本发明专利技术公开了一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊，包括：利用原子转移自由基聚合方法聚合丙烯酸，得到聚丙烯酸；聚丙烯酸利用叶酸分子进行修饰；利用开环聚合方法聚合谷氨酸十八烷酯羧酸酐，得到聚谷氨酸十八烷酯；聚谷氨酸十八烷酯通过腙键接枝阿霉素；将聚丙烯酸和聚谷氨酸通过点击化学方法进行键连，得到嵌段共聚物；将嵌段聚合物分别溶解于四氢呋喃后，移入透析袋中，用纯水透析，透析液用滤膜过滤；过滤后的溶液进行冷冻干燥，得到载药胶束。该药物载体胶束具有核壳双层结构，外层为亲水性聚丙烯酸，内层为药物分子包裹层。该材料具有以下优点：属于纳米微粒；可实现药物对癌细胞靶向传递以及癌细胞内pH敏感性释放；载药量大；稳定性好；其靶向功能可有效减小药物对正常组织器官毒副作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊，特别是涉及一种具有癌症细胞靶向性的嵌段高分子材料药物载体微胶囊的制备方法。属于高分子化学及聚合物
技术介绍
癌症已成为危害人类健康的最主要疾病，治疗癌症的重要手段之一是药物治疗，然而许多抗癌药物存在着难溶于水、稳定性差等缺陷。如喜树碱、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧啶等都因溶解度差而难以被生物体很好地利用，解决其水溶性问题是这类药物制剂临床应用的关健。此外，肿瘤治疗和诊断药物其作用大多是非选择性的，一些正常组织器官常有较多分布，治疗剂量下对正常组织器官毒副作用大。故解决如何增溶难溶性抗癌药物以及增加药物稳定性、提高对癌细胞的选择性迫在眉睫。因此，寻找一种可靠的靶向药物载体是解决以上两个问题的关键。高分子胶束药物载体一般采用的都为线性高分子胶束。Bae课题组开展的研究工作最为引人注目，其在所发表的研究论文中指出，以腙键将Dox键连到聚合物主链上，并利用癌细胞微环境中pH呈弱酸性使腙键断裂，实现了Dox的靶点释放。而且，Bae于2005年在Molecular BioSystems杂志上发表的一篇论文（Bae Y, Jang W-D, Nishiyama N, Fukushima S, Kataoka K. Mol BioSyst 2005; 1(3): 242-250.），首次同时将Fol和Dox分别键连到PEG以及PASP（聚天冬氨酸）上，从而兼具药物的靶向传递以及靶点释放多功能性，流式细胞实验（FCM）表明细胞对聚合物胶束的摄入量较不含Fol的聚合物胶束有明显增加。Gong Shaoqin课题组也从事了相似的研究。其以聚马来酸 己内酯无规共聚物为内核，PEG为壳，制备了聚合物纳米胶束。以腙键连接Dox，并利用Fol修饰了PEG端基，制备了pH敏感型靶向载药胶束，测试了细胞摄入量以及细胞毒性，证明在酸性条件下Dox由于腙键的断裂而快速释放（Yang X, Grailer JJ, Pilla S, Steeber DA, Gong S. Bioconjugate Chem 2010; 21(3): 496-504.）。尽管线性聚合物胶束作为水难溶性药物的载体，在递药过程中已显示出巨大的优势和潜力，但仍然存在胶束稳定性差、增溶效果不明显、药物释放率低的问题。目前聚合物胶束的载药量通常只能达到5%左右，要获得更高的载药量很困难。研究发现，聚合物通过化学键连接药物单体，可达到较高的载药量。而线性嵌段共聚物负载能力往往偏低，但如果过多键连药物分子其胶束结构又不稳定。而星型聚合物可以克服这个不足。上海交通大学颜德岳（Liu J, Pang Y, Huang W, Huang X, Meng L, Zhu X, Zhou Y, Yan D. Biomacromolecules 2011; 12(5): 1567-1577.）合成了树枝状聚磷酸酯-聚乳酸嵌段共聚物应用于药物载体研究，包裹Dox后对海拉细胞有明显抑制作用。另一具有代表性的研究是中国科技大学刘世勇，利用功能化环糊精制备了用Fol和Dox修饰的聚马来酸酐星型聚合物，同时键连了对磁共振效应敏感的钆元素，在小鼠实验中发现，聚合物胶束在肝、肾部位的聚集有明显加强（Liu T, Li X, Qian Y, Hu X, Liu S. Biomaterials 2012; 33(8): 2521-2531.）。但是，由于星型聚合物中聚合物结构较为复杂，所制备的药物载体出现生物相容性差，药物包载能力下降，dendrimer表面药物分子水溶性降低等问题。此外，dendrimer结构复杂，合成成本较高。这些问题都限制了星型聚合物纳米载药系统的应用。因此，不论是性聚合物还是普通星型聚合物药物载体，并不能同时具备：药物靶向性，高药物负载能力，胶束结构稳定，靶点释放的pH敏感性，生物相容性高这几项对聚合物药物载体系统的临床应用起至关重要作用的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊，该药物载体微胶囊具有以下优点：属于纳米微粒；可实现药物对癌细胞靶向传递以及癌细胞内pH敏感性释放；载药量大；稳定性好；其靶向功能可有效减小药物对正常组织器官毒副作用。