含巰基殼聚糖衍生物及復(fù)合物納米粒子及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含巰基殼聚糖衍生物及復(fù)合物納米粒子及制備方法，含巰基殼聚糖衍生物的制備步驟為：（1）制備聚乙二醇基殼聚糖；（2）將聚乙二醇基殼聚糖加入部分巰基化聚乙烯亞胺混合，加入催化劑，反應(yīng)，過濾、純水透析、冷凍干燥得到含巰基殼聚糖衍生物；含巰基殼聚糖衍生物中含有豐富的活性基團(tuán)，可廣泛應(yīng)用于藥物載體，基因載體，雜化材料等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。含巰基的抗腫瘤作用前藥和金納米棒通過Au-S鍵相結(jié)合，獲得了具有光熱療和化療雙重功能的含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子，由于強烈的化學(xué)鍵合作用，納米粒子在高溫或激光照射條件下均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，不僅具有抗腫瘤藥物的化療作用，同時還具有光熱消融腫瘤的作用。
【專利說明】含巰基殼聚糖衍生物及復(fù)合物納米粒子及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含巰基殼聚糖衍生物及復(fù)合物納米粒子及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在世界范圍內(nèi)惡性腫瘤已經(jīng)成為繼心血管疾病之后第二高死亡率的疾病，嚴(yán)重威脅著人類的健康，關(guān)于癌癥治療的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來，納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點，越來越多的被運用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?；诩{米技術(shù)的腫瘤治療已經(jīng)成為腫瘤治療的最新趨勢。
[0003]殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中含有豐富的氨基、羥基等活性基團(tuán)，通常表現(xiàn)出很強的親和性和可修飾性[1]。用具有某些特性的基團(tuán)對殼聚糖分子結(jié)構(gòu)的活潑羥基和氨基進(jìn)行化學(xué)修飾，改善殼聚糖的物理化學(xué)性能和生物學(xué)功能，并將其作為新型藥物傳遞系統(tǒng)輔料，從而達(dá)到緩釋、控釋及靶向釋藥的 效果，而且殼聚糖還具有消炎、抗菌等大多數(shù)聚合物所不具有的
功能[2]。
[0004]納米金具有獨特的理化性能和特殊的光、電性能，成為材料學(xué)家關(guān)注的熱點，被越來越多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、生物檢測、基因及藥物載體、光熱治療和組織修復(fù)等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域[3_4]。其中，金納米棒具有光熱轉(zhuǎn)化的特性，用特定波長的激光照射時可以吸收光子并轉(zhuǎn)變成熱能散發(fā)出去。在金納米棒表面修飾生物相容性好的化合物或具有特定功能的化學(xué)基團(tuán)，將其應(yīng)用于腫瘤治療當(dāng)中，利用其光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)殺死腫瘤細(xì)胞[5_6]。同時也可攜帶抗腫瘤藥物，利用其吸收光子轉(zhuǎn)化為熱的特點使藥物脈沖式釋放，實現(xiàn)對藥物的控釋[7]。但是，當(dāng)前報道中的復(fù)合物納米粒子通常由化合物通過靜電力作用與金納米棒結(jié)合，同時通過物理包載的方式結(jié)合抗腫瘤藥物來獲得，這使納米粒子在腫瘤治療過程中由于高溫或激光照射易發(fā)生團(tuán)聚或解離，影響治療效果。
[0005]參考文獻(xiàn):
【權(quán)利要求】
1.含巰基殼聚糖衍生物的制備方法，其特征是包括如下步驟: (1)將分子量為100K-200KDa，脫乙酰度77%_90%的殼聚糖加入pH=6.0的磷酸鹽緩沖液使殼聚糖溶解，加入分子量為2000Da的雙羧基聚乙二醇混合，加入催化劑NHS和EDC-HC1，室溫攪拌24-48小時，使殼聚糖分子中的氨基和雙羧基聚乙二醇分子中的羧基反應(yīng)，過濾、純水透析、冷凍干 燥得到聚乙二醇基殼聚糖； (2)將聚乙二醇基殼聚糖放入pH=6的磷酸鹽緩沖液中使溶解，加入部分巰基化聚乙烯亞胺混合，加入催化劑NHS和EDC-HCl，室溫攪拌反應(yīng)24-48小時，使聚乙二醇基殼聚糖分子中的羧基與所述巰基化聚乙烯亞胺分子中的氨基反應(yīng)，過濾、純水透析、冷凍干燥得到含巰基殼聚糖衍生物；所述巰基化聚乙烯亞胺中的聚乙烯亞胺的分子量為600-800Da，所述NHS為N-羥基琥珀酰亞胺的縮寫，所述EDC-HCl為1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的縮寫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含巰基殼聚糖衍生物的制備方法，其特征是所述步驟(1)中所述殼聚糖的氨基的摩爾量、所述雙羧基聚乙二醇的羧基的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl 的摩爾量的比為 1: 0.5-3:0.85-5.1: 0.85-5.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含巰基殼聚糖衍生物的制備方法，其特征是所述步驟(2)中所述聚乙二醇基殼聚糖的羧基的摩爾量、所述部分巰基化聚乙烯亞胺的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl的摩爾量的比為1:0.5-3:1.7:1.7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的含巰基殼聚糖衍生物的制備方法，其特征是所述部分巰基化聚乙烯亞胺用下述方法制成:將分子量為600-800Da的聚乙烯亞胺放入甲醇或水中，加入巰基乙酸甲酯混合，在50-70°C，攪拌9-24小時，使所述聚乙烯亞胺的氨基與巰基乙酸甲酯的酯基反應(yīng)，減壓濃縮除去甲醇或水，加水溶解，用乙酸乙酯洗滌，水相減壓濃縮得到巰基化聚乙烯亞胺，所述聚乙烯亞胺的摩爾量和巰基乙酸甲酯的摩爾量的比為1:5-10。
5.權(quán)利要求1-4之一的方法制備的含巰基殼聚糖衍生物。
6.含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子的制備方法，其特征是包括如下步驟: (1)將含氨基的抗腫瘤藥物與含巰基殼聚糖衍生物溶解于二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺中，加入催化劑DCC和NHS，經(jīng)氮氣保護(hù)下室溫反應(yīng)24-48小時，使含巰基殼聚糖衍生物的羧基與含氨基的抗腫瘤藥物的氨基反應(yīng)，過濾、依次用二甲基亞砜透析和純水透析、冷凍干燥得到含巰基的前藥； (2)將含巰基的前藥的水溶液與長徑比為3.3-4.0的金納米棒混合均勻，避光靜置24-48小時，離心重懸，得到具有光熱療和化療雙重功能的復(fù)合物納米粒子，所述NHS為N-羥基琥珀酰亞胺的縮寫，所述DCC為二環(huán)己基碳二亞胺的縮寫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子的制備方法，其特征是所述步驟(1)中含氨基的抗腫瘤藥物的摩爾量、DCC的摩爾量和NHS的摩爾量的比為1:2:2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子的制備方法，其特征是所述含氨基的抗腫瘤藥物為阿霉素、表阿霉素、柔紅霉素或米托蒽醌。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子的制備方法，其特征是所述步驟(2)中含巰基的前藥的巰基的摩爾量與金納米棒摩爾量的比為1000000:2-25。
10.權(quán)利要求6-9之一的方法制備的含巰基殼聚糖衍生物的復(fù)合物納米粒子。
【文檔編號】A61K47/48GK103936883SQ201410113731
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】張其清, 段瑞平, 關(guān)嫚, 劉英杰 申請人:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所