[发明专利]一种阳离子型壳聚糖仿生衍生物及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料技术领域，具体涉及一种阳离子型壳聚糖仿生衍生物及其应用。

背景技术

随着基因及蛋白质组学的发展，通过DNA重组技术，可以针对癌症、糖尿病、艾滋病、多发性硬化症、贫血、心力衰竭及一些罕见的疾病，开发多肽、蛋白质、疫苗和单克隆抗体等蛋白质药物，发挥预防和治疗作用。一方面，大分子蛋白质药物具有与体内正常生理物质接近，顺应性好，易被机体吸收，药理活性高、针对性强、毒性低、不蓄积中毒等突出特点，使得蛋白质药物成为治愈人类众多疾病中最不可或缺的一部分。另一方面，蛋白质药物也存在稳定性差、体内酶降解、血液半衰期短、难以穿透细胞膜等缺点，极大地限制了其临床应用。

为了提高蛋白质药物的治疗效果，研究人员开发了一系列蛋白质药物载体技术。特别是利用聚氨基酸、葡聚糖、壳聚糖，及它们的衍生物等水溶性可降解高分子作为蛋白质药物载体，通过静电作用、疏水作用等与蛋白质药物自组装形成纳米复合物，以改善蛋白质药物的稳定性，延长其血液半衰期，促进其通过生物屏障吸收，增强其生物利用度[S.Salmaso,P.Caliceti,Selfassemblingnanocompositesforproteindelivery:Supramolecularinteractionsofsolublepolymerswithproteindrugs.Int.J.Pharmaceut.2013,440,111-123]。其中，阳离子型高分子载体有利于实现蛋白质药物的入胞输送，但仍然存在种种不足，如毒性较大、入胞效率不高、影响蛋白质活性等。因此，开发安全性更好，性能更佳的阳离子型高分子基蛋白质药物载体势在必行。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种阳离子型壳聚糖仿生衍生物。该衍生物可与蛋白质药物自组装形成纳米复合系统，表现出良好的生物相容性和入胞效率，且可维持蛋白质活性。

本发明的另一目的在于提供所述阳离子型壳聚糖仿生衍生物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明所述的阳离子型壳聚糖仿生衍生物为乙酰组氨酸-磷酸二胆碱化壳聚糖盐酸盐，其分子结构如式I所示：

其中，x/n＝0～0.2，即壳聚糖的脱乙酰度为80％～100％；y/n＝0.3～0.75，即磷酸二胆碱基团的取代度优选为30％～75％；z/n＝0.05～0.3，即乙酰组氨酸的取代度优选为5％～30％；n为结构式中重复单元数。

所述的乙酰组氨酸-磷酸二胆碱化壳聚糖盐酸盐的制备方法，包括如下步骤：

(1)将壳聚糖改性得到的6-O-三苯基甲醚化壳聚糖(CsTr)溶于反应介质；加入双取代胆碱膦酸酯，其中6-O-三苯基甲醚化壳聚糖(CsTr)中的氨基与膦酸酯的摩尔比为1：(2～10)，0～40℃搅拌反应4～24h；旋干溶剂，加入甲酸，室温搅拌0.5～6h；旋干甲酸，用生理盐水和去离子水透析，冷冻干燥，得到磷酸二胆碱化壳聚糖盐酸盐；

(2)取乙酰基组氨酸溶于有机溶剂，旋蒸除去微量水，加入N,N-羰基二咪唑(CDI)，室温搅拌反应2～12h，旋蒸除去有机溶剂，再加入步骤(1)制备的磷酸二胆碱化壳聚糖盐酸盐的水溶液，室温搅拌反应2～12h后去离子水透析，冷冻干燥，得到乙酰组氨酸-磷酸二胆碱化壳聚糖盐酸盐(HIS-PdC-Cs)。

步骤(1)中所述的壳聚糖改性得到的6-O-三苯基甲醚化壳聚糖(CsTr)按照文献“S.J.Nishmura,O.Kohgo,K.Kurita,Macromolecules24(1991)

4745-4748.”中的制备方法制备得到；

步骤(1)中所述的反应介质优选为二甲基乙酰胺、三乙胺和四氯化碳的混合溶液；其中每100mL二甲基乙酰胺中含有1～10g的6-O-三苯基甲醚化壳聚糖，优选为含有1～2g；其中三乙胺、四氯化碳与6-O-三苯基甲醚化壳聚糖的氨基摩尔比例优选为6：4：1；

步骤(1)中所述的6-O-三苯基甲醚化壳聚糖(CsTr)中的氨基与膦酸酯的摩尔比优选为1：(4～8)；

步骤(1)中所述的搅拌反应的条件优选为0～40℃搅拌反应10～12h；

步骤(1)中所述的室温搅拌的时间优选为2～6h；

步骤(1)中所述的双取代胆碱膦酸酯由氯化胆碱和对苯氧基膦酸酯按摩尔比2：1在二甲亚砜/吡啶混合溶剂中反应2小时制得；