一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用。具体而言，本发明专利技术的纳米颗粒通过包括如下步骤的方法制得：1）包含叶酸、脱水缩合剂和缩合促进剂的混合溶液的制备；2）叶酸在磺酸甜菜碱-壳聚糖上的接枝；以及3）纳米颗粒的透析和冻干。本发明专利技术提供的叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒具有良好的生物相容性和生物可降解性以及较强的抗蛋白吸附性能。另外，由于叶酸接枝的引入，本发明专利技术的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒可以使其中包裹的化疗药物靶向于叶酸受体高表达的肿瘤细胞，提高了治疗效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于具有肿瘤靶向作用的纳米颗粒制剂领域，具体涉及一种叶酸修饰的磺 酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
化学治疗（chemotherapy)作为癌症治疗的重要手段之一，长期以来一直受到高度 关注。从1946年氮芥的临床应用至今，肿瘤的化疗应用得到了近70年的发展。然而，到 目前为止，仅有少部分恶性肿瘤如恶性淋巴瘤、绒毛膜上皮癌等有可能通过化疗得到治愈， 90%以上的恶性肿瘤仍未能达到满意的疗效。许多抗肿瘤药物所存在的临床疗效低下、特异 性差、毒副作用大等问题已经成为癌症化疗中的瓶颈。由于无法控制抗肿瘤药物集中于肿 瘤部位，病人的正常组织和器官通常会受到不必要的伤害，甚至威胁到患者的生命。 近年来，利用纳米载体负载抗肿瘤药物的方法，不仅可以提高药物溶解度、增加药 物稳定性以及实现药物缓释，还能够借助其特殊的尺寸范围和表面性质大幅度地改变药物 在体内的分布和代谢状况，增强药物对肿瘤血管壁的渗透并在肿瘤部位富集（EPR效应)，延 长药物在肿瘤部位的作用时间。此外，经靶向分子修饰的纳米颗粒可以通过主动靶向提高 肿瘤细胞对药物的摄取，实现药物特异性输送到肿瘤部位，在提高治疗效果的同时减轻对 其他脏器的伤害，已成为研宄的热点与重点。 叶酸（Folic Acid，FA)是一种小分子水溶性维生素，肿瘤细胞会通过主动运输来 摄取微环境中的叶酸，以便维持过度活跃的新陈代谢作用，因此在大部分肿瘤细胞表面均 存在过量表达的叶酸受体，而正常细胞表面上的叶酸受体表达量很少。研宄表明，将叶酸分 子连接在纳米载体表面，可以提高叶酸受体高表达的肿瘤细胞对纳米载药体系的吞噬，实 现纳米载体所负载的抗肿瘤药物对肿瘤细胞的靶向输送。 通过查阅相关文献可以发现，虽然目前已有多项专利公开了以叶酸为靶向分子的 靶向纳米药物载体，但是合成叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒作为药物载体用于 抗肿瘤药物输送与肿瘤靶向治疗的研宄尚未见报道。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的在于提供一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米 颗粒及其制备方法和应用。本专利技术利用某些肿瘤细胞表面叶酸受体高表达这一特点，将其 配体叶酸嫁接在磺酸甜菜碱-壳聚糖上面，合成出一种两亲性纳米颗粒。在水溶液中，上述 两亲性纳米颗粒可以包裹一些疏水性小分子化疗药物如紫杉醇、依托泊苷、他莫昔芬等。相 对于单纯的化疗药物，本专利技术的载药纳米颗粒具有良好的药物缓释效果以及较高的药物溶 解度和稳定性，可以在血液里发挥长循环作用，而且对高叶酸受体表达的肿瘤细胞具有靶 向性和明显的抑制效果，可用于癌细胞的靶向治疗。 为了实现上述目的，本专利技术提供了 一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米 颗粒的制备方法。首先，在大剂量γ射线的照射下，通过自由基间的聚合反应把一个 含有两性离子的小分子亲水性化合物一一磺酸甜菜碱（SBM)嫁接在壳聚糖表面，这样 就会形成一个两亲性的纳米颗粒；然后，在脱水缩合剂（EDC、DCC或DIC)和缩合促进剂 (NHS、DMAP或HoBt)的参与下，采用酰胺化反应把叶酸（FA)接枝到磺酸甜菜碱-壳聚糖 (Cs-^PSBMA)骨架上，最终得到用于负载活性药物的叶酸-磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒 (Cs-g+SBMA-FA)，其结构如图1所示。 