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叶酸修饰的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物及其制备方法与应用技术

技术编号:7059560 阅读:537 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种叶酸修饰的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物,是以叶酸、O-羧甲基壳聚糖和脱氧胆酸为原料制备而成的主动靶向的纳米胶束载体材料,本发明专利技术采用O-羧甲基壳聚糖为载体材料,用脱氧胆酸进行疏水性改造,然后用叶酸表面修饰,制成叶酸介导肿瘤组织靶向的聚合物胶束。以紫杉醇为模型药物采用自组装法制备载药纳米胶束,经试验证实,该载药纳米胶束载药量和包封率高,具有缓释性,通过叶酸受体途径有效摄入肿瘤细胞,增加药物在肿瘤组织的分布,从而提高疗效、降低毒副作用,达到靶向治疗的目的。该发明专利技术为难溶性抗肿瘤药物提供了一种理想的新型药物载体和制剂形式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种叶酸修饰的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物,及其制备方法, 以及其作为介导靶向壳聚糖载药纳米胶束在制备抗肿瘤药物受体靶向纳米胶束制剂中的应用,属于药物制剂领域。
技术介绍
目前,肿瘤已成为严重威胁人类健康的常见病、多发病,其死亡率占全球人类死亡总数的12%。因此,近半个世纪以来攻克肿瘤一直是各国政府与科研、医疗机构的主要任务之一。化疗作为肿瘤三大常规治疗方法之一,已成为肿瘤治疗不可缺少的手段。目前临床上常用的抗肿瘤化疗用药多以细胞毒性型药物为主。肿瘤化疗的根本目的是在保证患者安全的情况下以药物消灭肿瘤细胞,即要求所使用的药物对机体正常细胞无损害而对肿瘤细胞呈敏感的杀灭作用,达到安全、有效治愈肿瘤的目的。然而,实际上临床使用的抗肿瘤化疗药物均有不同程度的毒副作用,有些严重的毒副反应是限制药物用药剂量和使用的直接原因。发生这些毒副反应的主要原因在于化疗药物缺乏对肿瘤部位的特异性,大剂量给药时产生非特异性毒性,甚至对正常组织造成严重的损伤。例如紫杉醇(PaclitaXel,PTX)是从红豆杉属植物中分离提取的一种含有紫杉烷结构的高效的细胞毒类新型抗癌药,自1992 年FDA批准PTX用于卵巢癌的临床治疗以来,由于其独特的微管稳定作用已被广泛应用于乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、头颈部肿瘤、非小细胞肺癌以及与艾滋病相关的KaPosi肉瘤的治疗。但是由于PTX溶解度极低(仅约为1 μ g/mL)、治疗指数窄、口服生物利用度差,因而临床上唯一可获得的PTX制剂为泰素注射液。上市注射液的增溶溶媒聚氧乙烯蓖麻油易产生诸如神经毒性、肾毒性、心脏毒性、高敏性等毒副作用,加之PTX对心脏和肾亦有一定毒副作用,因此,PTX在临床上的应用受到了很大的限制。同样的情况也发生在其它抗肿瘤药物的注射剂中。所以,人们希望寻找出可以增加难溶性抗肿瘤药物溶解度并且提高肿瘤组织内药物浓度而正常组织中药物浓度较低的一种制剂形式,从而提高疗效、降低药物带来的毒副反应。药物靶向技术就是为了解决这些问题而提出的并已成为整个药学研究领域的执占之一。纳米给药系统是近年来抗肿瘤药物载体研究中的热点。它具有改善药物的溶解性,延长药物在肿瘤部位的滞留时间,提高药物生物利用度和具有一定靶向性等优点,从而可提高抗肿瘤药物的疗效和减少化疗中的非特异性不良反应,尤其适用于肿瘤的治疗。近年来,由亲水基和疏水基团组成的两亲性纳米胶束在生物工程和药物制剂领域受到了广泛的研究。