【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于药物制剂，具体涉及一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料及应用。
技术介绍
1、肝细胞癌发病隐匿、致死率高，化疗是针对手术无法切除和晚期肝内疾病的最主要治疗方法，然而小分子化疗药物盐酸阿霉素(dox·hcl)等易使患者出现贫血、免疫功能降低和多药耐药。纳米前药可一定程度降低化疗毒副作用，但仍存在药物提前泄露，肝癌细胞内药物释放靶向性差等风险。
2、研究发现，跨膜蛋白γ-谷氨酰胺转肽酶(ggt)在肝癌等代谢旺盛的肿瘤细胞表面高表达，同时参与细胞内谷胱甘肽gsh分解和合成途径，是哺乳动物细胞膜上的主要抗氧剂。此外，肿瘤细胞特异性增殖产生过量的活性氧(ros)，ros产生与代谢清除失衡引发的氧化应激，与多种人类疾病发病机理息息相关。但目前的氧化还原响应性纳米前药在载药量、氧化应激调控能力和主动靶向性等方面并不能很好满足需求。
3、目前临床批准的蒽环类药物-阿霉素(dox)存在显著的心脏毒性、骨髓抑制作用和多药耐药性等毒副作用。基于前药策略设计的药物分子具有改善药物的物理化学性质、生物药学或药代动力学特性等效力。如何放大肿瘤组织内刺激信号，克服传统前药响应效率低、释放不完全等局限性，对于提高前药活化效率是一个巨大的挑战。
4、因此，能够提供载药率高、ros激增及主动靶向型的级联氧化应激增强的药物是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料，并以生物材料制备纳
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料，所述生物材料包括壳寡糖、含二硫键的阿霉素前药单体dox-ss、4-(溴甲基)-苯硼酸和γ-聚谷氨酸，且按照一定的糖单元，壳寡糖与dox-ss、4-(溴甲基)-苯硼酸进行聚合反应的摩尔比为1:1:1，随后按照分子链中氨基、羟基与羧基的比例，pba-cos-ss-dox与γ-聚谷氨酸进行离子交联的摩尔比为1:1；其中，所述阿霉素前药单体dox-ss结构如式i所示；
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5、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护所述的级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料在制备级联氧化应激增强的纳米前药中应用。
6、本专利技术以二硫键修饰阿霉素，随后与4-(溴甲基)苯硼酸、γ-聚谷氨酸作为修饰剂对壳寡糖(cos)进行修饰，其中，cos是一种天然阳离子碱性低聚糖，对细胞亲和力强，可与带负电的细胞膜相互作用，cos功能化修饰后可进行靶向给药；二硫键作为一种较稳定的还原性化学键，可被硫醇生物降解，含二硫键载体或前药水解后，可促进纳米粒子的解体和药物的有效释放，且在肿瘤内部高ros存在下调节氧化还原平衡，从而提高纳米药物体系的亲水性能，有效抑制肿瘤生长和转移；4-(溴甲基)苯硼酸(pba)具有无毒和非免疫原性特点，可特异性识别肝癌细胞上过表达的糖抗原-唾液酸，此外pba可参与细胞内氧化还原调控，对活性氧敏感性较强；γ-聚谷氨酸(γ-pga)是可生物降解性、无毒的阴离子聚合物，γ-pga易通过静电作用与正电荷聚合物形成络合网络，显著避免与人血清白蛋白等非特异性相互作用，提高纳米粒的体内稳定性，此外，γ-pga还可与肝癌细胞表面的跨膜转运蛋白γ-谷氨酰胺转肽酶ggt相互作用，促进纳米粒子的跨膜转运。
7、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法先将阿霉素和含二硫键化合物通过取代反应后，再与所述壳寡糖、4-(溴甲基)-苯硼酸共聚合连接，最后与所述γ-聚谷氨酸交联自组装即可。
8、优选地，所述取代反应为：首先将2,2′-二硫二乙醇与甲基丙烯酰氯进行取代反应，获得中间体2-(2-羟乙基)二磺酰)甲基丙烯酸乙酯hsema；随后将盐酸阿霉素和4-二甲氨基吡啶悬浮于干燥的二氯甲烷中得到阿霉素混合液，在n2保护下加入三光气，搅拌，然后将hsema分散于二氯甲烷中，逐滴加入到阿霉素混合液中，磁力搅拌，经取代反应后得到含二硫键的阿霉素前药单体dox-ss。
9、优选地，共共聚合连接、交联自组装为：在dox-ss和壳寡糖cos、4-(溴甲基)-苯硼酸pba中加入引发剂共聚后，得到聚合物前药pba-cos-ss-dox，结构如式ii所示；随后，在pba-cos-ss-dox和γ-聚谷氨酸γ-pga中加入交联剂自组装，得到级联氧化应激的壳寡糖-阿霉素纳米前药pba-cos-ss-dox/γ-pga；
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11、优选地，2,2′-二硫二乙醇与甲基丙烯酰氯按照摩尔比1:1进行取代反应，随后按照游离脂肪族羟基，盐酸阿霉素dox·hcl和三光气以摩尔比1:1进行取代反应。
12、优选地，引发剂为硝酸铈铵，dox-ss、壳寡糖cos、4-(溴甲基)-苯硼酸pba和引发剂的摩尔比为1:1:1:1。
13、优选地，交联剂为三聚磷酸钠，pba-cos-ss-dox、γ-聚谷氨酸γ-pga、交联剂的质量比为1:1.5:1。
14、优选地，纳米前药pba-cos-ss-dox/γ-pga的粒径为160-180nm。
15、二硫键的引入赋予阿霉素gsh响应特性；其次，将dox-ss与cos和pba原子转移自由基聚合连接，生成pba-cos-ss-dox，pba的引入赋予聚合物前药主动靶向和ros响应特性；最后，pba-cos-ss-dox与γ-pga通过离子交联自组装，生成pba-cos-ss-dox/γ-pga，赋予纳米前药酶响应特性，调控细胞内谷胱甘肽gsh分解和合成途径，且dox通过二硫键和交联剂紧密连接，提高了药物的包封率和载药率，其对dox的包封率和载药率分别为96.33％和27.52％。
