半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体及其应用制造技术

本发明专利技术属于医药领域，涉及半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体及其应用。本发明专利技术以介孔二氧化硅载体为基础，结合半乳糖化壳聚糖(GC)实现了5‑氟尿嘧啶(5‑FU)与甲酰四氢叶酸钙(LV)的联合结肠癌靶向治疗。构建了GC包覆的负载5‑FU的介孔二氧化硅纳米粒子(5‑FU@MSN‑NH

Galactosylated chitosan coated mesoporous silica and its application

【技术实现步骤摘要】
半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体及其应用
本专利技术涉及药物制剂领域，具体而言，是提供半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体及其应用，更具体地，是以介孔二氧化硅载体为基础，结合半乳糖化壳聚糖，实现5-FU和LV对结肠癌的联合靶向治疗。
技术介绍
结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤。近年来，随着人们生活水平的提高，饮食习惯与结构的改变，加之人口老龄化趋势影响，我国结肠癌的发病率和死亡率增长迅速，尤其在上海、北京和广州等大中城市结肠癌已成为消化道第一位的恶性肿瘤。因此关于结肠癌的诊断及治疗越来越受到研究人员的关注。临床上治疗结肠癌主要是手术、化疗、放疗和免疫治疗。传统的化疗药物由于在结肠部位不容易达到有效浓度，经常需要静脉频繁或高剂量给药以达到治疗血药浓度，对健康组织和细胞会产生严重毒副作用，从而大大地限制了这些药物的临床应用。结肠靶向给药也因此成为近年来众多研究的焦点。5-氟尿嘧啶(5-FU)作为结肠癌化疗药物中的基础药物，其作用原理是5-FU在胸苷磷酸化酶(TP)催化下，转化为脱氧氟尿苷(FUDR)，FUDR再经胸腺嘧啶核苷激酶(TK)的调节转化成氟尿嘧啶脱氧核苷一磷酸(FDUMP)，FDUMP在相应辅因子亚甲基四氢叶酸(THF)的参与下，与胸苷酸合成酶(TS)形成三联复合物；该复合物与尿苷酸合成胸苷酸过程的中间体在同一系统酶中互相竞争，抑制了脱氧胸苷酸形成过程，进而阻断了胸苷酸的合成，使DNA的生物合成受阻，最终导致肿瘤细胞生长和增殖受到抑制。由于其不稳定的口服生物利用度和口服给药后迅速被二氢嘧啶脱氢酶代谢，所以临床常用5-FU静脉给药，但是连续静脉注射5-FU会产生严重的全身不良反应。由于TS酶在细胞增殖过程中是必不可少的一种蛋白质，所以通过抑制TS就能起到抑制细胞生长和增殖的作用，它是肿瘤治疗的一个关键的靶点，也是5-FU作用的靶酶，其在肿瘤中的蛋白表达及其基因多态性与5-FU的疗效密切相关。较低浓度的THF会阻碍5-FU与TS酶的结合，从而抑制5-FU活性。甲酰四氢叶酸钙(LV)在肿瘤细胞中会代谢为5-THF，从而促进5-FU与TS酶的结合，加强该三联复合物的稳定性，延长TS从复合物中解离所需时间，抑制TS的活性。半乳糖化壳聚糖(galactosylatedchitosanGC)是利用半乳糖或者乳糖酸修饰壳聚糖上的羟基或者氨基得到的壳聚糖修饰产物，GC具有良好的水溶性、生物粘附性和细胞相容性。有研究已证实半乳糖凝集素是一个含有15个成员的动物凝集素家族，其在大多数结肠癌细胞中高度表达，并且在肿瘤的发展和转移方面起着重要的作用。此外，半乳糖凝集素受体对小分子糖如半乳糖和乳糖有特殊的亲和性。据此我们推测GC能够通过半乳糖凝集素受体介导的内吞作用，实现将药物特异性地主动靶向结肠肿瘤细胞的目的。有鉴于此，提出此专利技术。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种载体MSN-NH2/GC和MSN-COOH/GC，即以二氧化硅为基础，分别制备基于半乳糖化壳聚糖修饰载体，进一步制备成含有该载体的不同药物，并将制备的不同药物联合应用，实现主动递送的效果。具体地，本专利技术提供了一种介孔二氧化硅MSN-NH2/GC和MSN-COOH/GC，进而以该载体为基础制备5-FU@MSN-NH2/GC和LV@MSN-COOH/GC，并将两者联合应用，达到结肠靶向的作用。本专利技术通过如下技术方案实现：本专利技术提供了两种不同的载体MSN-NH2/GC和MSN-COOH/GC：其中，载体MSN-NH2/GC通过如下方法制备：(1)去除模板剂的MSN的制备；十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯反应制备粗MSN，粗MSN加入到无水乙醇以及HCl中回流反应后离心、洗涤、干燥。(2)MSN-NH2的制备；MSN加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，在无水甲苯中反应，氮气保护，搅拌离心、洗涤得MSN-NH2。(3)MSN-NH2/GC的制备称取MSN-NH2加到GC溶液中搅拌，离心，干燥即得MSN-NH2/GC。其中，步骤(1)中，粗MSN、无水乙醇、HCl的用量体积比为100∶5-15∶0.05-0.15；步骤(2)中，MSN、APTES、无水甲苯的用量体积比为10∶0.03-0.11∶0.2-0.8；步骤(3)中，MSN-NH2和GC溶液的用量体积比为1∶0.2-0.6。具体地，本专利技术的载体MSN-NH2/GC通过如下方法制备：(1)称取0.3-1.8g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，加入300-600mL的超纯水，轻微搅拌使CTAB溶解，调节油浴温度为40-150℃，加入2.0-4.5mL2MNaOH溶液，搅拌5-25min，然后向混合液中逐滴加入1.0-10.0mL正硅酸四乙酯(TEOS)溶液，继续反应1-6h后，停止反应静置使降温，离心(11000-13000rpm，5-10min)，超纯水和无水乙醇各洗涤三次，真空干燥箱中干燥，得到粗MSN；取粗MSN加入到无水乙醇以及HCl中(粗MSN、无水乙醇、HCl的用量体积比为100∶5-15∶0.05-0.15)，油浴温度为70-150℃，回流2-10h，离心(11000-13000rpm，5-10min)，弃去上清，超纯水和无水乙醇各洗涤三次，在干燥箱中干燥，得到去除模板剂的MSN。(2)制备的MSN在100-300℃下干燥0.5-3h；然后将MSN加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)中，搅拌，混合均匀后加到装有无水甲苯的圆底烧瓶中(MSN、APTES、无水甲苯的用量体积比为10∶0.03-0.11∶0.2-0.8)，油浴，反应温度70-170℃，抽真空，氮气保护，400-800r/min搅拌10-48h；通过离心(11000-13000rpm，5-20min)获得粗MSN-NH2，分别用甲苯和甲醇洗涤三次并干燥，即得MSN-NH2。(3)称取MSN-NH2加到GC溶液(2-15mg/mL)中(MSN-NH2和GC溶液的用量体积比为1∶0.2-0.6)，在25℃，400-800r/min的条件下搅拌10-48h，离心(12000-14000rpm，10-30min)，干燥即得MSN-NH2/GC；载体MSN-COOH/GC通过如下方法制备：(1)MSN-COOH的制备；十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯与2-氰基乙基三乙氧基硅烷搅拌反应；静置，离心；然后分别用去离子水和乙醇重新各分散两次，干燥；产物干燥后加入硫酸中，反应，离心，产物继续用5-15％的盐酸乙醇溶液处理，离心，干燥即为MSN-COOH。(2)MSN-COOH/GC的制备PBS缓冲盐溶液加入GC溶液，搅拌均匀；然后称取干燥的MSN-COOH加入其中，反应，离心，将产物干燥，即为MSN-COOH/GC。其中，步骤(2)中，pH7.4PBS缓冲盐溶液、GC溶液、MSN-COOH的体积用量比为1∶0.5-1.5∶4.0-10.0。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体，其特征在于，以二氧化硅载体为基础，结合半乳糖化壳聚糖构建不同载体，包括半乳糖化壳聚糖包覆的氨基化介孔二氧化硅MSN-NH