在水溶液中,各种两亲性聚合物为了减小表面自由能,通过疏水基团的分子内或分子间的促进作用自发的形成胶束或自聚物。这些聚合物的胶束或自聚物由疏水性的内核和亲水性的外壳组成,由于疏水性的内核能够作为许多水溶性差的生物活性剂的容器,故而这种核壳结构被认为是一种有前途的药物传输载体。再者,这些聚合物胶束显示了特殊的性质,诸如不同的流变学特征、小的流体半径和热力学的稳定性。因此,在过去的十年里,在开发新型的两亲聚合物诸如两亲性嵌段共聚物和疏水修饰的聚合物方面做了很大的努力。 近年,诸如壳聚糖、葡聚糖和普鲁兰糖等天然多糖受到了广泛的关注,它们能够被烷基链和胆汁酸疏水性修饰,形成纳米大小的胶束或自聚物作为药物传输系统。特别地,疏水修饰的壳聚糖在水溶液中形成的自聚物,作为疏水性药物或基因的载体显示了很好的潜力。壳聚糖,甲壳素的N-脱乙酰基衍生物,是葡糖胺和N-乙酰葡糖胺通过β_(1,4) 糖胺键连结的聚合物。近来,由于壳聚糖好的生物相容性、生物可降解性、和低的毒性,壳聚糖作为药物或基因的载体吸引了科研人员很大的兴趣。然而,壳聚糖在生理溶液中水溶性差是其在药物传输中广泛应用的主要缺陷。据报道,壳聚糖的水溶性可通过许多途径得以提高,诸如氨基的季氨化作用、羧甲基化和PEG化。PEG修饰的壳聚糖显示出好的水溶性和生物相容性,在生理条件下具有稳定结构的纳米粒。羧甲基化被认为是一种提高许多多糖水溶性的好方法。0-羧甲基壳聚糖(OCMC),一种壳聚糖的羧甲基衍生物,其好的生物相容性、生物活性、抗肿瘤活性和水溶性在早期的文献中已有报道,若将其进行化学修饰的疏水改性,可在水性介质中自聚集形成纳米胶束。脱氧胆酸(DOCA)是一种最常用的疏水改性剂,其分子中既包含像碳原子侧链末端的羧基和3α、12α位的羧基这样的亲水基,又包含环戊烯菲这样的疏水基。因而,期望在OCMC中引入DOCA可通过自联作用形成具有疏水核心的自聚物。然而,这种自聚物不能够从网状内皮系统(REQ逃逸,可被单核巨噬细胞系统 (MPS)清除。再者,自聚物在肿瘤部位的不充分摄取降低了给药剂量的药物疗效,非特异的相关的正常组织毒副作用限制了最大给药剂量的安全使用。这些限制条件阻碍了载药自聚物完成潜在治疗作用的可能性。为了完成肿瘤靶向给药,研究人员已经尝试了很多方法,一个策略就是利用在肿瘤组织特定过渡表达的独特的分子标记物。众所周知,叶酸受体(FR) 即叶酸偶联蛋白,在许多人类实体肿瘤(卵巢癌、肾癌、子宫癌、结肠癌、肺癌)细胞表面过渡表达,但在正常细胞表面很少发现。叶酸(FA)作为配基用于靶向细胞膜并通过叶酸受体促进纳米粒的内吞作用。重要的是,叶酸轭合物即通过叶酸Y羧基的共价衍生物,能够保持很强的受体亲和性,并且细胞通过叶酸受体摄取叶酸和叶酸轭合物的机制是一样的。叶酸受体在靶细胞的再循环能导致吸收更多的叶酸轭合物。到目前为止,许多研究已经报道了叶酸聚合物胶束、大分子纳米粒和脂质体作为抗癌剂或基因的靶向载体。叶酸类化合物作为肿瘤靶向的生理性配体,与肿瘤特异性单克隆抗体相比,具有费用低、高度的化学和生物学稳定性、无免疫原性、与受体的高度亲和性、较快的肿瘤细胞内摄取等优点;再者,叶酸类化合物与其配体结合具有高亲和性、选择性、饱和性和生物效应明显等优点,且叶酸受体仅在肿瘤细胞高表达,在正常组织无或很少表达,故具有很好的肿瘤组织特异性。因此,这种利用叶酸为靶弹头,将叶酸连结到聚合物胶束表面,通过与叶酸受体特异结合而将药物靶向投递到肿瘤组织的方法,可以提高药物在病灶局部的浓度, 提高疗效、降低毒副作用,达到靶向治疗的目的。综上所述,研制一种可逃避巨噬细胞吞噬的叶酸受体靶向纳米胶束作为难溶性抗肿瘤药物的载体,可以改变药物分布,增加药物在体内的滞留时间,提高抗癌药物的肿瘤组织靶向性,在肿瘤的诊断和靶向治疗中具有很大的研究开发前景。
技术实现思路
