[发明专利]一种还原/酶/pH多重响应性释药的核壳结构纳米粒子

说明书

本发明属于生物医用材料及药物控制释放领域，具体涉及一种还原/酶/pH多重响应性释药的核壳结构纳米粒子。本发明首先通过化学法和物理法制备高负载药物的壳聚糖基纳米胶束作为核层，然后制备组氨酸和半胱胺修饰的透明质酸分子作为壳层，核层与壳层通过静电作用形成核壳结构，得到还原/酶/pH多重响应性释药的核壳结构纳米粒子。本发明制备的载药纳米粒子具有主动靶向癌细胞、载药量高、在血液中稳定性好、在癌细胞内可通过还原/透明质酸酶/pH多重刺激响应快速释放药物等特性，可有效杀死癌细胞，对癌症治疗有重要意义。

技术领域

本发明属于生物医用材料及药物控制释放领域，具体涉及一种还原/酶/pH多重响应性释药的核壳结构纳米粒子。

背景技术

据2006年国家卫生部统计，癌症已超越心血管疾病排在疾病死因的第一位。我国每年死于肿瘤的人数超过160万，治疗费用高达1500亿元，并且每年的肿瘤死亡率呈上升趋势，其中乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤的第一位，癌症治疗由此成为当前国际上最受关注的研究领域。药物治疗是目前主要的治疗癌症手段，但存在的最大问题是抗癌药物不能在肿瘤组织局部停留而分布在身体各个组织器官，从而导致抗癌药物在杀死癌细胞的同时严重损伤其他正常组织。最新研究发现采用纳米粒子负载抗癌药物靶向治疗恶性肿瘤可以提高给药效率，抑制癌细胞生长，显示出良好的应用前景，但以下几个关键问题仍未较好解决：1.在血液中稳定性差(易解体)；2.主动靶向性差；3.响应性不足；4.载药量不高，致使到达癌细胞内的药物浓度较低，抗癌效果不够理想。因此如何设计高载药能力的纳米粒子载体，提高纳米粒子在血液循环中的稳定性并主动靶向癌细胞，借助纳米粒子在癌细胞内的各种响应性来控制药物向细胞质释放，是癌症治疗的关键。

载药纳米粒子从静脉注射到在癌细胞内释放药物的过程非常复杂，需要经过血液循环靠近癌细胞、被癌细胞吞噬内化、从内涵体/溶酶体中逃逸向细胞质释放药物等几个阶段，期间纳米粒子会与体内环境发生复杂的相互作用，导致最终释放到癌细胞质中的药物浓度较低。

纳米粒子的血液稳定性受纳米粒子的亲疏水性和荷电性影响。带正电荷的纳米粒子容易被血管中的巨噬细胞摄取，而带负电荷和电中性的的纳米粒子有利于延长血液循环时间；疏水性的纳米粒子容易表面吸附各种血浆蛋白而被网状内皮系统清除，而亲水性的纳米粒子有利于延长血液循环时间。因此，为了提高载药纳米粒子在血液中的稳定性，基材应优先考虑选用负电性或电中性的亲水性聚合物，还要考虑纳米粒子自身的结构稳定性设计，以避免在血液循环中发生解体。

纳米粒子对癌细胞的靶向包括被动靶向和主动靶向。被动靶向是依赖渗透与滞留增强(EPR)效应来靶向癌细胞，控制纳米粒子的大小是关键，而主动靶向则是由纳米粒子表面的功能配体与癌细胞表面的某些受体特异性结合来实现靶向，比被动靶向的效率要高。因此，人们尝试在纳米粒子表面引入可与各种肿瘤标记物(如EGFR、HER2、MUC1、αvβ3integrins等)特异性结合的蛋白或抗体来进行主动靶向，但在纳米粒子的化学合成与纯化过程中，这些具有靶向功能的蛋白和抗体很容易因构象改变而变性失活。其实，有些聚合物本身就能与癌细胞表面受体特异性结合而显示主动靶向性，如透明质酸(HA)可靶向乳腺癌细胞的CD-44、RHAMM受体，果胶可靶向肝癌细胞的ASGPR受体。因此，纳米粒子的基材可以考虑选择这些特殊的聚合物来实现癌细胞的主动靶向。