[发明专利]一种双重交联纳米凝胶的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种双重交联纳米凝胶的制备方法及应用，所制备的纳米凝胶是通过用离子型物理交联剂(TPP)和含二硫化物(BAC)的化学交联剂使壳聚糖双交联，获得带正电的纳米凝胶(CTCB),带正电性的CTCB能够高效的负载DNA并能很好的进入细胞。当CTCB与阴离子低聚物(PAA)结合后，阳离子纳米凝胶被转变为带负电荷的纳米载体(CTCP)，这些带负电的CTCP能够使阳离子抗癌阿霉素(DOX)有效的包覆。通过这种方法制备的纳米凝胶能够响应还原性酶(GSH)和溶菌酶裂解成很多携带DOX的小纳米块。与传统的脂质体和MSN型纳米载体相比，该方法制备的纳米凝胶具有优异的生物相容性/生物安全性和对药物的高负载和释放能力，是一种新型的多功能纳米载体。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地指一种双重交联纳米凝胶的制备方法及应用。

背景技术

新型纳米材料和先进的纳米技术持续推动用于创建药物输送纳米系统的快速发展。迄今为止，已经在临床上开发了各类不同的抗癌纳米药物，尽管许多纳米载体在动物模型中都有效，但由于抗肿瘤功效差和毒性高，大多数无法通过临床试验。对于通过静脉内将药物静脉内递送至癌细胞的典型癌症治疗，纳米药物必须克服不同的生物屏障级联反应(即循环，积累，渗透，内在化和释放)。因此，理想的输送系统不仅必须以一定的选择性运载特定的药物，而且还必须具有组合的输送优点，其中包括：(1)较高的胶体稳定性以提供在血管中的长期循环；(2)能够深入通过无血管肿瘤组织；(3)癌细胞易于摄取以进行有效的内化作用；(4)有效的细胞内药物释放。

基于脂质体的DOX纳米药物(一种经过FDA批准的携带阿霉素(DOX)的抗癌纳米药物)会以比游离DOX更好的方式聚集在实体瘤周围，但由于血管外渗而被严格限制在血管周围区域。自组装脂质体结构可能是循环过程中的不稳定因素，从而在此过程中导致药物泄漏。大体积纳米药物的大尺寸和药物释放的被动性限制了它们通过填充的细胞旁基质抵抗组织液压力梯度。这些缺点可能是使用这种纳米药物临床失败的重要原因，主要与它们的高副作用和不良的治疗效果有关。

具有可控制的结构和性质的纳米药物与生物系统产生特殊的相互作用，可根据精密药物的不同刺激将治疗剂从注射部位及时递送至生物靶标。研究表明，纳米颗粒的理化性质(如大小，形状，表面电荷和可变形性)是决定运输过程中与生物系统相互作用的因素。受到模仿软组织的纳米凝胶的快速细胞反应性的启发，可以证明，软纳米颗粒的亲水性可以在血液循环过程中保持长期的胶体稳定性，避免了巨噬细胞的吞噬的可能性。更重要的是，可将可被肿瘤组织的病理信号切割的特殊交联引入纳米凝胶中，以提供刺激触发的治疗释放和较小纳米尺寸的可逐步降解的纳米嵌段。逐步的生物降解能力，加上其易于变形的能力，使它们能够通过具有深层组织穿透能力的实体瘤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有载药纳米颗粒的缺陷，提供一种双重交联纳米凝胶制备方法及应用，适用于癌症及其他疾病药物至靶点运载治疗。

为实现上述目的，本发明所提供的双重交联纳米凝胶的制备方法，步骤如下：(1)将壳聚糖、羧甲基壳聚糖分别溶解于1％冰醋酸溶液中配成1mg/ml的溶液，搅拌过夜，分别调节溶液pH至4.5，并过滤，得到CTS-乙酸溶液和CMCC-乙酸溶液；并配制好0.1mg/ml三聚磷酸钠水溶液，即TPP溶液备用；

(2)将CTS-乙酸溶液和CMCC-乙酸溶液等体积混合，并向其中逐滴滴加TPP溶液，边滴边搅拌，使得最终CTS:TPP的体积比为6:1；

(3)向步骤(2)中最后得到的混合溶液中添加N,N双丙烯酰胱胺，添加量为每15ml加0.003g；将所得的混合液在搅拌的条件下水浴加热12h，并用截留分子量为8000～14000的透析袋透析三天，最终得到CTCB；

(4)将重均分子量为3000的聚丙烯酸(PAA)配成10mg/ml的溶液，并分别调节CTCB和聚丙烯酸溶液的pH至4.5，然后将CTCB缓缓加入到搅拌的聚丙烯酸溶液中，再使用截留分子量为8000-14000的透析袋透析三天，最终得到双重交联纳米凝胶。