[发明专利]一种可共价载药的还原敏感性纳米胶束的制备

说明书

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种可共价载药的还原敏感性纳米胶束的制备方法：首先以N,N‑双(丙烯酰基)胱胺和含疏水基团的氨基酸通过迈克尔加成方法进行共加聚反应，再经过酯化和酰肼化反应，合成得到三元共聚物，最后在选择性溶剂中通过自组装形成聚两性离子纳米胶束。由于共聚物链段中含有双硫键和两性离子，因而纳米胶束具有还原敏感性，以及优异的抗蛋白质非特异性吸附性能；该纳米胶束可共价负载阿霉素药物。本发明的纳米胶束生物相容性好，可在体内完全降解，有望用作抗癌药物载体。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种可共价载药的还原敏感性纳米胶束的制备方法。

背景技术

恶性肿瘤严重威胁着人类的健康，根据世界卫生组织的报道，癌症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(化疗)和辐射治疗。这些治疗手段都存在很大缺陷，例如药物产生毒副作用，损伤正常组织器官，对于患者而言都是极大的痛苦。

为了克服药物直接输送所带来的严重弊端，20世纪80年代兴起的纳米技术与聚合物材料的结合，产生了一系列新型的纳米给药系统：聚合物胶束、囊泡、脂质体以及微球，将药物物理包覆进载体或与载体化学结合，可有效降低药物对正常组织的毒副作用；通过赋予载体特殊的生理刺激响应性，可改善药物在体内的分布，直达组织病变区，并在病变区差异性的温度、pH以及氧化还原剂的作用下释放出药物，从而提高了药物的生物利用度。

以纳米粒子为基础的生物技术已经成为药物输送以及其他医学领域的发展前沿，但作为药物输送系统，目前一个很大的障碍是纳米粒子在体内的非特异性蛋白吸附，这会导致载体与血液蛋白相互作用导致聚集以及免疫反应，这些问题严重的限制了载药纳米粒子在临床上的应用。

为了保证纳米粒子的循环稳定性，PEG经常被用来修饰载体外层。PEG优越的亲水性能，可以减少蛋白吸附，避免载体被网状内皮系统清除。然而有相关报道指出，PEG在氧气和过渡金属离子存在下会发生自然氧化，即PEG末端的羟基在体内乙醇脱氢酶的作用下被氧化成醛基，从而使其失去抗蛋白吸附性能。此外，PEG自身的“隐身”屏蔽作用同样会使癌细胞对其识别困难，使癌细胞对载体的摄取率大大降低。

基于对细胞膜结构的仿生学研究，发现细胞膜表面磷酰胆碱的两性离子结构具有优异的抗蛋白吸附功效。常见的两性离子结构有羧基甜菜碱类(CBMA)、磺酸基甜菜碱类(SBMA)、磷酰胆碱类(MPC)以及氨基酸类，这些结构通过离子键作用形成致密的水合层，在抗蛋白吸附的同时，可稳定药物载体，因此两性离子聚合物可替代PEG用来修饰纳米粒子的表面。

谷胱甘肽(GSH)是一种含有巯基的三肽，是生物化学反应中一类重要的还原剂，能够还原双硫键。还原型谷胱甘肽在细胞质中较为丰富，浓度为1-10mM，但在血液中含量较少，一般浓度为2μΜ；较正常组织而言，GSH在肿瘤细胞中的浓度大约高达4～10倍。利用这一特点，可以设计含双硫键的药物载体，使其对于肿瘤细胞内的GSH产生响应，有目标的在细胞内释放抗癌药物。

聚两性离子纳米胶束负载药物时通常有两种方式：一是通过聚合物连段与药物分子的疏水相互作用；二是通过药物载体中的带电荷离子与药物中的异性离子相互作用。但是这两种方式容易带来药物泄露和难以条件控制释放问题。

发明内容

根据上述原因，本发明的目的是提供一种可共价载药的还原敏感性纳米胶束的制备方法。首先由N,N-双(丙烯酰基)胱胺、赖氨酸和其他疏水性氨基酸三种单体通过迈克尔加成合成三元共聚物，然后将共聚物中疏水性氨基酸的羧基经过甲酯化，再与水合肼反应得到聚(赖氨酸-co-N,N-双(丙烯酰基)胱胺-co-α-氨基苯丙酰肼)三元共聚物，最后在水溶液中通过自组装形成可共价载药的还原敏感性纳米胶束。