一種腫瘤間質(zhì)pH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種腫瘤間質(zhì)pH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]功能性高分子材料已成為腫瘤靶向給藥系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。近幾年來(lái)，大量功能材料被用于制備腫瘤靶向載藥遞送系統(tǒng)，包括各類(lèi)脂質(zhì)體、膠束和微乳等。然而這些靶向載藥遞送系統(tǒng)仍存在入胞能力差，對(duì)難溶性藥物增溶能力有限等諸多弊端。陽(yáng)離子載體聚酰胺-胺(Polyamidoamine,PAMAM)樹(shù)狀聚合物大分子是一種新型高度分支的功能性材料,具有水溶性高、末端官能團(tuán)可修飾、具有較大的內(nèi)部疏水空腔等優(yōu)勢(shì)。由于PAMAM粒徑小(5?10 nm)，易于被腫瘤組織的血管截留，具有被動(dòng)靶向的特性。同時(shí)，PAMAM荷正電，易與荷負(fù)電的腫瘤細(xì)胞膜結(jié)合，具備良好的入胞能力，可介導(dǎo)藥物在腫瘤部位高效入胞以發(fā)揮療效，被認(rèn)為是最有前景的腫瘤靶向納米遞藥系統(tǒng)之一。然而，未經(jīng)修飾的PAMAM表面富集正電荷，會(huì)導(dǎo)致血細(xì)胞被破壞，帶來(lái)嚴(yán)重的毒副作用，且易被巨噬細(xì)胞快速識(shí)別并吞噬，使得其應(yīng)用受到大大限制。因此，很多研究致力于對(duì)樹(shù)狀聚合物表面進(jìn)行修飾以掩蓋其正電荷，其中接枝聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG)是主要的修飾手段,但該方法在降低載體毒副作用的同時(shí)也降低了其入胞能力。為了克服以上矛盾，尋找一種新的可靈活響應(yīng)的修飾材料顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種腫瘤間質(zhì)pH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物及其制備方法，該樹(shù)狀聚合物不僅可實(shí)現(xiàn)藥物至腫瘤組織的靶向遞送，降低腫瘤靶向載藥遞送系統(tǒng)對(duì)正常組織的毒副作用，同時(shí)還能促進(jìn)載體跨腫瘤細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)，增加藥物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的累積而提聞療效。
[0004]一種腫瘤間質(zhì)pH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物，通式為:CMCS-PAMAM_X，其中，CMCS為羧甲基殼聚糖，PAMAM為5代的陽(yáng)離子聚酰胺-胺樹(shù)狀大分子，X為阿霉素，所述樹(shù)狀聚合物的粒徑為50?200 nm。
[0005]作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述羧甲基殼聚糖分子量為2?25 kDa，羧化度為50% ?70%ο
[0006]上述腫瘤間質(zhì)pH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，將0.5~10g殼聚糖溶于8~150 mL 50%wt NaOH溶液中，堿化12~24 h后抽濾，所得固體I加至2.5倍質(zhì)量的氯乙酸中，室溫下反應(yīng)6~24 h后抽濾，所得固體II加25~500mL水溶解，用2 M HCl調(diào)節(jié)溶液pH至7.0，將溶液離心，加100~1000 mL無(wú)水乙醇至上清液中，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌所得固體III，于30?60°C烘干固體III，加10?30 mL水溶解，用分子量為500?3500的透析袋在水中透析除雜，凍干48 ~ 96 h，得CMCS ；
