[发明专利]一种阳离子型两亲性壳聚糖纳米药物载体及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及亲油性药物纳米载体的制备以及药物的装载，具体来讲是一种在超声条件结合透析通过分子自组装制备表面亲水、内部亲油的纳米颗粒以及将油性抗肿瘤药物装载于内部亲油核中的方法。

背景技术

亲水和亲油片段组成的两亲性高分子在水溶液中通过分子自组装原理形成纳米胶束。由于该胶束表面亲水，内部亲油，因此这种胶束在药物载送与控释领域具有很多的优点，如，提高亲油性药物在溶液中的溶解度、避免易降解药物在未达到作用靶点的过程中发生降解、提高药物的生物利用度、延长药物在体内的循环时间、改善药物在生物体内的分布，同时还可以通过对胶束表面进行简单的修饰，使其靶向进入疾病细胞减少药物在使用时对正常组织的副作用(Science，2004，303，1818-1822)。因此，在过去的几年中，利用两亲性高分子制备的纳米胶束被认为一种非常有前景的应用于脂溶性药物、多肽、蛋白质、DNA等生物活性分子运输与控释的载体。考虑到两亲性高分子在制备过程中的成本、操作的简便可控性以及使用过程中的生物相容性等制备和临床应用因素，近年来，越来越多的研究趋向于利用天然的生物材料(如多糖)制备可生物降解，生物相容性好的两亲性高分子聚合物(Bioconjugate  chemistry，10.1021/bc070052e，Biomacromolecules，10.1021/bm7009587)。

壳聚糖是由氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖组成的多糖，它具有较好生物相容性、可生物降解以及毒性低等特点，已经被广泛用作组织工程支架、创伤敷料、止血材料等。同时由于其分子链中存在大量的氨基，并且在一定的条件下带正电的性质，已经应用于多肽、蛋白性、DNA和RNA等生物大分子药物载体的研究(Chemical Review，2004，104，6017-6084)。同样由于壳聚糖链中大量氨基的存在，对壳聚糖进行化学修饰显得尤为容易，故可在壳聚糖链上接枝亲油性小分子从而形成两亲性壳聚糖衍生物，并通过分子自组装原理在水溶液中制备纳米胶束。目前，制备两亲性壳聚糖高分子主要集中于以下两种方法，一是直接利用C8-C22的脂肪酸或者脂肪醇羧基化产物上的羧基，与壳聚糖上的氨基进行酰胺化反应接枝亲油性小分子(中国专利：CN1883708)；另外一种方法是利用C8-C22卤代烷烃或者C8-C22的醛分子分别与壳聚糖上的氨基进行亲核取代或者希夫碱反应并还原从而达到对壳聚糖上的氨基烷基化(中国专利：CN1839805)。以上两种方法，前者操作更简单。但是专利(中国专利：CN1883708)中仅仅局限于：在分子量为1.5-51KDa的壳聚糖链上接枝C8-C22的脂肪酸。低分子量壳聚糖降解较快，制备的药物载体存在着药的突释现象，不利于实验药物较长时间的控释。由于其专利中用到的脂肪酸是柔性直链，聚合物胶束经稀释后稳定性差，因此为了提高其稳定性，需要在纳米胶束表面用双功能性的小分子进行表面化学修饰，通过聚合物胶团表面的分子间的化学键架桥，以改善聚合物胶团的稳定性。而且，已有的研究表明，由于壳聚糖本身需要在酸性(pH＜6.5)条件下才能溶解，并且人的生理条件下血液的pH值为中性，因此在壳聚糖上面只拉杆亲油性小分子制备得到的两亲性药物载体材料由于中性条件下会沉淀很难在临床上应用。本发明试图采用一种碳原子数更多的脂肪酸与壳聚糖(15KDa-100KDa)通过酰胺化反应形成两亲性壳聚糖衍生物，随后在此两亲性壳聚糖衍生物上接枝季胺盐型亲水性小分子失水甘油基三甲基氯化铵，从而制备具备广泛pH值下易溶的两亲性壳聚糖衍生物，并且用亲油性抗肿瘤小分子紫杉醇为模型药物通过超声透析法考察其装载和释放。脱氧胆汁酸是体内本身就存在的一种重要的C24胆汁酸化合物，它具备无毒、生物相容性好以及可生物降解等特点。并且它是由几个环组成的具有刚性结构的脂肪酸，因此相对于常规的柔性链状C8-C22的脂肪酸而言，在壳聚糖链上有相同的接枝率时，形成的纳米胶束更加稳定，当然就避免了用双功能性的小分子对壳聚糖纳米胶束表面进行进一步化学修饰了，而在此基础上接枝亲水性小分子提高了两亲性壳聚糖衍生物的水溶性，从而大大增加了不同分子量壳聚糖的应用范围，同时制备工艺变简单，易于操作以及工业化生产。故本发明采用脱氧胆汁酸，壳聚糖和失水甘油基三甲基氯化铵接枝制备一种生物相容性好、可生物降解、稳定性的纳米药物载体装载亲油性抗肿瘤小分子紫杉醇，并考察其释放。结果意味这种材料可能有广阔的市场前景和潜在的肿瘤临床治疗价值。

发明内容