[发明专利]用于粘液渗透的还原响应性靶向高分子胶束及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于粘液渗透的还原响应性靶向高分子胶束及其制备方法，属于药物载体材料制备技术领域。

背景技术

粘液提供了肺呼吸道、肠胃、眼、鼻咽、阴道等部位暴露的表面的第一道防线，其高的粘附性和粘弹性使外来病原体、毒素、微粒等被粘附在粘液中，并迅速清除掉，即为正常的粘液清除机制。而通过研究者大量的实验证明，粘液还会强烈的固定清除传统的纳米粒子，这也成为了粘膜表面局部给药和基因传递的一大障碍。研究者利用粘液的粘附性能，设计了两类粘附型纳米粒子。一种是能与粘液中带负电的黏蛋白静电吸附的带正电荷的纳米粒子，一种是能与粘液中巯基反应形成二硫键的带巯基的纳米粒子，两者都能与粘液形成较强的相互作用从而延长纳米载体在粘液中的停留时间，进而释放负载的药物达到治疗效果。但另一方面，粘附型纳米粒子在粘液层中停留的同时，依旧会被快速清除掉。因此，提高纳米载体的生物利用度就必须使纳米载体可以迅速渗透过粘液而避免粘附与清除。

Hanes J课题组首次提出一种“粘液渗透粒子”的概念，即通过在粒子表面修饰低分子量的聚乙二醇(PEG)获得可以在粘液中快速渗透的纳米粒子。PEG的修饰同时赋予了纳米粒子更高的稳定性，尤其是纳米粒子必须渗透通过厚厚的粘液层以达到底层细胞，稳定的负载药物到达病灶细胞并缓控释药物，减小病人痛苦且提高了治疗效果。然而聚乙二醇的修饰虽然使纳米粒子获得以上性能，但由于阻碍了纳米粒子与病灶细胞的相互作用，降低了纳米粒子的内吞效果，由此降低了胞内药物的缓控释，影响了应有的治疗效果。

发明内容

鉴于目前粘液渗透纳米粒子存在的缺陷，为了使粘液渗透纳米粒子更好的应用于粘液方面的药物载体，本发明提供一种包含还原响应性二硫键(-S-S-)，叶酸靶向，细胞毒性小，粒径更均匀的高分子胶束及其制备方法。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是由两种单体--羟基乙酸和乳酸随机聚合形成的，可降解的疏水性功能高分子，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，在美国已经通过FDA认证，被正式作为药用辅料收录进美国药典，被广泛应用于药物载体和医用工程材料等领域。改性后的PLGA纳米载体具有可控的粒径且分散度很小，可以实现药物长时间的缓控释，降低了患者用药频率，减少了患者的痛苦。

聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)是一种由环氧乙烷聚合而成的亲水性高分子，与疏水性高分子结合后的产物即双亲性高分子可组装用作药物或基因载体。同样在美国已经通过FDA认证，无毒且具有良好的生物相容性和生物可降解性。聚乙二醇可以用于修饰纳米粒子，以保护纳米粒子延长体内循环和代谢半衰期，更好的溶解性，较小的毒性和免疫原性，且增强了纳米粒子对肿瘤的被动靶向作用。

叶酸(FA)是人体不能合成又必需的维生素，需要外源性摄取，其摄取途径是叶酸通过与细胞表面的叶酸受体特异性结合，介导内吞进入细胞。在细胞增殖较多、分裂很快的组织，如卵巢癌、肾癌、子宫内膜癌、睾丸癌、脑瘤、肺腺癌、乳腺癌、脑瘤、睾丸癌等大部分恶性肿瘤，因为需要大量的叶酸，叶酸受体高度表达，有时比正常组织高出几百倍。利用叶酸受体对叶酸及其类似物的运转机制和叶酸受体在肿瘤等部位的高度表达，可设计标记叶酸的纳米药物载体靶向目标部位进行治疗，较少对正常组织的损害，增强治疗效果。

通过还原响应性二硫键将PLGA与PEG相结合形成一种双亲性高分子结合体，后组装形成还原响应性胶束，这种胶束制备方法简单，适应性强，成本低，而且粒径分布更为均匀，体系稳定，由于PEG的包覆使得胶束表面显中性，细胞毒性低，且在粘液层中可渗透到底部细胞层，到达底层细胞后注射谷胱甘肽(GSH)溶液，还原响应性的二硫键断裂，脱去PEG的保护，裸露出包覆的靶向叶酸，与病灶细胞的细胞膜表面过表达的叶酸受体特异性结合，并由叶酸受体介导内吞作用，提高纳米载体的进胞效率，使得更多载体进入细胞进行缓控释药物，达到更加的治疗效果。

本发明制备了一种用于粘液渗透的还原响应性靶向高分子胶束，选用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)和聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)，将PLGA和PEG用3,3’-二硫代二丙酸键合连接，形成含还原响应性的二硫键(-S-S-)的双亲性高分子结合体，该结合体与连接了叶酸的PLGA共同自组装形成还原响应性靶向高分子胶束作为纳米载体。

本发明的技术方案如下：

一种用于粘液渗透的还原响应性双亲性高分子结合体，其特征是结构式如下：