步驟2，稱(chēng)取5 ~ 100 mg PAMAM溶于1.5 ~ 15 mL超純水中，得PAMAM水溶液，稱(chēng)取I~ 20倍PAMAM摩爾量的鹽酸阿霉素溶于300 ~ 3000 μ L無(wú)水甲醇中，再加入5 ~ 50 μ L三乙胺，得阿霉素甲醇溶液，將該溶液滴加到上述PAMAM水溶液中，500 ~ 2000 rpm攪拌避光反應(yīng)12 ~ 24 h，將反應(yīng)液離心，取上清液，冷凍干燥得載藥PAMAM內(nèi)核；
步驟3，將步驟2所得5 ~ 100 mg載藥PAMAM內(nèi)核溶于I ~ 10 mL超純水中，取100μ L 力口至 I ~ 10 mL lmg/mL ~ 10mg/mL 的 CMCS PBS 溶液中，500 ~ 2000 rpm 攪拌反應(yīng) 10~ 30 min，得靶向樹(shù)狀聚合物，其中PBS溶液pH為7.4，PO/—濃度為10 mM。
[0007]在正常生理環(huán)境(pH 7.4)中，CMCS荷負(fù)電，通過(guò)靜電作用吸附在PAMAM樹(shù)狀聚合物大分子表面，從而降低陽(yáng)離子聚合物PAMAM的毒性，并防止其被巨噬細(xì)胞迅速清除。一旦到達(dá)腫瘤間質(zhì)環(huán)境(pH 6.5)中，外層CMCS發(fā)生電荷翻轉(zhuǎn)，荷正電，兩者電性相斥，CMCS迅速與內(nèi)核分離，隨后,PAMAM恢復(fù)高的正電位，促進(jìn)PAMAM粒子內(nèi)化至腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)阿霉素的抗腫瘤作用。
[0008]本發(fā)明創(chuàng)造性的通過(guò)制備羧化度為50?70%的羧甲基殼聚糖，其與PAMAM結(jié)合，能夠選擇性地在腫瘤間質(zhì)的PH環(huán)境下與PAMAM脫離，從而起到靶向選擇的特性。
[0009]本發(fā)明不僅可實(shí)現(xiàn)藥物至腫瘤組織的靶向遞送，降低腫瘤靶向載藥遞送系統(tǒng)對(duì)正常組織的毒副作用，同時(shí)還能促進(jìn)載體跨腫瘤細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)，增加藥物在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的累積而提聞療效。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為實(shí)施例1所選用的殼聚糖和制備的羧甲基殼聚糖的紅外光譜圖，其中I為殼聚糖；2為羧甲基殼聚糖；
圖2為人乳腺癌細(xì)胞MCF-7對(duì)實(shí)施例1所制備靶向樹(shù)狀聚合物和市售阿霉素溶液在pH改變時(shí)的攝取情況。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
PH敏感型靶向樹(shù)狀聚合物的制備
步驟1，CMCS的制備:將I g殼聚糖溶于15 mL 50% wt NaOH溶液中，堿化24 h后抽濾，所得固體I加至2.5倍重量的氯乙酸中，室溫下反24 h后抽濾，所得固體II加50 mL水溶解，用2M HCl調(diào)節(jié)溶液pH至7.0，將溶液離心，加100 mL無(wú)水乙醇至上清液中，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌所得固體III，于30 1:烘干固體III，加10 mL水溶解，用分子量為3500的透析袋在水中透析除雜，凍干72 h，得到白色產(chǎn)物0.89g。
[0012]圖1為實(shí)施例1所選用的殼聚糖和制備的羧甲基殼聚糖的紅外光譜圖。紅外光譜圖分析得殼聚糖結(jié)構(gòu)的主要特征峰在3366cnf 1 (0-H伸縮)，2881cm- 1 (C-H拉伸)，1663cnf 1(N-H I 彎曲),1598cm—1 (N-H II彎曲),1157cm—1 (橋 O 伸展)，1098 cm-1 (C-0 伸縮)。相對(duì)于殼聚糖特征峰，羧甲基殼聚糖有更寬的頻帶中心在3398cm_1處，顯示更強(qiáng)的親水性，而在1594 cm- 1強(qiáng)峰(N-H II彎曲重疊)和1416cnT 1可以分別表明COO-非對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰，驗(yàn)證了羧甲基基團(tuán)的引入。此外，在1033CHT1對(duì)應(yīng)的伯羥基基團(tuán)的C-O伸縮振動(dòng)峰消失也表明6位OH上的高羧甲基取代。因此，對(duì)紅外光譜的結(jié)果分析證實(shí)了羧甲基殼聚糖的成功制備。