该胶束是一种具有亲水性和疏水性嵌段的星型嵌段聚合物；可以将阿霉素键连与嵌段聚合物之上；高分子材料具有两条亲水链段，一条疏水链段：高分子材料其亲水段为聚丙烯酸，通过叶酸进行修饰。疏水段为聚谷氨酸，通过腙键接枝阿霉素；高分子的胶束结构具有核壳双层结构，外层为亲水性聚丙烯酸，内层为药物分子包裹层。所述的嵌段聚合物为以下结构式中的聚合物：嵌段共聚物微胶囊的制备技术方案如下：1）制备叠氮小分子引发剂2）叶酸-NHS分子的合成3）聚丙烯酸的原子转移自由基聚合以及叶酸修饰4）双臂炔端基聚谷氨酸十八烷酯的合成5）Dox分子与聚谷氨酸十八烷酯的腙键连接6）星型嵌段共聚物的合成7）制备纳米微胶囊用透析法制备聚合物纳米微胶囊。具体方法为: 将一种或两种星形聚合物分别溶于THF后，移入透析袋中，用1000 mL纯水透析，定期换水。透析液用滤膜过滤后，冷冻干燥得到共聚物载药胶束。通过以上技术方案，本专利技术具有如下优点： 1）含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊体积小，具有纳米级结构，能够穿越人体内各种屏障；2）含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊临界胶束浓度小，结构稳定；3）含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊药物负载量大，且生物相容性好；4）含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊具有靶向释放药物功能，可有效减小药物对正常组织器官毒副作用。附图说明图1为该高分子的结构示意图；图2为该高分子微胶囊的示意图；图3为该高分子微胶囊的AFM扫描图。具体实施方式为使本专利技术的实施目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合本专利技术的附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明：如图1所示，为含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊的化学结构示意图。该高分子为AB2型嵌段高分子，具有两个亲水段②，和一个疏水段③所构成。每个链段上的键连了不同的分子结构：叶酸小分子①键连于聚丙烯酸分子链段②上，②是通过原子转移自由基聚合法制备；利用1,3-偶极环加成反应所得到的五元环与聚谷氨酸③进行偶联；利用腙键将链段③与阿霉素分子④键连起来。如图2所示，一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊由该AB2杂臂星型嵌段高分子组装形成。其结构分别由①叶酸小分子；②聚丙烯酸分子；③聚谷氨酸；④阿霉素分子等组成。高分子在水溶液中通过疏水相互作用，可以自组装为球状的胶束结构，高分子的微胶囊结构具有核壳双层结构：外层为亲水性聚丙烯酸②；内层为聚谷氨酸③，为药物分子包裹层，内层可使药物分子包裹于球体内部，从而实现药物运载功能。图3所示为AB2杂臂星型嵌段共聚物在水溶液中自组装形成的球状微胶囊结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊，其结构特征在于：所述的高分子材料是由两条亲水性的聚丙烯酸链段和一条疏水性的聚谷氨酸十八烷酯链段偶联而成的AB2型共聚物。
【技术特征摘要】
1.一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊，其结构特征在于：所述的高分子材料是由两条亲水性的聚丙烯酸链段和一条疏水性的聚谷氨酸十八烷酯链段偶联而成的AB2型共聚物。
2.一种制备权利要求1所述的含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊的方法是通过如下步骤进行的：
1）用于引发丙烯酸单体的叠氮小分子引发剂的合成；
2）利用叶酸小分子进行NHS活化，制备叶酸-NHS分子；
3）利用步骤1）所制备的叠氮小分子引发剂，引发丙烯酸小分子进行原子转移自由基聚合，得到聚丙烯酸，同时利用叶酸-NHS分子修饰聚丙烯酸；
4）双臂炔端基聚谷氨酸十八烷酯的合成；
5）利用阿霉素分子对聚谷氨酸十八烷酯进行接枝，该反应是利用腙键进行连接；
6）利用点击化学反应合成星型嵌段共聚物；
7）用透析法制备聚合物纳米胶束。
3.根据权利要求2所述的一种含聚丙烯酸的高分子药物微胶囊的制备方法，其特征在于上述方法中步骤1）所合成叠氮小分子引发剂所使用的溶剂是丙酮、丁酮、二氧六...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都市绿科华通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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