[发明专利]一种聚离子胶束纳米粒子的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药材料领域。具体涉及一种基于阳离子细胞穿透肽与羧甲基壳聚糖的聚离子胶束纳米粒子的制备方法及其作为水溶性治疗试剂载体方面应用。

背景技术

聚离子胶束(Polyion complex micelles,PICMs)是由两种或两种以上带相反电荷的聚合物自组装形成的致密粒子。由于具有亲水段，它能稳定的分散在水相中。PICMs广泛用于纳米反应器，生物传感器，核磁共振成像剂的制备。然而，PICMs作为治疗试剂(光敏剂、酶、蛋白、肝素、阿霉素和核酸等)的载体才是目前研究的热点。这是由于作为治疗试剂的载体，PICMs具有以下优点：(1)包载带电荷治疗试剂越过生物环境屏障，这是由于PICMs具有一层水化层，能够避免肝脏和脾脏的单核吞噬细胞系统清除，从而延长血液循环时间；(2)PICMs的粒径为30nm到200nm,从而避免了被肾脏快速清除，同时通过增强透过和滞留效应(EPR effect)将药物被动传输到肿瘤部；(3)将特定的靶向配体链接在PICMs上可以达到主动靶向的作用；(4)作为药物的载体，PICMs能够有效得包载药物，避免泄漏和相关酶降解。

壳聚糖(聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖)是一种广泛存在于自然界的甲壳素经过脱乙酰作用得到的多聚糖。壳聚糖的无毒性、生物可降解性、生物相容性等特点使其广泛应用于生物医药中，如：药物载体系统、基因载体、伤口敷料、组织工程等。但不溶解于水的弊端使壳聚糖的发展受限。羧甲基壳聚糖(Carboxymethly chitosan,CMCS)是壳聚糖羧甲基化后的壳聚糖衍生物，其具有良好的水溶性，并且同时兼具良好的稳定性能以及生物可降解性，逐渐成为研究的热点。O-羧甲基壳聚糖是羧甲基壳聚糖研究最为广泛的一种类型，分子中包含大量羧基的同时，也含有氨基，是一种两性离子聚合物，具有无毒性、生物可降解性、生物相容性、抗菌和真菌活性等优点，因此在生物医药中备受关注。

细胞穿透肽(Cell penetrate peptides，CPPs)是一类具有特殊细胞膜穿透功能的短肽，是一类由不多于30个氨基酸残基组成的小分子多肽，具有很强的跨膜转运能力。根据其氨基酸的组成，可分为阳离子性CPPs和两亲性CPPs，其中阳离子性细胞穿莫肽中的氨基酸残主要为精氨酸和赖氨酸组成，这类CPPs主要包括：核转入激活因子Tat蛋白有效区域，Tat-(47-57)(YGRKKRRQRRR),小分子寡聚精氨酸(Rn)、小分子寡聚赖氨酸等。CPPs可以充当药物分子的运载工具，将包括亲水性蛋白质、多肽、核酸(DNA、siRNA和miRNA)、小分子药物、光敏剂、造影剂等在内的多种分子，通过共价键或者非共价键的形式与目标分子链接，高效低递送到细胞内。尽管CPPs能够有效地而广泛地介导外源性物质进入细胞，但是单独的多肽半衰期较短，并且缺乏病灶组织和细胞特异性，能够进入几乎所有的细胞，同时作为阳离子大分子，容易与血浆中带负电性血浆蛋白等相互作用而导致聚集，并被机体免疫系统清楚，因此限制了其临床的应用。为了解决以上问题，目前研究较多的是将CPPs与其它靶标分子结合，或者通过化学反应链接上PEG分子，或者结合到已经构建好的纳米载体上，利用纳米载体具有的特殊理化性质，进行物质的运输。

当前聚离子胶束的形成，大部分是聚合物-聚合物之间相互作用形成，将CPPs作为形成聚离子胶束的组成成分，与羧甲基壳聚糖自组装形成纳米胶束，不牵涉复杂的化学反应以及任何有毒溶剂，并作为水溶性治疗试剂载体的应用，尚未见报道。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于阳离子细胞穿透肽-羧甲基壳聚糖聚离子胶束纳米粒子的制备方法。本发明提供的制备方法简单易操作，绿色环保，不涉及繁琐的化学反应和有毒的有机化学试剂，利于工业化生产。

本发明的另一目的在于将所述的阳离子细胞穿透肽-羧甲基壳聚糖聚离子胶束纳米粒子应用于水溶性治疗试剂的载体上。

为实现本发明的第一个目的，本发明提供了一种纳米胶束的制备方法，是通过活性成分O-羧甲基壳聚糖和阳离子细胞穿透肽在缓冲溶液中按照一定的质量比，通过正、负电荷间的静电相互作用，自组装形成纳米胶束。

一种聚离子纳米胶束纳米粒子，其特征在于，由多肽与羧甲基壳聚糖组成；所述多肽为水溶性、阳离子性、且具有细胞穿透功能的多肽。