[发明专利]一种环境敏感的肿瘤靶向聚合物胶束及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物技术领域，涉及肿瘤靶向聚合物胶束，涉及一种环境敏感的肿瘤靶向聚合物胶束及其制备方法，尤其涉及一种细胞微环境敏感的，氧化型抗坏血酸修饰的肿瘤靶向聚合物胶束给药系统的及其制备方法。

背景技术

目前，恶性肿瘤的临床治疗采用以多种方式(化疗、放疗或手术治疗)相结合的治疗手段。因恶性肿瘤具有浸润、转移等特点，通常一些微小转移灶难以被检测到，因此，化疗仍然是临床上治疗肿瘤的主要途径之一。然而，大多数化疗药物存在水溶性差、体内无选择性、毒副作用大、代谢快、药效低等问题而严重限制了临床应用。为克服上述缺陷，研究者们一直致力于将智能的化疗药物递送策略运用至高效的纳米药物递送系统的研发。

为提高化疗药物向肿瘤区域的递送效率，目前靶向给药系统大多采用配体修饰策略，即经受体介导的内吞途径入胞。研究显示，配体大多是大分子多肽，在体内有可能被酶解，并且多肽的合成相对复杂。细胞膜表面还表达一类转运体蛋白，主要负责营养物质的转运，研究证实，肿瘤细胞区别于正常细胞的重要特征之一，就是高水平的葡萄糖摄取率和代谢率，恶性肿瘤细胞的葡萄糖需求量远高于正常细胞，因此，葡萄糖转运体1(facilitative glucose transporter1，GLUT1)成为肿瘤细胞转运和代谢葡萄糖的重要通路，其在大部分的肿瘤细胞表面过表达。另有研究发现，氧化型抗坏血酸(dehydroascorbic acid，DHA)由于与D-葡萄糖结构相似，可被GLUT1转运，其优点是与GLUT1具有高亲和力，因可避开GLUT1的外排而能够不断向胞内蓄积。

为了提高给药系统的靶向递送效率，不仅需要寻找高效的靶向分子，还迫切需要提高纳米粒在体内的稳定性，以减少药物在非靶部位的泄露；尤其对于化疗药物，减少化疗药物在外周非靶部位蓄积，可降低毒副反应。因此，针对靶部位或靶细胞微环境不同的特性，例如pH、氧化还原特性、温度或酶等的变化，越来越多的研究者将给药系统设计成环境敏感型，即具有环境响应的药物释放特性。

谷胱甘肽(glutathione，GSH)，通常指还原型谷胱甘肽，是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合，含有巯基的三肽，是细胞内重要的具有抗氧化作用和整合解毒作用的还原剂。半胱氨酸上的巯基为GSH的活性基团，可以通过自身被氧化成二硫键而将其他含有二硫键物质还原成巯基，从而起到抗氧化和解毒的作用。研究发现，细胞胞浆内GSH浓度(～10mM)是细胞间隙(～2μM)的5000倍。因此，利用此细胞微环境特性，可以将给药系统设计成具有GSH触发的药物释放特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种肿瘤靶向聚合物胶束，具体涉及一种环境敏感的肿瘤靶向聚合物胶束及其制备方法，尤其涉及一种细胞微环境敏感的，氧化型抗坏血酸修饰的肿瘤靶向聚合物胶束给药系统的及其制备方法。

本发明利用葡萄糖转运体介导的机制，针对细胞微环境特性设计构建了一种新型高效的肿瘤靶向聚合物胶束给药系统。本发明利用具有葡萄糖转运体高亲和力的DHA分子作为肿瘤靶向头基，通过共价连接修饰到聚合物胶束表面，构建肿瘤靶向聚合物胶束。

本发明的细胞微环境触发的肿瘤靶向聚合物胶束中加入交联剂，使胶束内核形成二硫键交联屏障，实现胞浆内GSH敏感的药物释放。

本发明所述的肿瘤靶向聚合物胶束给药系统，其使用的靶向头基为葡萄糖转运体高亲和力的DHA分子。

本发明所述聚合物材料为聚乙二醇-聚赖氨酸-聚苯丙氨酸(MPEG-pLys-pPhe)组成，其中PEG分子量为5000，聚赖氨酸(pLys)片段n＝10，聚苯丙氨酸(pPhe)片段为20，整条聚合物材料分子量约为9700。

具体的，本发明的聚合物胶束采用聚氨基酸类聚合物作为载体材料，本发明的一个实施例中，以两亲性三嵌段的聚乙二醇-聚赖氨酸-聚苯丙氨酸(MPEG-pLys-pPhe)为载体材料，其中聚苯丙氨酸片段(pPhe)具有疏水性，作为载药内核；聚赖氨酸片段(pLys)，其侧链的游离氨基与交联剂发生反应，得抗药物泄露的二硫键交联屏障，PEG嵌段为亲水端，实现长循环与表面功能化。本发明的实施例中，为实现靶向分子的修饰，将PEG表面进行叠氮功能化，即合成得到N₃-PEG-pLys-pPhe，然后与2-炔丙基化的DHA分子通过Click反应连接，得到交联聚合物胶束DHA-PEG-pLys-pPhe。

本发明中，采用2-炔丙基取代的DHA分子与聚合物材料以Cu(I)催化的Click反应连接制成氧化型抗坏血酸修饰的靶向给药系统；