[发明专利]一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法和应用，属于生物医用材料技术领域。首先将牛磺酸与丙烯酰氯反应制备N‑丙烯酰牛磺酸；再将硫辛酸与甲基丙烯酸羟乙酯制备硫辛酸‑甲基丙烯酰氧基乙基酯；然后N‑丙烯酰牛磺酸与硫辛酸‑甲基丙烯酰氧基乙基酯进行共聚反应，得到共聚物；最后用二硫苏糖醇与上述共聚物反应制备核交联的还原敏感性纳米胶束。该纳米胶束形貌规整，分布均匀，用作药物载体，可吸附正电荷的药物分子阿霉素，提高载药率；在谷胱甘肽作用下，交联结构破坏，可实现药物在还原条件下的控制释放。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法和应用，尤其适用于作为抗癌药物载体使用。

背景技术

恶性肿瘤是全球一个主要死亡原因。目前治疗癌症的方法主要包括外科手术切除、化学药物治疗和辐射治疗。但是这些治疗手段都存在很大缺陷，例如药物具有毒副作用，损伤正常组织器官，对于患者而言都是极大的痛苦。

纳米药物载体在输送化疗药物方面具有特殊的优势。将抗癌药物通过物理/化学方式包裹入载体内部，可减小药物的毒副作用并提高药物的生物利用度。

牛磺酸是人体健康必不可少的营养素，牛磺酸分子中同时含有氨基和磺酸基团，牛磺酸分子中的磺酸基是带负电荷的强电离基团，高度亲水，可以位于纳米胶束的外层，维持胶束的稳定性，同时带负电荷的基团对正电荷药物有吸附作用，如果将该基团引入到药物载体中，可以提高对抗癌药物盐酸阿霉素的载药率。

硫辛酸是一种重要的人体内源性物质，能清除体内致病与加速老化的自由基，被称为“万能抗氧化剂”。硫辛酸具有含硫五元环结构，在催化量的1,4-二巯基苏糖醇(DTT)作用下形成双硫键结构，使药物载体交联，这种交联结构在肿瘤细胞内的还原条件下破坏，双硫键断裂。谷胱甘肽在肿瘤细胞内的浓度比在体液内高100～1000倍。载药纳米颗粒进入肿瘤细胞内，在谷胱甘肽作用下聚合物交联结构破坏，释放出药物，因此可实现药物在还原条件下的控制释放。

目前纳米胶束研究报道虽然较多，但是多数体系是通过物理吸附方法载药，容易发生药物泄露，而且载药率不高，影响药物的生物利用度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法和应用，以获得亲水性较强，胶束稳定的还原敏感性纳米胶束，并将其应用于吸附/释放抗癌药物分子。

作为本发明的第一个方面，提供一种含有磺酸基团和双硫键的还原敏感性纳米胶束的制备方法，首先制备分子中同时含有磺酸基团和C＝C双键的小分子；再将硫辛酸分子官能团化，将C＝C双键引入到硫辛酸；然后依次通过共聚反应和核交联反应制备还原敏感性纳米胶束。

在具体方法步骤中，

1)在250ml单口烧瓶中，将牛磺酸溶于蒸馏水，添加氢氧化钠溶液，将烧瓶置于0℃的冰水混合物中搅拌30分钟；将预先精制好的丙烯酰氯与二氯甲烷混合成溶液，通过恒压滴液漏斗滴加到单口烧瓶中，在40min内滴加完毕，控制反应在25℃下反应5h，将产物过滤、用去离子水洗3次，再用乙酸乙酯重结晶，真空干燥24h，得到N-丙烯酰牛磺酸，备用；

2)：在装有回流和分水装置的三口烧瓶中，将硫辛酸溶于甲苯，再加入甲基丙烯酸羟乙酯，添加催化剂，搅拌30分钟，氮气保护，升温到85℃反应6小时，冷却后用1.0M的氢氧化钠溶液洗涤产物，分液弃去水层，减压蒸馏除去甲苯，得到硫辛酸-甲基丙烯酰氧基乙基酯，备用；

3)在三口烧瓶中，将N-丙烯酰牛磺酸和硫辛酸-甲基丙烯酰氧基乙基酯溶入二甲亚砜，室温下搅拌均匀，添加引发剂，搅拌使之完全溶解，通氮气20分钟后升温至60～65℃，反应5小时，冷却后得聚合物溶液；将上述聚合物溶液缓缓滴入到去离子水中，添加二硫苏糖醇,25～30℃反应24h，然后移入到透析袋中，透析72小时，将纳米胶束溶液冷冻干燥，得到还原敏感性纳米胶束。