[发明专利]一种壳聚糖包裹负电荷金纳米粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于制药技术领域，具体涉及一种壳聚糖包裹负电荷金纳米粒及其制备方法和应用。

背景技术

胶体金纳米粒在生命科学研究领域应用广泛，如药物转运，基因转染，生物探针及组织分析等领域。尤其在化疗药物运载领域，纳米金由于其粒径小，比表面积大等优势，可极大的提升化疗药的载药量。

哺乳动物细胞膜表面绝大部分区域带有负电荷，仅有少部分区域为中性或带有正电荷。由于静电斥力，阴离子分子难于与细胞表面结合，一般通过胞吞机制入胞。最近的研究结果表明，正电荷的金纳米粒与细胞膜的结合能力为负电荷金纳米粒的3倍以上，入胞能力是负电荷金纳米粒的5倍以上。然而，Goodman小组的研究表明，正电荷的金纳米粒具有细胞毒性，而负电荷的金纳米粒生物相容性良好，无细胞毒性。Hauck小组的研究也表明，正电荷金纳米粒的细胞毒性为负电荷金纳米粒的27倍以上。上述缺点是金纳米粒作为药物载体的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种壳聚糖包裹负电荷金纳米粒及其制备方法和应用，可有效提高药物的入胞率和载体的载药率。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种壳聚糖包裹负电荷金纳米粒，包括壳聚糖（CS）凝胶纳米粒以及包裹于壳聚糖凝胶纳米粒内的用于载药的负电荷金纳米粒。

所述壳聚糖凝胶纳米粒上连接有用于与细胞表面受体结合的配体。

所述配体为叶酸（FA）；通过在壳聚糖凝胶纳米粒上连接配体如叶酸分子，可以提高壳聚糖包裹负电荷金纳米粒的入胞效率。

所述负电荷金纳米粒为C₅-Au-C₁₁-COOH。

上述壳聚糖包裹负电荷金纳米粒的制备方法，包括以下步骤：首先，将壳聚糖通过三聚磷酸钠交联制得纳米凝胶，将纳米凝胶经超声分散制得凝胶纳米粒溶液，其次，将负电荷金纳米粒加入凝胶纳米粒溶液中，搅拌混合15分钟-2小时。

所述纳米凝胶的制备方法为：将壳聚糖溶解于体积分数为0.5-5%的醋酸水溶液中得质量浓度为1.5mg/mL的壳聚糖溶液A，将壳聚糖溶液A的pH调节为4.0-6.0后得壳聚糖溶液B，向壳聚糖溶液B中加入质量浓度为0.6mg/mL的三聚磷酸钠（TPP）水溶液，然后搅拌10-60分钟得壳聚糖纳米凝胶，壳聚糖溶液B与三聚磷酸钠水溶液的体积比为1：0.1-1.5。

所述壳聚糖在交联前用叶酸进行修饰。

所述纳米凝胶采用以下方法制备：将壳聚糖溶解于体积分数为0.5-5%的醋酸水溶液中得质量浓度为1.5mg/mL的壳聚糖溶液A，将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）、琥珀酰亚胺（NHS）与叶酸（FA）加入二甲基亚砜（DMSO）中，搅拌0.5-2小时得混合溶液，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：琥珀酰亚胺：叶酸的摩尔比为（1.2-2）：（1.0-1.5）：1，将壳聚糖溶液A的pH调节为4.0-6.0后得壳聚糖溶液B，按照壳聚糖与叶酸的摩尔比为1：1向壳聚糖溶液B中加入混合溶液，然后避光搅拌12-48小时，搅拌后用NaOH水溶液调节pH值至8.0-10.0得反应液，向反应液中加入质量浓度为0.6mg/mL的三聚磷酸钠水溶液，壳聚糖溶液B与三聚磷酸钠水溶液的体积比为1：0.1-1.5，然后搅拌10-60分钟，搅拌后在pH为7.4的磷酸缓冲液（PBS）中透析3天得叶酸修饰的壳聚糖（FA-CS）纳米凝胶。

本发明通过调节pH、壳聚糖与三聚磷酸钠的比例，可以降低壳聚糖凝胶的沉淀，获得更多的凝胶纳米粒。用0.6mg/ml的TPP溶液进行交联，使得到的纳米凝胶粒度更均匀，且分散性更好，粒径更小，更适合作为纳米药物载体。

所述负电荷金纳米粒（C₅-Au-C11-COOH）的制备方法为：在氮气保护条件下将纳米金核（Au-C₅）和11-巯基十一烷酸（MUA）在二氯甲烷（DCM）中搅拌反应24-36小时，纳米金核与11-巯基十一烷酸的摩尔比为1：3-6，搅拌反应后旋转蒸发除去二氯甲烷、收集沉淀（C₅-Au-C₁₁-COOH），分别用正己烷、二氯甲烷洗涤沉淀，洗涤后旋转蒸发去除正己烷以及二氯甲烷，然后用蒸馏水溶解，溶解后在去离子水中透析2-7天，透析后冷冻干燥得负电荷金纳米粒。

上述壳聚糖包裹负电荷金纳米粒在向细胞内转运药物中的应用。