具体而言，该制备方法包括如下步骤： 1) 混合溶液的制备：按照叶酸：脱水缩合剂：缩合促进剂2:1~1. 2的摩尔比， 将上述反应物加入到无水溶剂中，在室温条件下搅拌至溶解，得到混合溶液； 2) 叶酸的接枝：按照叶酸中的羧基：壳聚糖中的氨基=1:1的摩尔比，将步骤1)中得 到的混合溶液缓慢加入到磺酸甜菜碱-壳聚糖水溶液中，在室温、避光条件下搅拌16~24h， 得到叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒水溶液； 3) 透析和冻干：将步骤2)中得到的叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒水溶 液置于透析袋中，首先用碱液透析12~18h，再用去离子水透析24~48h，将得到的透析液 在12000~14000rpm下离心40~60min，最后将上清液冷冻干燥，得到叶酸修饰的磺酸甜菜 碱-壳聚糖纳米颗粒。 优选的，步骤1)中所述叶酸、脱水缩合剂、缩合促进剂之间的摩尔比为1:1:1。 优选的，步骤1)中所述脱水缩合剂为碳二亚胺类化合物，用于活化羧基，促使酰胺 的生成，其选自N-(3-二甲基氨基丙基）-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC)、Ν，Ν'-二异丙基 碳二亚胺（DIC)、Ν，Ν'-二环己基碳二亚胺（DCC)中的任意一种，优选Ν-(3-二甲基氨基丙 基）-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐。 优选的，步骤1)中所述缩合促进剂为N-羟基类化合物，可以提高酰胺化反应的产 率，减少副反应的发生，其选自N-羟基琥珀酰亚胺（NHS)、1-羟基苯并三氮唑（HOBT)、1-羟 基-7-偶氮苯并三氮唑（HOAT)中的任意一种，优选N-羟基琥珀酰亚胺。 优选的，步骤1)中所述溶剂选自二甲基亚砜（DMS0)、乙醇、甲醇中的任意一种，优 选二甲基亚砜。 优选的，步骤2)中所述磺酸甜菜碱-壳聚糖通过下法制得：首先，按照1:1:5~6的 重量比，将壳聚糖、磺酸甜菜碱和RAFT试剂溶解在含有1%盐酸和丙酮的混合溶液中，惰性 气体除氧后密封，暴露在辐射剂量为IOGy/min的 6tlCo源下反应15~20h ;其次，将反应物置 于截留分子量为25000Da的透析袋中，用去离子水透析48~72h，得到留在透析袋中的磺酸 甜菜碱-壳聚糖水溶液；最后，将得到的水溶液于_20°C预冻6~8h，然后冷冻干燥36~48h， 得到两亲性纳米颗粒磺酸甜菜碱-壳聚糖； 其中： 所述壳聚糖的脱乙酰度为95. 2%，平均分子量为50000g/m当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：1）混合溶液的制备：按照叶酸:脱水缩合剂:缩合促进剂=1:1~1.2:1~1.2的摩尔比，将上述反应物加入到无水溶剂中，在室温条件下搅拌至溶解，得到混合溶液；2）叶酸的接枝：按照叶酸中的羧基:壳聚糖中的氨基=1:1的摩尔比，将步骤1）中得到的混合溶液缓慢加入到磺酸甜菜碱‑壳聚糖水溶液中，在室温、避光条件下搅拌16~24h，得到叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒水溶液；3）透析和冻干：将步骤2）中得到的叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒水溶液置于透析袋中，首先用碱液透析12~18h，再用去离子水透析24~48h，将得到的透析液在12000~14000rpm下离心40~60min，最后将上清液冷冻干燥，得到叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芬菊，华松，俞家华，华道本，周媛，张昊文，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32