【技术特征摘要】
1.半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体，其特征在于，以二氧化硅载体为基础，结合半乳糖化壳聚糖构建不同载体，包括半乳糖化壳聚糖包覆的氨基化介孔二氧化硅MSN-NH2/GC和半乳糖化壳聚糖包覆的羧基化介孔二氧化硅MSN-COOH/GC。


2.如权利要求1所述的半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体的制备方法，其特征在于，半乳糖化壳聚糖包覆的氨基化介孔二氧化硅MSN-NH2/GC的制备方法如下：
(1)去除模板剂的MSN的制备；
十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯反应制备粗MSN，粗MSN加入到无水乙醇以及HCl中回流反应后离心、洗涤、干燥；
(2)MSN-NH2的制备；
MSN加入到3-氨丙基三乙氧基硅烷，在无水甲苯中反应，氮气保护，搅拌离心、洗涤得MSN-NH2；
(3)MSN-NH2/GC的制备
称取MSN-NH2加到GC溶液中搅拌，离心，干燥即得MSN-NH2/GC。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中，粗MSN、无水乙醇、HCl的用量体积比为100∶5-15∶0.05-0.15；
步骤(2)中，MSN、3-氨丙基三乙氧基硅烷、无水甲苯的用量体积比为10∶0.03-0.11∶0.2-0.8；
步骤(3)中，MSN-NH2和GC溶液的用量体积比为1∶0.2-0.6。


4.如权利要求1所述的半乳糖化壳聚糖包覆的介孔二氧化硅载体的制备方法，其特征在于，半乳糖化壳聚糖包覆的羧基化介孔二氧化硅MSN-COOH/GC的制备方法如下：
(1)MSN-COOH的制备；
十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸四乙酯与2-氰基乙基三乙氧基硅烷搅拌反应；静置，离心；然后分别用去离子水和乙醇重新各分散两次，干燥；产物干燥后加入硫酸中，反应，离心，产物继续用5-15％的盐酸乙醇溶液处理，离心，干燥即为MSN-COOH；
(2)MSN-COOH/GC的制备
PBS缓冲盐溶液加入GC溶液，搅拌均匀；然后称取干燥的MSN-COOH加入其中，反应，离心，将产物干燥，即为MSN-COOH/GC。


5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
步骤(2)中，pH7.4PBS缓冲盐溶液、GC溶液、MSN-COOH的体积用量比为1∶0.5-1.5∶4.0-10.0；反应温度为室温320-400r/min搅拌下反应，反应时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘卫三，刘伟，田蕾，陈奋，叶田田，朱勇超，刘晓静，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21