一種用于粘液滲透的pH響應(yīng)性高分子膠束及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于粘液滲透的刺激響應(yīng)性雙親性高分子膠束及其制備方法，屬 于藥物載體材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 粘液是一種粘彈性和粘附性的凝膠物質(zhì)，覆蓋于身體皮膚未覆蓋的表面，例如肺 呼吸道、腸胃、眼鼻咽、女性陰道等，保護(hù)著這些部位不受病原體、微粒等侵害和感染。其中 部分粘液偏酸性。當(dāng)這些部位發(fā)生病變需要給予藥物治療時(shí)，粘附性保護(hù)機(jī)制將變?yōu)樽韪?藥物直達(dá)病灶組織及細(xì)胞進(jìn)行有效治療的障礙，無論是小分子藥物還是負(fù)載藥物的傳統(tǒng)納 米載體都會(huì)被粘附在表層粘液被快速清除掉。因此，深入穿透粘液屏障而不影響其防護(hù)性 能將改進(jìn)某些疾病的治療效果，如囊性纖維化，性傳播感染，退行性眼睛疾病，肺癌，腸易激 疾病等。
[0003] JustinHanes等（WangYY.AddressingthePEGmucoadhesivityparadoxto engineernanoparticlesthat〃slip〃throughthehumanmucusbarrier. [Jl.Angew ChemIntEdEngl, 2008, 47 (50): 9872 - 9875)研究發(fā)現(xiàn)，納米粒子表面修飾一層低分子 量高密度的聚乙二醇（PEG)，利于納米粒子快速滲透穿過粘液層，達(dá)到粘液層底部上皮 細(xì)胞表面，延長了這類粘液滲透納米粒子在粘液底層的停留時(shí)間，與傳統(tǒng)納米粒子相比 具有更好的藥物緩控釋功能和更佳的治療效果，這類納米粒子被稱為粘液滲透納米粒子 (Mucus-penetratingparticles,MPPs)。但是聚乙二醇的包覆在提高了粘液滲透效率的同 時(shí)阻礙了納米粒子與細(xì)胞的相互作用，降低了納米粒子的進(jìn)胞效率，因此降低了藥物更多 在細(xì)胞內(nèi)釋放提高治療效果，限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于目前粘液滲透納米粒子存在的缺陷，為了使粘液滲透納米粒子更好的應(yīng)用于 粘液方面的藥物載體，本發(fā)明提供一種包含pH響應(yīng)性腙鍵，細(xì)胞毒性小，粒徑更均勻的高 分子膠束及其制備方法。
[0005] 聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA)是一種由羥基乙酸和乳酸隨機(jī)聚合形成的疏水 性功能高分子，已經(jīng)通過美國FDA認(rèn)證，具有良好的生物相容性和生物可降解性。修飾后的 PLGA納米載體具有可控的粒徑且分散度很小，可以實(shí)現(xiàn)藥物的長時(shí)間緩控釋，降低了用藥 頻率，減少了患者的痛苦。
[0006] 聚乙二醇（PEG)是一種由環(huán)氧乙烷聚合形成的親水性高分子，同樣已經(jīng)通過美國 FDA認(rèn)證，無毒且具有良好的生物相容性和生物可降解性。PEG修飾的納米粒子在體內(nèi)有更 長的體內(nèi)循環(huán)和代謝半衰期，更好的溶解性，較小的毒性和免疫原性，且增強(qiáng)了納米粒子對(duì) 腫瘤的被動(dòng)靶向作用。
[0007] 通過pH響應(yīng)性腙鍵將PLGA與PEG相結(jié)合形成一種雙親性高分子結(jié)合體，后組裝 形成pH響應(yīng)性膠束，這種膠束制備方法簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，成本低，而且粒徑分布更為均勻， 體系穩(wěn)定，由于PEG的包覆使得膠束表面顯中性，細(xì)胞毒性低，且在粘液層中可滲透到底部 細(xì)胞層，在偏酸性的粘液中，pH響應(yīng)性的腙鍵斷裂，脫去PEG的保護(hù)，裸露出正電基團(tuán)，與負(fù) 電的細(xì)胞膜靜電作用，增加膠束的細(xì)胞內(nèi)吞作用，使得更多載體進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)行緩控釋藥物， 達(dá)到更加的治療效果。
[0008] 本發(fā)明制備了一種用于粘液滲透的pH響應(yīng)性高分子膠束，選用聚乳酸-羥基乙酸 共聚物（PLGA)和聚乙二醇（PEG)，將PLGA肼基化，將PEG醛基化，利用肼基化的PLGA與醛 基化的PEG相互反應(yīng)，鍵合形成pH響應(yīng)性的腙鍵（-NH-N=CH-)。并形成pH響應(yīng)性雙親性 高分子結(jié)合體。該結(jié)合體自組裝形成pH響應(yīng)性高分子膠束作為納米載體。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] -種用于粘液滲透的pH響應(yīng)性高分子膠束；其特征是通過pH響應(yīng)性腙鍵將PLGA 與PEG相結(jié)合形成一種雙親性高分子結(jié)合體，后組裝形成pH響應(yīng)性高分子膠束。其中雙親 性高分子結(jié)合體；其特征是結(jié)構(gòu)式如下：
[0011]
