[发明专利]一种具有靶向肿瘤微环境控制释放的纳米药物水凝胶互穿网络体系微胶囊

说明书

一种具有靶向肿瘤微环境控制释放的纳米药物水凝胶互穿网络体系微胶囊，涉及纳米药物水凝胶技术领域。利用京尼平合成一种依赖于pH和温度的互穿水凝胶，再与纳米药物合成纳米药物水凝胶互穿网络体系。京尼平交联的海藻酸钠和聚乙二醇‑接枝‑壳聚糖为水凝胶模型。充分发挥有机药物‑无机纳米颗粒的协同效果，获得高疗效、低或无毒副作用的原创型纳米药物，同时利用壳聚糖和海藻酸盐水凝胶良好的相容性，构建互穿网络体系，拥有pH和温度响应，可以自主靶向肿瘤微环境，非常适合口服给药。

技术领域

本发明涉及纳米药物水凝胶技术领域，具体涉及一种自主靶向肿瘤微环境的纳米药物水凝胶微互穿网络体系微胶囊。

背景技术

水凝胶是一种亲水的三维聚合物网络，可以吸收和保留大量的水，膨胀而不溶解或失去其结构特征。这是因为水凝胶具有很高的透水性，适合于药物传递系统，嵌入的蛋白质或药物可以通过其多孔的微观结构被释放。水凝胶可以由天然或合成聚合物制备。多糖和天然提取物由于其生物相容性、生物降解性和大规模可用性，是制备水凝胶的首选材料。由于其官能团可以经过特定的化学修饰，因此设计的水凝胶的性能可以根据目标应用进行调整。纳米复合水凝胶是由嵌有功能性纳米颗粒或纳米结构的聚合物网络组成，它不仅改善了机械性能，而且表现出了生物活性，例如嵌入式纳米材料的可控释放，可以调节细胞行为或组织功能。在过去的几十年里，纳米复合水凝胶在生物医学工程的各个领域取得了前所未有的发展，包括药物传递(N.Hanafy,S.Leporatti,M.A.El-Kemary,Mucoadhesivehydrogel nanoparticles as smart biomedical drug delivery system.AppliedSciences,9.5(2019).)伤口愈合(H.L.Deng,Z.P.Yu,S.G.Chen,L.T.Fei,Q.Y.Sha,N.Zhou,Z.T.Chen,C.Xu,Facile and eco-friendly fabrication of polysaccharides-basednanocomposite hydrogel for photothermal treatment of wound infection,Carbohydr.Polym.230(2020).)、成骨(N.Cui,K.Han,M.Li,J.L.Wang,J.M.Qian,Purepolylysine-based foamy scaffffolds and their interaction with MC3T3-E1 cellsand osteogenesis,Biomed.)、和生物传感(F.N.Muya,P.G.L.Baker,E.I.Iwuoha,Polysulfone Hydrogel Nanocomposite Alkaline Phosphatase Biosensor for theDetection of Vanadium,ElectrocatalysisUs,(2020):1-9.)。

但是水凝胶的一些局限性降低了直接给药到肿瘤组织的抗癌药物的疗效，如药物释放失控导致的短暂的循环时间和高浓度，药物分子不稳定和在局灶区分散差，以及缺乏靶向性。2016年，Chan等人分析了近十年来纳米粒子对肿瘤部位的输送效率，发现纳米粒子的输送效率较低，实体肿瘤平均为0.7％，渗透深度特别低。Leong等人报道，静脉注射TiO2、SiO2和Au纳米粒子均加速了乳腺癌的外渗、转移和转移部位的发展。这一对比结果似乎与血管内皮钙粘蛋白的相互作用有关，表明惰性纳米粒子仅作为药物载体，没有抗癌作用，但可优先被癌细胞用于逃逸、迁移、肿瘤转移和复发。为了克服这一挑战，除了适当选择材料外，最大限度地减少药物在转移到病灶中的损失和对周围组织的毒性是至关重要的。特别是，需要一个安全的给药途径，尽可能减少暴露于循环系统，并作为可靠的载体或介质给药，或增加药物系统的运输稳定性。