[发明专利]一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用。具体而言，本发明的纳米颗粒通过包括如下步骤的方法制得：1）包含叶酸、脱水缩合剂和缩合促进剂的混合溶液的制备；2）叶酸在磺酸甜菜碱‑壳聚糖上的接枝；以及3）纳米颗粒的透析和冻干。本发明提供的叶酸修饰的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒具有良好的生物相容性和生物可降解性以及较强的抗蛋白吸附性能。另外，由于叶酸接枝的引入，本发明的磺酸甜菜碱‑壳聚糖纳米颗粒可以使其中包裹的化疗药物靶向于叶酸受体高表达的肿瘤细胞，提高了治疗效率。

技术领域

本发明属于具有肿瘤靶向作用的纳米颗粒制剂领域，具体涉及一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

化学治疗（chemotherapy）作为癌症治疗的重要手段之一，长期以来一直受到高度关注。从1946年氮芥的临床应用至今，肿瘤的化疗应用得到了近70年的发展。然而，到目前为止，仅有少部分恶性肿瘤如恶性淋巴瘤、绒毛膜上皮癌等有可能通过化疗得到治愈，90%以上的恶性肿瘤仍未能达到满意的疗效。许多抗肿瘤药物所存在的临床疗效低下、特异性差、毒副作用大等问题已经成为癌症化疗中的瓶颈。由于无法控制抗肿瘤药物集中于肿瘤部位，病人的正常组织和器官通常会受到不必要的伤害，甚至威胁到患者的生命。

近年来，利用纳米载体负载抗肿瘤药物的方法，不仅可以提高药物溶解度、增加药物稳定性以及实现药物缓释，还能够借助其特殊的尺寸范围和表面性质大幅度地改变药物在体内的分布和代谢状况，增强药物对肿瘤血管壁的渗透并在肿瘤部位富集（EPR效应），延长药物在肿瘤部位的作用时间。此外，经靶向分子修饰的纳米颗粒可以通过主动靶向提高肿瘤细胞对药物的摄取，实现药物特异性输送到肿瘤部位，在提高治疗效果的同时减轻对其他脏器的伤害，已成为研究的热点与重点。

叶酸（Folic Acid，FA）是一种小分子水溶性维生素，肿瘤细胞会通过主动运输来摄取微环境中的叶酸，以便维持过度活跃的新陈代谢作用，因此在大部分肿瘤细胞表面均存在过量表达的叶酸受体，而正常细胞表面上的叶酸受体表达量很少。研究表明，将叶酸分子连接在纳米载体表面，可以提高叶酸受体高表达的肿瘤细胞对纳米载药体系的吞噬，实现纳米载体所负载的抗肿瘤药物对肿瘤细胞的靶向输送。

通过查阅相关文献可以发现，虽然目前已有多项专利公开了以叶酸为靶向分子的靶向纳米药物载体，但是合成叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒作为药物载体用于抗肿瘤药物输送与肿瘤靶向治疗的研究尚未见报道。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒及其制备方法和应用。本发明利用某些肿瘤细胞表面叶酸受体高表达这一特点，将其配体叶酸嫁接在磺酸甜菜碱-壳聚糖上面，合成出一种两亲性纳米颗粒。在水溶液中，上述两亲性纳米颗粒可以包裹一些疏水性小分子化疗药物如紫杉醇、依托泊苷、他莫昔芬等。相对于单纯的化疗药物，本发明的载药纳米颗粒具有良好的药物缓释效果以及较高的药物溶解度和稳定性，可以在血液里发挥长循环作用，而且对高叶酸受体表达的肿瘤细胞具有靶向性和明显的抑制效果，可用于癌细胞的靶向治疗。

为了实现上述目的，本发明提供了一种叶酸修饰的磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒的制备方法。首先，在大剂量γ射线的照射下，通过自由基间的聚合反应把一个含有两性离子的小分子亲水性化合物——磺酸甜菜碱（SBMA）嫁接在壳聚糖表面，这样就会形成一个两亲性的纳米颗粒；然后，在脱水缩合剂（EDC、DCC或DIC）和缩合促进剂（NHS、DMAP或HoBt）的参与下，采用酰胺化反应把叶酸（FA）接枝到磺酸甜菜碱-壳聚糖（Cs-g-PSBMA）骨架上，最终得到用于负载活性药物的叶酸-磺酸甜菜碱-壳聚糖纳米颗粒（Cs-g-PSBMA-FA），其结构如图1所示。

具体而言，该制备方法包括如下步骤：