16、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护所述的制备方法制备到的纳米前药在制备抗肿瘤药物中的应用。
17、本专利技术将阿霉素与氧化还原级联响应基团键合，设计的纳米前药通过血液循环达到肝癌细胞组织。γ-聚谷氨酸γ-pga被肝癌细胞表面高表达的跨膜蛋白γ-谷氨酰基转移酶ggt迅速水解脱落，同时调控细胞内谷胱甘肽gsh分解和合成途径；此外，4-(溴甲基)-苯硼酸pba与细胞表面的唾液酸共价偶联，促使纳米药物通过内吞作用进入细胞，同时调控肿瘤细胞特异性增殖产生的过量活性氧ros；最后，含二硫键载体或前药对癌细胞内谷胱甘肽gsh迅速做出反应，使得纳米前药解体和dox的有效释放，促使细胞发生凋亡，同时反应后细胞内gsh含量降低，导致肿瘤内活性氧ro本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料，其特征在于，所述生物材料包括壳寡糖、含二硫键的阿霉素前药单体DOX-ss、4-(溴甲基)-苯硼酸和γ-聚谷氨酸；其中，所述阿霉素前药单体DOX-ss结构如式I所示；
2.权利要求1所述的级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料在制备级联氧化应激增强的纳米前药中应用。
3.一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，先将阿霉素和含二硫键化合物通过取代反应后，再与所述壳寡糖、4-(溴甲基)-苯硼酸共聚合连接，最后与所述γ-聚谷氨酸交联自组装即可。
4.根据权利要求3所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，所述取代反应为：首先将2,2′-二硫二乙醇与甲基丙烯酰氯进行取代反应，获得中间体2-(2-羟乙基)二磺酰)甲基丙烯酸乙酯HSEMA；随后将盐酸阿霉素和4-二甲氨基吡啶悬浮于干燥的二氯甲烷中得到阿霉素混合液，在N2保护下加入三光气，搅拌，然后将HSEMA分散于二氯甲烷中，逐滴加入到阿霉素混合液中，磁力搅拌，经取代反应后得到含二硫键的阿霉素前药单
5.根据权利要求3所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，共聚合连接、交联自组装为：在DOX-ss和壳寡糖COS、4-(溴甲基)-苯硼酸PBA中加入引发剂共聚后，得到聚合物前药PBA-COS-ss-DOX，结构如式II所示；随后，在PBA-COS-ss-DOX和γ-聚谷氨酸γ-PGA中加入交联剂自组装，得到级联氧化应激的壳寡糖-阿霉素纳米前药PB A-COS-ss-DOX/γ-PGA；
6.根据权利要求4所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，2,2′-二硫二乙醇与甲基丙烯酰氯按照摩尔比1:1进行取代反应，盐酸阿霉素DOX·HCl和三光气按照摩尔比1:1进行取代反应。
7.根据权利要求5所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，引发剂为硝酸铈铵，DOX-ss、壳寡糖COS、4-(溴甲基)-苯硼酸PBA和引发剂的摩尔比为1:1:1:1。
8.根据权利要求5所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，交联剂为三聚磷酸钠，PBA-COS-ss-DOX、γ-聚谷氨酸γ-PGA、交联剂的质量比为1:1.5:1。
9.根据权利要求6所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，纳米前药PBA-COS-ss-DOX/γ-PGA的粒径为160-180nm。
10.权利要求9所述的制备方法制备到的纳米前药在制备抗肿瘤药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料，其特征在于，所述生物材料包括壳寡糖、含二硫键的阿霉素前药单体dox-ss、4-(溴甲基)-苯硼酸和γ-聚谷氨酸；其中，所述阿霉素前药单体dox-ss结构如式i所示；
2.权利要求1所述的级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素生物材料在制备级联氧化应激增强的纳米前药中应用。
3.一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，先将阿霉素和含二硫键化合物通过取代反应后，再与所述壳寡糖、4-(溴甲基)-苯硼酸共聚合连接，最后与所述γ-聚谷氨酸交联自组装即可。
4.根据权利要求3所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，所述取代反应为：首先将2,2′-二硫二乙醇与甲基丙烯酰氯进行取代反应，获得中间体2-(2-羟乙基)二磺酰)甲基丙烯酸乙酯hsema；随后将盐酸阿霉素和4-二甲氨基吡啶悬浮于干燥的二氯甲烷中得到阿霉素混合液，在n2保护下加入三光气，搅拌，然后将hsema分散于二氯甲烷中，逐滴加入到阿霉素混合液中，磁力搅拌，经取代反应后得到含二硫键的阿霉素前药单体dox-ss。
5.根据权利要求3所述的一种级联氧化应激增强的壳寡糖-阿霉素纳米前药的制备方法，其特征在于，共聚合连接、交联自组装为：在dox-ss和壳寡糖cos、4-(溴甲基)...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔兰，娄卫爽，徐晴晴，孙梦瑶，杨硕晔，陈彦霖，屈凌波，张璐，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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