[发明专利]一种具有双重响应性聚合物载药纳米胶束的制备

说明书

技术领域

一种具有双重响应性聚合物载药纳米胶束的制备，属于生物材料与缓释技术领域。

背景技术

随着生命科学和材料医学的不断发展,用于医疗及制药的可生物降解高分子材料的研究也在不断提高人们的兴趣。靶向给药系统由于具有减少药物对正常组织和细胞的伤害和提高药物的靶向性优点，因而备受青睐。通常肿瘤细胞所处的环境与正常组织的pH值和温度存在一定的差异，根据这一点可以设计具有环境pH值和温度相应性的聚合物载药纳米粒子，实现肿瘤靶向药物控制释放。

谷氨酸具有良好的生物相容性、超强的吸附性、低免疫原型和易降解性，无毒无公害，可作为重金属吸附剂、增稠剂、絮凝剂、肥料缓释剂以及药物载体等原料。同时谷氨酸侧链悬挂的羧基，可以被功能化修饰，这为共价负载药物提供了一种可能性。

聚N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)具有温度响应性，其均聚和共聚物的应用研究已深入到细胞工程、膜分离技术、药物载体等生物医学领域。但是纯聚N-异丙基丙烯酰胺的低临界溶液温度为32.5℃，与人体体温相差几度，如果将聚N-异丙基丙烯酰胺用于注射型药物载体，需提高其低临界溶液温度。

本发明以谷氨酸为基体制备一种活性单体L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(BLG-NCA)，利用烯丙基聚乙二醇(APEG)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)合成大分子引发剂，通过开环聚合制备了三嵌段共聚物聚N-异丙基丙烯酰胺-聚乙二醇-聚谷氨酸(PNN)。然后利用水合肼与该嵌段聚合物的结构单元中L-谷氨酸-γ-苄酯反应，将γ-苄酯基团转化为酰肼基团，通过腙键与抗癌药物阿霉素结合。其制备的胶束对药物包封率高、药物不易泄露、毒副作用小、药物生物利用度高；释放过程具有温度和pH响应性，缓释效果良好。有望在生物医药和组织工程领域得到应用。

发明内容

本发明的目的是利用谷氨酸为基体合成一种对温度和pH均有敏感性的聚合物胶束；主要方法是以谷氨酸为基体制备一种活性单体L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(BLG-NCA)，再利用巯基乙胺的链转移作用，通过烯丙基聚乙二醇(APEG)与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)的共聚反应合成大分子引发剂，并将氨基引入大分子引发剂末端，再通过开环聚合制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)-聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)嵌段共聚物(PNN)。然后利用水合肼对该聚合物结构单元中的L-谷氨酸侧链苄酯链段进行酰肼化修饰，最后通过腙键与药物阿霉素结合使药物负载，制备载药胶束。

本发明的有益效果：

1)通过聚乙二醇与N-异丙基丙烯酰胺共聚并作为胶束的外层，将胶束的相变温度提高到人体温度，使胶束能够在体温刺激下发生相变，因而具有体内使用的前景。

2)谷氨酸和聚乙二醇生物相容性好，安全环保，环境友好。

3)利用共价键负载阿霉素，将药物作为胶束的一部分，提高胶束纳米粒子的稳定性，降低药物泄露的可能性，有效延长药物在体内的循环时间，增强药物的缓释效果。

4)载药纳米胶束同时具有温度和pH相应性，更精准控制药物释放。

附图说明

图1载药纳米胶束的合成路线

图2各物质的红外谱图；PNE-NH₂代表端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)；PNN代表聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)-聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)；PNN-co-NHNH₂代表此共聚物的酰肼化产物

图3由聚合物PNN-2出发制备的胶束粒径分布图；PNN-2a为空白胶束，PNN-2b为载药胶束

图4载药胶束的SEM照片

图5载药胶束在不同温度下的释放曲线

图6载药胶束在不同pH值缓冲溶液中的释放曲线

具体实施方式：

实施例1：

端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)嵌段共聚物的制备：

在100ml的烧瓶中加入5.0gN-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和0.75g烯丙基聚乙二醇,40ml无水乙醇为溶剂，在0.115g链转移剂巯基乙胺的存在下，以0.165g的偶氮二异丁腈为引发剂，60℃在N2保护下反应12h后，减压蒸馏除去大部分溶剂,并将其缓慢滴入到过量无水乙醚中得到白色沉淀，过滤后在35℃下真空干燥得粗产物，将粗产物溶于少量二次蒸馏水中，升温后出现沉析，趁热过滤，35℃下真空干燥得白色产物为端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)共聚物，简称：PNE-NH₂；

实施例2：