[发明专利]改性壳聚糖靶向载药纳米微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物纳米材料在生物医药领域的应用，公开了一种具有主动靶向肿瘤细胞能力的改性壳聚糖靶向载药纳米微球及其制备方法。

背景技术

抗肿瘤药物的主动靶向性和低毒副作用对疾病的临床治疗十分重要，而作为药物的载体，如何最大程度发挥药物药效，减少用药次数与剂量，提高药物的利用率及其疗效，是其中一个十分关键的问题。研究认为理想的抗肿瘤药物载药系统能将抗肿瘤药物选择性蓄积于体内癌变部位，降低药物对正常组织的毒副作用，提高药物的生物利用度，从而提高药效，这是当前抗肿瘤药物研发领域的热点。

壳聚糖是唯一一种天然存在的亲水阳离子可生物降解多糖，其分解产物是可被人体完全吸收的氨基糖，具有良好的生物相容性。壳聚糖分子中富含游离的氨基和羟基，既可以和抗肿瘤药物以酰键或酰胺键偶连，也可以与肿瘤细胞表面特异表达的受体或配体进行连接。但现有的以壳聚糖为基础的纳米微球有易离解，控释性能不好，载药量和药物包封率不高，靶向性不强等缺点。

发明内容

针对现有的以壳聚糖为基础的纳米微球的缺点，本发明的目的旨在提供一种粒径小、药物包封率高、载药量大、靶向生物分子偶联效率高、制备条件温和、靶向性强的改性壳聚糖靶向载药纳米微球。

本发明另一目的旨在提供上述靶向载药纳米微球的制备方法。

具体通过以下的技术方案实现本发明的目的：

本发明首先提供了一种改性壳聚糖靶向载药纳米微球，是先将壳聚糖改性为羧甲基壳聚糖，然后用生物交联剂将药物分子上的活性氨基和羧甲基壳聚糖上的活性羧基交联，制成载药纳米微球；最后通过化学修饰方法将靶向性生物分子连接在载药微球的表面，得到改性壳聚糖靶向载药纳米微球。

生物交联剂常用如碳二亚胺等。

优选地，所述羧甲基壳聚糖(CMCS)通过以下方法制备：将5-15g壳聚糖(CS)溶解于50-150ml异丙醇溶液中，在搅拌条件下加入质量浓度为50％的NaOH溶液20-100ml，让壳聚糖在碱性条件下膨胀，在0-10℃下存放6-18h使其碱化完全；在30-50℃下，将2-10g固体氯乙酸加入上述溶液中，制备出羧甲基壳聚糖粗成品；利用冰醋酸调节溶液pH至7.0，然后依次用乙醇溶液洗涤，透析袋透析除去小分子杂质，干燥，得到白色粉状羧甲基壳聚糖。

优选地，所述靶向性生物分子是为能与肿瘤细胞表面的特异性受体分子结合的生物分子，如转铁蛋白或叶酸等。

优选地，所述改性壳聚糖靶向载药纳米微球的平均粒径为80-160nm。

本发明还提供了上述改性壳聚糖靶向载药纳米微球的制备方法，是将羧甲基壳聚糖(CMCS)、碳二亚胺(EDAC)和药物加入醋酸缓冲溶液，反应完全后，离心收集，干燥，制得纳米载药微球；再在其表面通过化学修饰的方法与具靶向作用的生物分子结合。需要根据不同的药物类型调整各组分的加入比例。

本发明以阿霉素(ADR)和5-氟尿嘧啶(5-Fu)为典型，提供了两种载药纳米微球优选的制备方法。

一种转铁蛋白靶向羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球(Tf-ADR/CMCS)，是由以下方法制备的：

(1)羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球(ADR/CMCS)的制备：

在pH 4.0-7.0的醋酸缓冲溶液介质下，按(1.0-5.0)∶(0.5-1.5)∶(0.2-0.8)的摩尔比，将羧甲基壳聚糖、碳二亚胺和阿霉素，搅拌反应5-40min，离心收集载药微球，干燥，制得羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球；

(2)步骤(1)所得羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球用转铁蛋白修饰。

所述用转铁蛋白修饰又优选使用如下的方法：

将1-3mg步骤(1)得到的羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球溶解于1-3ml水中，制得羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球溶液；将1-10mg转铁蛋白溶解在1-3ml，30mmol/L，pH 5.0的醋酸钠溶液中，将20-120μg的高碘酸钠与其混合，冰浴下反应20-160min；在50-100μl，0.1mol/L的碳二亚胺存在下，将氧化后的转铁蛋白80-100μg加入1-2ml的羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球溶液中，反应10-60min，得到转铁蛋白靶向羧甲基壳聚糖载阿霉素纳米微球。

一种转铁蛋白靶向羧甲基壳聚糖载5-氟尿嘧啶纳米微球(Tf-5-Fu/CMCS)，是由以下方法制备的：

(1)羧甲基壳聚糖载5-氟尿嘧啶纳米微球(Tf-5-Fu/CMCS)的制备：