[0012] PLGA分子量為10~50kDa，PEG分子量為1~5kDa。本發(fā)明的pH響應(yīng)性雙親性 高分子結(jié)合體組裝形成球形納米載體。
[0013] 本發(fā)明的pH響應(yīng)性雙親性高分子結(jié)合體的制備方法，步驟如下：
[0014] 將肼基化的PLGA、醛基化的PEG按摩爾比1:2~5溶于二甲基亞砜中，在氬氣保護(hù) 下70~100 °C下回流24~72h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系迅速冷卻至室溫，通入空氣，終止 聚合反應(yīng)；反應(yīng)液在N，N-二甲基甲酰胺中透析12~24小時(shí)后用冰乙醚沉淀，8000~11000 轉(zhuǎn)離心5~10分鐘，取離心后的沉淀干燥得到pH響應(yīng)性腙鍵連接的雙親性結(jié)合體。
[0015] 肼基化的PLGA的制備方法，步驟如下：
[0016] 將聚乳酸-羥基乙酸共聚物、1_(3_二甲氨基丙基）_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽、 N-羥基琥珀酰亞胺、己二酸二酰肼按摩爾比1: (1. 2~5) : (1. 2~5) : (3~10)溶于二甲基 亞砜中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)24~36h，純水透析24~48h后凍干得到肼基化的PLGA高分子固體 粉末。
[0017] 醛基化的PEG的制備方法，步驟如下：
[0018] 將聚乙二醇、對(duì)醛基苯甲酸、1- (3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、4-二 甲氨基吡啶按摩爾比1: (1. 2~5) : (1. 2~5) : (3~10)溶于N，N-二甲基甲酰胺中，室溫 攪拌反應(yīng)24~36h，用冰乙醚沉淀過濾，真空干燥得醛基化的PEG固體粉末。
[0019] 所述的肼基化的PLGA溶于二甲基亞砜濃度為0.05~0.2g/ml。
[0020] 所述的PLGA溶于二甲基亞砜濃度優(yōu)選為0.05~0.2g/ml。
[0021] 所述的PEG溶于N，N-二甲基甲酰胺濃度優(yōu)選為0?05~0?25g/ml。
[0022] 本發(fā)明的pH響應(yīng)性高分子膠束的組裝方法，步驟如下：
[0023] 取pH響應(yīng)性雙親性高分子結(jié)合體溶解在去離子水中，將溶液置于冰浴中；在超聲 波發(fā)生器作用下，滴入二氯甲烷或三氯甲烷，超聲結(jié)束，將得到的乳液在25~30°C下通過 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行旋蒸10~15分鐘，除去有機(jī)相，得到pH響應(yīng)性雙親性高分子結(jié)合體的組 裝體溶液。
[0024] 所述的雙親性高分子結(jié)合體溶于去離子水濃度優(yōu)選為為1~5g/L。
[0025] 所述的有機(jī)溶劑：離子水體積比優(yōu)選為為1:1~20。
[0026] 組成的pH響應(yīng)性雙親性高分子結(jié)合體的自組裝納米載體，制劑粒徑在60到100 納米之間，在pH降低時(shí)，Zeta電位值由中性轉(zhuǎn)為正電。粒徑均勻，分散性好。
[0027] 有益效果
[0028] 本發(fā)明涉及的用于粘液滲透的pH響應(yīng)性高分子膠束有益效果包括：制備的聚乳 酸-羥基乙酸共聚物（PLGA)和聚乙二醇（PEG)結(jié)合體生物相容性好，毒性低。聚乳酸-羥 基乙酸共聚物（PLGA)具有很好的疏水性，聚乙二醇（PEG)具有很好的親水性，使得結(jié)合體 具有雙親性和腙鍵pH響應(yīng)性，且可進(jìn)行自組裝和負(fù)載藥物。本發(fā)明中制備雙親性膠束可實(shí) 現(xiàn)良好的粘液滲透性能和pH響應(yīng)斷鍵性能，且有效粒徑在60~100nm，粒徑更均勻；在pH 值由7下降5時(shí)Zeta電位由中性變?yōu)檎?，具有良好pH響應(yīng)性；穩(wěn)定性好，可在水溶液中 保存至少兩個(gè)月；制備產(chǎn)率高，適合大批量生產(chǎn)。
[0029] 本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)并制備一種用于粘液滲透的pH響應(yīng)性高分子膠束。與現(xiàn)有 技術(shù)相比，本制備方法可以實(shí)現(xiàn)良好的粘液滲透性能，所制得的自組裝藥物載體保持了均 勻較小粒徑同時(shí)，生物相容性更好，且具有pH響應(yīng)性，可在粘液微環(huán)境pH值較低的環(huán)境下 腙鍵斷裂脫去PEG的保護(hù)，裸露出正電基團(tuán)，與負(fù)電的細(xì)胞膜靜電作用，增加膠束的細(xì)胞內(nèi) 吞作用，使得更多載體進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)行緩控釋藥物，達(dá)到更加的治療效果，更高效發(fā)揮載體作 用。
【附圖說明】
[0030] 圖1 :pH響應(yīng)性雙親性高分子結(jié)合體即結(jié)合體核磁共振氫譜圖。
[0031] 圖2 :pH響應(yīng)性雙親性