针对上述现有技术,本专利技术提供了一种叶酸修饰的0-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物,其可以作为介导靶向聚合物纳米胶束,用于包载难溶性抗肿瘤药或抗肿瘤药物增敏剂,制得的载药聚合物纳米胶束可有效逃避巨噬细胞的吞噬,延长药物在体内的滞留时间, 并可通过叶酸受体途径有效摄入肿瘤细胞,增加药物在肿瘤组织的分布,从而提高疗效、降低毒副作用,达到靶向治疗的目的。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种叶酸修饰的0-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物,是以叶酸、0-羧甲基壳聚糖和脱氧胆酸为原料制备而成的主动靶向的纳米胶束载体材料,其是通过以下制备方法得到的(1) ο-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸偶联①称取250mg的O-羧甲基壳聚糖溶解在25ml蒸馏水中,然后加入75ml甲醇稀释;②将制备量的(35 ^Omg)脱氧胆酸溶解于IOml无水二甲基亚砜中,然后加入相当于脱氧胆酸1.本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种叶酸修饰的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物,其特征在于:是以叶酸、O-羧甲基壳聚糖和脱氧胆酸为原料制备而成的主动靶向的纳米胶束载体材料,其是通过以下制备方法得到的:(1)O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸偶联:①称取250mg的O-羧甲基壳聚糖溶解在25ml蒸馏水中,然后加入75ml甲醇稀释;②将35~290mg脱氧胆酸溶解于10ml无水二甲基亚砜中,然后加入相当于脱氧胆酸1.5倍摩尔量的1-乙基-3-3-二甲基氨丙基碳化二亚胺盐酸盐和相当于脱氧胆酸1.5倍摩尔量的N-羟基琥珀酰亚胺,室温下搅拌2h;③将步骤②中活化的脱氧胆酸加入步骤①中溶解有O-羧甲基壳聚糖的溶液中,强烈搅拌至溶液呈光学透明,然后使混合液在室温下反应36h,得到反应溶液;④将上述得到的反应溶液在甲醇与水的混合溶液中透析3天,然后冷冻干燥,即得两亲性的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸偶联物;(2)O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸与叶酸偶联:①将0.8~2.4mol叶酸或叶酸衍生物溶解于10ml无水二甲基亚砜中,然后滴加3~5滴三乙胺,并加入相当于叶酸2倍摩尔量的1-乙基-3-3-二甲基氨丙基碳化二亚胺盐酸盐和相当于叶酸2倍摩尔量的N-羟基琥珀酰亚胺,室温下连续搅拌2h,制成叶酸活性酯溶液;②称取250mg的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸偶联物溶解于25ml蒸馏水中,然后加入25ml的甲醇,搅拌至溶液光学透明;③将叶酸活性酯溶液滴加到步骤②得到的DOMC溶液中,在室温下搅拌36h,然后滴加氢氧化钠溶液至pH值为9.0,终止反应,得反应液;④将上述得到的反应液在pH值为7.4的磷酸缓冲盐溶液以及蒸馏水中各透析3天,冷冻干燥,得叶酸修饰的O-羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸复合物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张典瑞王飞虎陈瑀璇刘悦段存贤贾乐姣刘光璞
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:88

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