姜黄素-多糖类偶联物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及姜黄素-多糖类偶联物及其制备方法与应用。其制备方法为：首先通过酰胺反应将二胺类化合物的一端氨基接枝到多糖上，得到游离一端氨基的多糖大分子；随后以希夫碱反应在多糖骨架上引入了姜黄素。其特征包括：1.通过对姜黄素的接枝改性，提高了其水溶性及体内外稳定性，生成的姜黄素-多糖类偶联物可单独用作高分子新药。2.姜黄素-多糖类偶联物具较强的口服吸收促进作用，安全性好，与其它药物联用时，能起到促进药物吸收、提高疗效、降低该纳物毒副作用等效果。3.疏水性基团姜黄素的引入使多糖分子两亲性增加，姜黄素-多糖类偶联物在水性介质中能自组装为纳米胶束，可用作难溶性药物的载体。本发明专利技术制备方法简单，成本较低，适用于大规模连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学材料领域，具体涉及姜黄素-多糖类偶联物的制备方法及应用。
技术介绍
姜黄素(curcumin)是从姜科植物的根茎中提取的一种黄酮类药物，可溶于甲醇、乙醇、醋酸、丙酮和氯仿等有机溶剂和碱水中，而在中性至酸性水溶液中溶解度极低。姜黄素来源广泛，价格低廉，高效低毒，具有着极大的药用研究价值。除了具有抗氧化、抗炎、抗癌、清除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统等多方面药理作用外，近年来的研究发现，姜黄素还可能通过多种机制(下调MDRl、survivinmRNA表达和P_gp、survivin蛋白的表达，促进肿瘤细胞凋亡等)逆转肿瘤的多药耐药性。另有文献报道，姜黄素与其它药物联用时，能起到促进药物吸收、提高疗效、降低该药物毒副作用等效果。如姜黄素与紫杉醇协同可抑制人卵巢癌细胞系OC3的增殖，二者联合化疗有增效减毒作用(刘冠嫒等， 紫杉醇和姜黄素联用对人卵巢癌细胞系OC3的抑制作用，山东大学学报(医学版)，2004，42 (3)，325-328);姜黄素也可以通过上调HO-1的表达，降低bFGF的表达来发挥对环孢素A肾毒性的保护作用(刘慎微，付艳红，姜黄素对大鼠环孢素A肾毒性的防治作用，中国药师，2007，05，39-41)。在体外实验中，用1、5、10 μ M姜黄素处理KB-Vl细胞(耐药人宫颈癌细胞株)72h后，Western blot和RT-PCR分析结果显示姜黄素能明显降低细胞膜上的表达，并发现姜黄素处理组中P-糖蛋白底物罗丹明123在细胞内的蓄积增加以及其外排减少，进一步证实姜黄素可抑制P-糖蛋白的转运功能。在SGC7901/VCR、K562/A02中发现姜黄素亦能调节P-糖蛋白的表达和功能，即下调P-糖蛋白的表达和抑制其功能，导致化疗药物在细胞内的浓度增高，而证实姜黄素能逆转多种肿瘤耐药细胞的耐药性，并呈浓度依赖性。何鑫等探讨了姜黄素对P-糖蛋白底物他林洛尔人体药物代谢动力学的影响及其与P-糖蛋白编码基因MDRl基因多态性的关系，证实口服姜黄素能明显促进他林洛尔的吸收，抑制他林洛尔的排泄，推测姜黄素对人体内转运体P-糖蛋白具有抑制作用，且姜黄素对人体转运体P-糖蛋白的抑制与MDRl基因型无关(何鑫等，姜黄素对P-糖蛋白底物他林洛尔人体药物代谢动力学的影响及其与P-糖蛋白编码基因MDRl基因多态性的关系，Herald of Medicine,2007,26,144-145)。由于姜黄素本身结构上具有多个活泼基团(如β_二酮结构)，导致其体内外稳定性均不佳，生物利用度很低。姜黄素对pH、温度、湿度、光照均敏感，对姜黄素体内外稳定性及其生物转化或降解产物的研究较多，结果也不尽相同。体外研究普遍认为姜黄素的降解产物主要为阿魏酸和阿魏酰甲烷，其降解反应为一级动力学过程；姜黄素在PH 5 6下稳定性较好，pH升高使其降解速度增加，而pH<5时虽然姜黄素比较稳定，但溶解度很低，关于PH值对姜黄素稳定性的影响的相关文献报道较为混乱，不同的实验条件及缓冲盐体系对其t1/2值均有较大影响；姜黄素光敏性较强，室内光线对其影响较小，但室外光照条件下会迅速降解，应避光保存；部分表面活性剂(如SDS)能提高姜黄素的稳定性，而亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等抗氧剂则大大加快了姜黄素的降解速度。姜黄素的口服生物利用度低，大鼠口服给药剂量为O.1 Ig · kg4时，P max均低于I μ g · mL—1，而在人身上进行实验时，尽管口服药物量高达12g，其P max也仅仅为50ng · mL—1左右。