[发明专利]一种适宜制备双敏型抗肿瘤纳米粒的壳聚糖衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料和药物传递系统研究领域，具体涉及利用适宜分子量的壳聚糖制备壳聚糖衍生物及纳米粒，以得到一种温敏型和pH敏感型抗肿瘤药物递送载体，用于抗肿瘤药物的靶向递送。 

背景技术

纳米级聚合物粒子可作为药物传递和控释的载体，是一种新的药物控释体系。由于纳米控释系统特有的性质，使其在药物输送方面具有许多优越性，如可增溶、缓释药物；延长药物作用时间；达到靶向输送目的；在保证药物作用的前提下，减少给药剂量，减轻或避免毒副反应；提高药物稳定性，以利于储存。纳米控释系统作为抗恶性肿瘤药物的输送系统是最有前途的应用之一。 

恶性肿瘤细胞相比正常细胞有较强的吞噬能力，肿瘤组织血管的通透性也较大，所以静脉途径给予聚合物的纳米粒子可更多的机会通过EPR(Enhanced permeation retention，EPR)效应富集在肿瘤部位，从而提高疗效，减少给药剂量和毒性反应。此外，肿瘤组织与正常组织的pH具有明显不同。据文献报道，原发肿瘤及转移瘤的部位的pH都低于正常组织。因为肿瘤增生很快，它的脉管系统供给的营养及氧并不能充分满足它扩张细胞数量的需要。这就导致了各种实体瘤与周围组织代谢环境的区别。在很多肿瘤中研究发现，缺氧导致能量不足，从而产生乳酸及ATP水解产物，则酸性增加。大多数实体瘤的pH值(＜6.8)都低于周围正常组织(pH≈7.4)，这为人们设计pH敏感性纳米载体达到将药物分子高效的传递到相关细胞内及在细胞内的准确定位提供了可能性。此外由于代谢异常，肿瘤部位通常会有高热的现象。肿瘤生理部位的温度和pH与正常组织的差异为人们设计温敏和pH载体提供了很大的可能性。 

天然高分子改性是获得新功能聚合物的有效手段。壳聚糖(Chitosan，CTS)是一类非常重要的天然多糖类高分子，具有可生物降解以及生物相容性好等诸多优点，但它也一样具有其它天然高分子的弊端：结晶度高、溶解性差、难于加工等，这大大限制了它的广泛应用。通过接枝改性的方法，在壳聚糖分子中选择性地引入易于加工的、具有某种特殊功能的合成高分子，可有效地改善壳聚糖的性能，综合新材料的优势，拓宽壳聚糖的应用范围，提高了壳聚糖的综合利用率，实现天然资源利用的良性循环。聚(N-异丙基丙烯酰胺)因其侧链上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，因而呈现出优异的温度敏感特性，能够对外界环境温度的细微变化作出响应，常温下，可以溶解在水中形成均匀的溶液，当温度升高至30-35℃之间的某一温度时，溶液发生迅速、可逆的相分离。聚(N-异丙基丙烯酰胺)是目前研究最多的温度敏感性的聚合物。 

而高分子类化合物的理化性能、生物学性质与其分子量大小及分布密切相关。精确控制基于天然高分子壳聚糖的分子量范围，以开发基于壳聚糖修饰的接枝聚合物，有助于深入了解天然及合成聚合物的构效关系，得到最适合体内应用的壳聚糖改性模板。本发明通过对适宜化学改性的壳聚糖分子量范围的筛选，以制备得到一种具有对温度和pH双重响应的聚合物纳米粒用于抗肿瘤药物的递送。 

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种最佳的可供化学改性的壳聚糖分子量范围，以其为基础制备得到一种具有对温度和pH双重响应的聚合物纳米粒用于抗肿瘤药物的递送，使获得的接枝交联共聚物同时具有优异的生物相容性、生物降解性、温度敏感性和pH敏感性，溶于水中可以形成稳定的纳米粒。 

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案： 

壳聚糖的分子量和脱乙酰度分别采用粘度法和酸碱滴定法测定确证：将不同标识分子量的壳聚糖溶解在稀醋酸-NaCL溶液中，浓度5mg/mL。完全溶解后，采用乌式粘度计测定样品在30℃的粘度。通过MarkHouwink方程计算壳聚糖的分子量分别是50,000，75,000，200,000和700,000Da。GPC法测得对应样品的分子量分布为50,000～100,000；50,000～100,000；150,000～200,000和500,000～700,000Da。采用酸碱滴定法，甲基橙作指示剂，测定了相应样品的脱乙酰度分别是：84.1％、83.6％，89.1％和97.8％。