作用于小肠的辐射防护纳米药物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有小肠黏附性的纳米药物构建方法：利用小分子催化剂活化碱性氨基酸，然后向其中加入多糖溶液，反应后得到两亲性高分子聚合物；然后向其中加入药物溶液，混匀后，得到包载有药物的纳米颗粒，纳米颗粒包括亲水部分和疏水部分，亲水部分为碱性氨基酸，疏水部分为多糖和药物；药物具有辐射防护性能或对电离辐射诱导的细胞死亡有抑制效果；将所得包载有药物的纳米颗粒加入多巴胺溶液中反应，反应完全后得到表面为碱性氨基酸和聚多巴胺的纳米药物。本发明专利技术提供了一种具有肠道黏附性的口服纳米药物，该纳米药物生物相容性高，可耐受胃肠道酸碱环境，具有小肠黏附性能及肠道粘液屏障穿透能力。

Radiation-protective nanodrugs acting on small intestine and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
作用于小肠的辐射防护纳米药物及其制备方法
本专利技术涉及作用于小肠的纳米药物，尤其涉及作用于小肠的辐射防护纳米药物及其制备方法。
技术介绍
随着核工业与核技术的发展及广泛应用，核安全的重要性日渐突出，如何有效防治急性辐射损伤已经成为核安全领域的重要研究内容。机体在短时间内受到剂量大于10Gy的电离辐射将引起严重的胃肠道综合征，可使患者出现腹泻、血便、肠道炎症等症状，并在数周内导致患者死亡。虽然现有的辐射防护药物虽能发挥一定的辐射防护效果，然而其较低的靶向性及严重的副作用常导致其肠道辐射损伤救治效果不甚理想。目前针对小肠的辐射防护手段主要为注射类制剂和口服制剂两类，注射类小肠辐射防护药物主要为清除电离辐射产生自由基的抗氧化剂(DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.)及硫醇类制剂(DOI:10.1634/theoncologist.12-6-738)；抑制辐射诱导肠上皮细胞凋亡的小分子药物(DOI:10.1053/gast.2002.34209；DOI:10.1093/jrr/rrs001)及蛋白类制剂(DOI:10.1126/science.1154986)；以及可促进小肠干细胞再生重建的细胞因子制剂(DOI:10.1084/jem.173.5.1177；DOI:10.1097/00002820-200308000-00012)和骨髓来源的分泌型囊泡(DOI:10.1038/ncomms13096)等。以上药物均旨在通过侵入性操作(如静脉注射，腹腔注射等)使药物分布于全身，以达到小肠辐射防护效果。而口服类制剂如肠道菌群移植(DOI:10.15252/emmm.201606932)、氨磷汀微胶囊(DOI:10.1016/j.ijpharm.2013.06.019)及(DOI:10.1269/jrr.11191)等，需使生物活性制剂(如移植菌群)存活于肠腔内，或使辐射防护药物吸收入血达到全身有效浓度以发挥小肠辐射防护作用。但胃肠道蠕动、消化液的快速流动、胃肠道极端酸碱环境和消化酶，使口服制剂难以长久且有效地停留在胃肠道内，降低了口服制剂的辐射防护效果。目前尚未专利技术在消化道液体环境下仍可黏附于小肠组织，通过在小肠局部缓慢持久地释放药物以达到辐射防护效果的纳米药物。由于注射类药物可能引起严重的毒副作用(如蛋白类制剂诱发机体免疫反应等)，且静脉给药难以保证药物到达辐射敏感性较高的小肠组织(研究发现药物常倾向于集中在肝脏、脾脏)。而口服类制剂则可能被胃肠道极端的pH环境及消化酶分解。最重要的是，多数药物均无法抵抗消化液的快速流动，因此口服药物常难以停留在辐射敏感性较高的小肠组织内，故无法发挥高效辐射防护作用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种作用于小肠的辐射防护纳米药物及其制备方法，本专利技术提供了一种具有肠道黏附性的纳米药物，该药物可耐受胃肠道酸碱环境，生物相容性高，且具有肠粘液屏障地穿透能力，可将药物有效集中于小肠隐窝干细胞部位。本专利技术的第一个目的是提供一种纳米药物的制备方法，包括以下步骤：(1)在酸性缓冲溶液中，利用小分子催化剂活化亲水性的碱性氨基酸，然后向其中加入多糖溶液，在pH＝4.5-5.5，20-30℃条件下混匀并反应，得到两亲性高分子聚合物；然后向其中加入药物溶液，混匀后，得到包载有药物的纳米颗粒，所述纳米颗粒包括亲水部分和疏水部分，所述亲水部分为碱性氨基酸，疏水部分为多糖和药物；其中，药物具有辐射防护性或具有抑制电离辐射诱导的细胞死亡(如凋亡、焦亡等)效果且药物在胃酸环境中带正电荷；(2)将步骤(1)所得包载有药物的纳米颗粒加入多巴胺溶液中，在pH＝8.0-10.0条件下于25-50℃下反应，反应完全后得到表面为碱性氨基酸和聚多巴胺的纳米药物。进一步地，在步骤(1)中，酸性缓冲溶液为吗啉乙磺酸溶液、冰醋酸或盐酸溶液。进一步地，在步骤(1)中，活化时间为2-6小时。进一步地，在步骤(1)中，所述小分子催化剂为N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；二者摩尔比为1:1。进一步地，在步骤(1)中，碱性氨基酸、N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1：4：4。进一步地，在步骤(1)中，所述碱性氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸等。