姜黄素口服后在肠道可生物转化为葡糖苷醛酸和磺酸复合物，但其生物转化产物的比例尚未明确。针对以上问题，有必要对姜黄素其进行结构修饰以便提高其稳定性和溶解度。席夫碱是指含有亚甲氨基(-RC = N-)的化合物，该类化合物可由活泼的羰基化合物与伯胺发生缩合反应制得，具有结构简单，易于反应等特点。且文献报道氨基酸、缩氨脲、缩胺以及腙等类的SchifT碱及其衍生物与金属形成的配合物具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒等多方面的生物活性。迄今席夫碱的合成不仅仅限于醛和简单的胺，而逐步引入了各种具有生物功能的官能团，涉及到的活泼的羰基化合物及含有氨基(-NH2)的化合物越来越广泛。 多糖是所有生命机体的重要组成部分，它是由单糖聚合成的线性或分支的聚合物，包括糖原、淀粉、氨基聚糖(如透明质酸)和纤维素等。多糖具有优良的生物相容性、易在生物体内被吸收代谢，此外由于多糖主链结构上存在大量的活性基团(如羧基和氨基等)，可以通过化学修饰改善其理化性质。多糖高分子材料因其优良的生物活性在药物制剂领域的应用也越来越广泛。多糖-药物偶联物是指把小分子药物通过共价键链接在多糖高分子载体上，作为侧基的一部分。多糖-药物偶联物的优点如下(I)对小分子药物而言，能增加药物的作用时间、提高药物的选择性、降低药物的毒性、提高疏水性药物溶解度等。(2)对多糖高分子而言，可以通过合理的化学修饰优化其生物特性，以发挥更好的疗效。如在透明质酸分子上引入疏水基团可改善其易溶于水、吸收迅速和在组织中停留时间短等不足；在壳聚糖分子上接枝甘草次酸可以增加其肝靶向性等。两亲性聚合物在聚合物浓度超过临界胶束浓度(CMC)后可自发形成的热力学稳定体系的聚合物胶束，大小在几十到几百纳米范围内。通过对多糖骨架进行化学修饰得到的两亲性多糖类偶联物作为难溶性药物的载体，口服给药时，有助于减少药物对胃肠道的刺激性，增加吸收部位的药物浓度，提高药物在胃肠道中的稳定性，再加上胶束粒径较小，可以通过EPR效应和内吞作用进入细胞，从而提高了疏水性药物的口服生物利用度；注射给药时，有助于避免网状内皮系统(RES)的识别，延长体循环时间，也可偶联靶向配体，实现药物定位传递。药物的吸收是指药物从给药部位向血液循环系统转运的过程，主要是通过胃肠道以及肺泡、皮肤、鼻粘膜和角膜等部位的上皮细胞进行的，药物的溶解性、解离度、溶出度、粘膜透过性、首过效应以及胃肠道的生理因素等均对药物的口服吸收有一定影响。为提高口服药物的生物利用度而进行的吸收促进剂研究，是药物制剂研究的热点。促进剂的促吸收机理比较复杂，虽然口服吸收促进剂的研究已较为深入，但临床应用还在初级阶段。传统的吸收促进剂如各种表面活性剂(SDS、胆盐、脂肪酸等)、氨基酸衍生物、螯合剂、环糊精等本身可能对人体存在不良反应。秉承着“安全、高效”的选用原则，姜黄素和多糖在吸收促进剂研究领域都显示了一定的应用前景。综上所述，本专利通过二胺类物质为连接臂，其中一端氨基通过酰胺反应与多糖上的羧基结合，另一端氨基通过简单的希夫碱反应将黄酮类药物姜黄素接枝到多糖骨架上，生成优良的高分子-药物偶联物，由于姜黄素为疏水性药物，大大增强了多糖的两亲性，该偶联物可在水性环境形成稳定的胶束，具有以下特征(I)姜黄素与亲水性多糖偶联后，可明显增加姜黄素的溶解度。(2)该偶联物在水溶液中可自组装形成纳米胶束，增加了姜黄素在水性介质中的稳定性。(3)该偶联物可添加至药学活性或药理活性分子或其制剂中，以促进其口服吸收，达到更好的治疗效果。且利用姜黄素-多糖类偶联物作为口服吸收促进剂的研究国内外均未见文献与专利报导。(4)该偶联物也可以单独用作高分子新药，发挥抗肿瘤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种姜黄素?多糖类偶联物，其特征在于该偶联物是在多糖的羧基上，通过二胺类连接臂引入姜黄素，使其具有两亲性质，在水性介质中可自组装为纳米胶束，所述多糖为未分级肝素，低分子量肝素，脱硫酸化肝素，透明质酸，软骨素，多硫酸化软骨素，海藻酸，羧甲基葡聚糖，羧甲基香菇多糖或羧基化的壳聚糖；所述二胺类连接臂为对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、胱胺或碳原子数2～12的亚烷基二胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周建平，姚静，倪江，杨晖，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：