[发明专利]pH敏感普鲁兰多糖衍生物纳米药物载体和载药粒子及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种pH敏感普鲁兰多糖衍生物纳米药物载体和载药粒子及制备方法。具体说是以具有主动肝靶向作用的普鲁兰多糖为载体材料，通过化学键引入pH敏感基团制备能对肿瘤弱酸性微环境或其细胞内涵体酸性环境产生响应的纳米载体，并通过化学键合或物理包埋的方法对不同作用机制的抗肿瘤药物进行共载，实现药物在肿瘤部位的共同投递及有序释放，达到对肿瘤的协同治疗作用，属于医药技术领域。

背景技术

多功能纳米载体是指通过巧妙设计在单一稳定的纳米粒子中整合多个功能的载体材料，如血液循环时间延长；靶向作用；生理环境敏感的药物释放(pH敏感、温度敏感)、不同治疗剂或治疗剂与显像剂造影剂的同载等。多功能纳米载体能够作为多种药物传递的有效平台，通过识别靶向细胞的独特表面信号以及对药物的可控有序释放，使药物发挥协同增效作用，并显著降低药物的毒副作用，对肿瘤的治疗具有独特的优势。

实体瘤内部存在不同的酸性环境，包括细胞间质中的弱酸性环境和癌细胞中内涵体和溶酶体中更强的酸性环境。实体瘤内部的缺氧状态使肿瘤细胞无氧糖酵解产生乳酸，而肿瘤内部血管系统的缺乏使产生的乳酸不能充分排出，导致肿瘤内呈酸性，用电子及化学探针等方法测量肿瘤内pH_E在5.7～7.8，均值为7.06。肿瘤细胞中早期内涵体的pH值在6.0左右，有的甚至低于5.4，而晚期内涵体的pH值一般在5.0左右；溶酶体的pH值更低。因此，肿瘤中酸性环境可以作为信号用于触发pH敏感载药纳米体系在肿瘤组织中的释药、细胞内吞及其细胞器(如细胞核)的靶向给药。在众多pH敏感基团中，弱碱性的咪唑基由于其结构上的特点受到该领域的关注。咪唑基具有弱碱性，质子化后可由疏水性转化为亲水性，并且其pK_a接近生理pH值，已有研究(Macromol Biosci，2005，5：1118-1124；J Control Release，2006，115：37)表明高分子结构中引入咪唑基制备pH敏载药体系，可实现药物在肿瘤部位或肿瘤细胞中的的选择性释放。

将不同机制的抗肿瘤药物同载于纳米粒子中共同进行投递，可模拟临床肿瘤治疗的联合用药模式，达到微观水平上的序贯协同作用，显著增加药物疗效。目前研究较多的药物组合包括：化疗药/抗血管生成药组合，从肿瘤组织内部分别攻击肿瘤血管和肿瘤细胞，在摧毁肿瘤血管的条件下使化疗药更有效地聚集于肿瘤部位，从而实现高效、靶向的抗肿瘤作用(Science，2005，307：58-62)。化疗药/多药耐药(MDR)抑制剂组合，用靶向纳米载体携载MDR多药耐药抑制剂可降低抑制剂的毒性，同时在有效抑制肿瘤细胞耐药性的条件下，显著增强肿瘤对化疗药的敏感性(Expert Opin Drug Deliv，2006，3(2)：205-216)；此外，针对细胞内涵体/溶酶体低pH值(pH 5.0～5.5)特点设计的pH敏感纳米载药体系，能通过胞吞进入细胞触发释药，有效逆转肿瘤MDR。不同的化疗药的组合，如紫杉醇/顺铂、紫杉醇/阿霉素对乳腺癌的治疗。化疗药/基因组合，基因治疗联合化疗可解决化疗过程中的难题，更为有效地抑制肿瘤的恶化、侵袭与迁移。

普鲁兰多糖(Pullulan)中文亦译为茁霉多糖、出芽短梗孢糖或普聚多糖。它是出芽孢梗霉(Aureobacidium pullulan)产生的胞外多糖，以α-1，4糖苷键结合的麦芽三糖，两端再以α-1，6糖苷键同另外的麦芽三糖结合，如此重复连接而成高分子多糖。α-1，4糖苷键同α-1，6糖苷键的比例为2∶1，聚合度为100～5000，分子量4.8×10⁴～2.2×10⁶Da。普鲁兰多糖无毒，无免疫原性，具有良好的生物相容性和可生物降解性，目前已广泛应用于食品工业。日本是最早开发普鲁兰多糖的国家，至今仍垄断国际市场，年产量已达万吨，而近几年我国生产普鲁兰多糖的厂家也逐渐增多，同时也开展了大量相关的基础及应用方面的研究工作。