成的聚乙二醇
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聚赖氨酸
‑
2，3
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二甲基马来酸
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聚苯丙氨酸嵌段共聚物以及注射溶媒等制成装载HJC0152和吉西他滨的纳米给药系统；其中所述的氨基酸嵌段共聚物浓度为5～20mg/mL，HJC0152浓度为0.25～2mg/mL，吉西他滨浓度为0.05～0.5mg/mL，HJC0152前药、吉西他滨前药和氨基酸嵌段共聚物材料的质量比为1∶0.25∶20～1∶0.25∶10。2.按权利要求1所述的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其特征在于，所述的HJC0152前药中含有缺氧响应化学键。3.按权利要求1所述的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其特征在于，所述的吉西他滨前药中的酰胺键为水解酶响应化学键。4.按权利要求1所述的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其特征在于，所述的氨基酸嵌段共聚物为聚乙二醇
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聚赖氨酸
‑
聚苯丙氨酸嵌段共聚物聚的衍生物。5.按权利要求1所述的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统，其特征在于，所述的注射溶媒有注射用水或生理盐水。6.权利要求1所述的pH响应电荷翻转及缺氧响应药物释放的胶束递药系统的制备方法，其特征在于，其包括步骤：(1)称取2
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羟甲基
‑1‑
甲基
‑5‑
硝基咪唑，三乙胺，溶解于二甲基亚砜(DMSO)中，在氮气保护下，加入溶于DMSO的对硝基苯基氯甲酸酯，反应6～12小时，反应结束后，旋蒸除去溶剂，柱色谱分离，流动相：石油醚∶乙酸乙酯＝90∶10，得淡黄色产物1；(2)称取步骤(1)得到的淡黄色产物1，HJC0152 hydrochloride，4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)，在氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钦俊，孙涛，蒋晨，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：