[发明专利]一种具有肿瘤靶向性的叶酸-壳聚糖-Cy7聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用作诊疗剂的新型叶酸‑壳聚糖‑Cy7聚合物（CF7）及其制备方法。所述衍生物是由6‑叠氮‑6‑脱氧‑N‑邻苯二甲酰亚胺基‑壳聚糖与炔基修饰的叶酸（ALK‑FA）和炔基修饰的七甲川花菁染料Cy7（ALK‑Cy7）反应合成的。本发明的聚合物CF7能自组装形成纳米粒，可用做肿瘤的纳米诊疗剂，其骨架上偶联的叶酸分子可靶向识别叶酸受体高表达的肿瘤细胞，Cy7分子可用于近红外荧光成像和光动力治疗。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及一种叶酸-壳聚糖-Cy7聚合物（CF7）及其制备方法及用途，还涉及由该聚合物形成的纳米粒及其制备方法和用途。

背景技术

癌症是当今威胁人类健康的主要原因之一。传统的药物化疗会给正常细胞和组织带来损害，成为肿瘤治疗的最大难关。由于肿瘤组织和正常组织间在病理及生理特征方面存在着显著的不同，肿瘤部位血管渗透性增强，大分子药物、纳米载体等很容易穿透血管内皮细胞进入肿瘤组织，又由于清除障碍，可长时间、高浓度蓄积在肿瘤部位，这种作用称为渗透和滞留增强（EPR）效应（Ghaz-Jahanian, M. A.; Abbaspour-Aghdam, F.; Anarjan,N.; Berenjian, A.; Jafarizadeh-Malmiri, H., Application of Chitosan-BasedNanocarriers in Tumor-Targeted Drug Delivery. Molecular Biotechnology 2015,57, (3), 201-218.）。另外一方面，肿瘤组织细胞膜上存在多种特异性受体，如叶酸受体。肿瘤细胞的靶向治疗是利用肿瘤细胞表面的特异性抗原和受体作为靶点的治疗方法。大部分肿瘤细胞表面高表达叶酸受体（FR），而正常细胞表面低表达叶酸受体。我们可以利用叶酸偶联抗癌药物从而达到主动靶向肿瘤细胞的目的。

近红外（NIR）荧光染料由于具有了良好的组织渗透性，吸收的近红外光在生物组织中的穿透深度较大，而激发的荧光受生物组织本身的影响较小，所以可检测到深层组织的荧光信号。该类染料作为非侵入性的分子影像试剂在癌症的早期检测中具有良好的应用前景。其中最具代表性的为近红外菁染料。七甲川花菁染料（Heptamethine cyanine，Cy7）是其中一种性能优良的荧光标记染料，摩尔吸光系数在荧光染料中是最高的，已广泛用于蛋白、抗体、核酸及其他生物分子的标记和检测（Xiao, L.; Zhang, Y.; Berr, S. S.;Chordia, M. D.; Pramoonjago, P.; Pu, L.; Pan, D., A novel near-infraredfluorescence imaging probe for in vivo neutrophil tracking. Molecular imaging2012, 11, (5), 372-82.）。光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）是利用光动力效应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。其作用基础是光动力效应。其过程是，特定波长的激光照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单态氧，单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡。目前已有许多研究将Cy7作为光敏剂用于光动力治疗。所以我们选择Cy7用作近红外荧光成像和光动力治疗。

壳聚糖（化学名：β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖）是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的。壳聚糖具有很好的生物相容性，生物降解性及低毒性等特点。其结构中既有氨基又有羟基，易于化学修饰，是一种具有广泛应用前景的新型药物载体。此外壳聚糖还广泛应用于生物医药领域，如组织工程、伤口愈合、生物成像和药物输送等。但是由于壳聚糖溶解度差，所以要对其进行化学修饰。因此目前大多数文献均在其2位上引入官能团，增加其溶解度。

2001年诺贝尔化学奖获得者Sharpless提出“Click”化学反应。其代表反应为将末端带有炔基和叠氮基团的单体反应形成带有三唑环结构的化合物。该反应快速、高效且具有高选择性，已被广泛应用于合成各种材料。