[发明专利]一种两性离子纳米颗粒的制备

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种具有两性离子特性的纳米颗粒的制备。

背景技术

癌症被认为是仅次于心脑血管的致使人死亡的主要原因。目前，治疗癌症的重要的方法化疗。但该法有很多缺陷，许多抗癌药物都存在着难溶于水、稳定性差等缺点，且不仅对癌细胞有杀灭作用，对正常细胞的也有较大的毒副作用。且易被网状内皮系统进行清除，造成细胞吸收差。

智能纳米载药体系给癌症治疗带来了新的希望。纳米体系能够增强渗透性和停留(EPR)效应，并能躲过人体的网状内皮质系统的识别和捕获,延长了载药系统在血液中的循环时间，提高了药物的生物利用度。同时，利用癌细胞与正常细胞的区别(癌细胞的pH较低，癌细胞内的还原型谷胱甘肽的含量较正常细胞高，癌细胞的细胞膜表面有过量产生的受体，如叶酸、转铁蛋白)能够迅速的将药物释放到肿瘤部位。

目前，制备纳米颗粒的广泛使用的亲水部分为聚乙二醇(PEG)，但是近年来研究认为：PEG除了亲水性之外还具有一定的疏水性，在氧和过渡金属离子存在下被氧化；PEG修饰的蛋白质药物可能的免疫反应也被观察到；另外纳米胶束的PEG外壳屏蔽作用，不利于纳米胶束细胞内的摄取。而且，PEG修饰的纳米颗粒缺少活性靶向的反应性基团。

作为PEG的替代品两性离子表现出优异的性能，比如超亲水性、高蛋白质稳定性以及极好的“隐形”作用。然而与此同时也存在一些缺陷，最为突出的问题就是制备两性离子聚合物的原材料是非生物降解型的。而这将产生一系列的问题，如聚合物的降解的残余部分会导致药物的不完全释放以及产生不良的副反应。另外，制备两性离子纳米颗粒的方法是复杂的且说需时间较长。因而成为此类材料实际应用的瓶颈问题。

发明内容

为解决这些缺陷，本研究设计的目的是一种可生物降解的具有pH和还原敏感性的两性粒子纳米颗粒的制备。

本发明提供了一种可还原降解的两性离子纳米颗粒，包含有丁二酸酐、葡聚糖和胱胺合成的两性离子纳米颗粒，其中葡聚糖是可生物降解的多糖，具有大量的反应性基团、可控的分子量、生物可降解特性、生物兼容性和蛋白质稳定性等。为了使该纳米颗粒具有pH和还原敏感性，制备过程中，引入丁二酸酐，是葡聚糖具有不同程度的羧基并与胱胺结合，其中葡聚糖和丁二酸酐的质量比为100:25～400，羧化的葡聚糖和胱胺的质量比为1:0.2～3。因而通过设计丁二酸酐和胱胺的质量来控制纳米颗粒的粒径。

本发明还提供一种可还原降解聚两性离子纳米胶束的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)不同质量比例的葡聚糖和丁二酸酐在催化剂的作用下进行羧化反应。反应溶剂为二甲亚砜。

(2)不同质量比例的羧化后的葡聚糖和胱胺二盐酸盐在催化剂的作用下进行酰胺化反应。反应所需溶剂为二甲亚砜。

(3)将步骤(2)制备的产物经过纯化干燥后溶解。溶解所需的溶剂为二甲亚砜。

(4)持续搅拌后，向溶液中滴加超纯水。

(5)将步骤(4)所得的溶液进行透析。

具体的，所述步骤(1)中羧化反应所需的催化剂为4-二甲氨基吡啶。

具体的，所述步骤(1)中反应在氮气保护下60℃反应24h。

具体的，所述步骤(1)中，质量比为100:25～400。

具体的，所述步骤(2)中酰胺化反应催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑。

具体的，所述步骤(2)中反应在氮气保护下25℃反应24h。

具体的，所述步骤(2)中，质量比为1:0.2～3。

具体的，所述步骤(5)中，透析所用截留分子量为3500的透析袋，透析处理不少于48小时，得到两性离子纳米颗粒。透析袋的目的在于除去未反应的小分子和低聚物，选择3500的可达到目的

本发明还提供一种生物可降解的具有pH和还原敏感性两性离子纳米颗粒，在制备化疗药物载体中的应用。正常细胞与癌细胞的pH的不同(血液pH为7.4，溶酶体和内涵体pH为5-6)，药物可尽可能的释放到靶向位点。另外，谷胱甘肽在肿瘤细胞内的浓度比在体液内高100到1000倍。载药纳米颗粒进入肿瘤细胞内，在谷胱甘肽的还原作用下，聚合物发生降解，释放出药物。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1.由于该纳米颗粒同时含有氨基、羧基和双硫键等结构单元，具有灵敏的pH和还原响应性，在肿瘤细胞内部环境下(弱酸性和还原性)，纳米颗粒结构易断裂，促使药物释放；