进一步地，在步骤(1)中，所述多糖为疏水性多糖，多糖优选为壳聚糖、葡聚糖、海藻酸、纤维素等；所述碱性氨基酸的羧基与多糖的氨基摩尔比为1:1。多糖的分子量优选为20-200kD，其中壳聚糖脱乙酰化程度为75％-95％。优选地，在步骤(1)中，多糖溶液的溶剂为吗啉乙磺酸溶液。进一步地，在步骤(1)中，制备两亲性高分子聚合物时，反应液需持续搅拌反应24-48小时，保持缓冲液pH4.5-5.5，反应结束后加入碱性溶液终止反应。进一步地，在步骤(1)中，所制备的两亲性高分子聚合物中，碱性氨基酸与多糖依靠共价键连接，由于多糖分子量远大于碱性氨基酸的分子量，该聚合物依靠多糖形成纳米颗粒内部结构，碱性氨基酸则均布于纳米颗粒外部。进一步地，在步骤(1)中，所述药物为疏水性药物，优选为沙利度胺、半胱胺硫代硫酸酯、氨磷汀、染料木素、金雀异黄酮、白藜芦醇、3，3-二吲哚基甲烷、Entolimod、Ex-RAD等；所述药物溶液的浓度为1.0mg/mL；所述药物与所述氨基酸包裹的多糖的质量比为1:100。进一步地，在步骤(1)中，药物溶液的溶剂为水和有机溶剂的混合溶剂，二者体积比为1:1，有机溶剂优选为乙腈。进一步地，在步骤(1)中，制备包载有药物的纳米颗粒时，在保护气氛下持续搅拌反应24小时，反应完全后除去溶剂，离心后冻干。进一步地，在步骤(2)中，所述多巴胺溶液的浓度为2.0mg/mL；所述纳米粒子与多巴胺的质量比为1:4。进一步地，在步骤(2)中，搅拌反应3-12小时。本专利技术的第二个目的是提供一种采用上述制备方法所制备的纳米药物，该纳米药物包括纳米颗粒以及修饰于纳米颗粒表面的聚多巴胺，所述纳米颗粒包括疏水性的多糖、亲水性的碱性氨基酸和疏水性的药物，所述多糖和碱性氨基酸通过共价键连接，所述药物位于所述纳米颗粒内部且在胃酸环境中带正电荷，纳米药物的粒径为100-500nm。在胃酸中本纳米药物表面带正电(表面的聚多巴胺及碱性氨基酸发生质子化)，其内部包载的小分子药物也带正电，由于电荷排斥作用而无法释放。抵达小肠后，由于纳米药物表面接近电中性(多巴胺羟基去质子化的负电与碱性氨基酸正电中和)，电荷排斥作用解除，从而使内部药物缓慢释放，保证了多数药物都在辐射敏感性较高的小肠内释放。本专利技术所制备的药物具有更适合穿透小肠黏液层网状结构的特点，可快速抵达黏液层下方的小肠隐窝部位，该部位为小肠中最易受到辐射损伤的部位，目前尚未有小肠辐射防护类药物可达到通过口服直接递送至隐窝的效果。本专利技术的第三个目的是要求保护本专利技术的上述纳米药物在制备小肠辐射防护领域中的应用。进一步地，制剂为口服药物。进一步地，辐射为X射线辐射，γ射线(60Co源，137Cs源)。进一步地，辐射部位为腹部，辐射剂量为2-15Gy。进一步地，上述防护制剂对小肠隐窝的黏附性较好且辐射防护作用最佳。本专利技术的纳米药物的制备原理如下：活化后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作用于小肠的纳米药物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在酸性缓冲溶液中，利用小分子催化剂活化亲水性的碱性氨基酸，然后向其中加入多糖溶液，在pH＝4.5‑5.5，20‑30℃条件下混匀并反应，得到两亲性高分子聚合物；然后向其中加入药物溶液，混匀后，得到包载有药物的纳米颗粒，所述纳米颗粒包括亲水部分和疏水部分，所述亲水部分为碱性氨基酸，疏水部分为多糖和药物；其中，药物具有辐射防护性或具有抑制电离辐射诱导的细胞死亡效果，药物在胃酸环境中带正电荷；(2)将步骤(1)所得包载有药物的纳米颗粒加入多巴胺溶液中，在pH＝8.0‑10.0条件下于25‑50℃下反应，反应完全后得到表面修饰有聚多巴胺的纳米药物。

【技术特征摘要】
1.一种作用于小肠的纳米药物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在酸性缓冲溶液中，利用小分子催化剂活化亲水性的碱性氨基酸，然后向其中加入多糖溶液，在pH＝4.5-5.5，20-30℃条件下混匀并反应，得到两亲性高分子聚合物；然后向其中加入药物溶液，混匀后，得到包载有药物的纳米颗粒，所述纳米颗粒包括亲水部分和疏水部分，所述亲水部分为碱性氨基酸，疏水部分为多糖和药物；其中，药物具有辐射防护性或具有抑制电离辐射诱导的细胞死亡效果，药物在胃酸环境中带正电荷；(2)将步骤(1)所得包载有药物的纳米颗粒加入多巴胺溶液中，在pH＝8.0-10.0条件下于25-50℃下反应，反应完全后得到表面修饰有聚多巴胺的纳米药物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述小分子催化剂为N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碱性氨基酸、N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1：4：4。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述碱性氨基酸为精氨酸、赖氨酸和组氨酸中的一种或几种。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：华道本，张钰烁，王璐，杨森，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32