复合载体、pH响应型复合载药体系及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及载药体系，具体涉及一种羧甲基壳聚糖/大介孔二氧化硅材料复合载药体系及其制备方法。
【背景技术】
[0002]传统的介孔材料如介孔晶体材料(MCM)系列孔径在2-10nm范围内，对小分子药物的负载及释放十分有效，但对于大尺寸的大分子蛋白类药物存在明显的尺寸限制。研宄表明，许多大分子蛋白类药物在癌症、肿瘤等疾病的治疗上有着不可替代的疗效，因此，为这一类药物设计大孔径的载体十分必要。
[0003]关于介孔硅基的环境响应型药物释放载体的研宄很多，也涉及到多种类的环境刺激，例如温度、磁场、光福射、氧化还原、酶促反应等。例如，日本学者Fujiwara等，首次将香豆素接枝到MCM-41纳米粒子的孔口，构建了光控制分子门(Mai NK, Fujiwara M andTanaka Y.Nature, 2003, 421:350)，继而开启环境响应型释放体系的研宄。
[0004]现有的环境刺激响应的研宄中，pH值响应研宄的关注度最高，这是由于pH值的变化在体外模拟实验中很容易实现，并且可以与人体病变部位(如肿瘤、炎症部位为5.5-6.9)及正常组织液中(为7.35-7.45)的pH值差异相吻合，从而构建出一系列的pH响应释放系统。例如，Faheem等将氨基修饰的氧化锌量子点连接到羧基修饰的纳米介孔娃表面(Faheem Muhammad, Mingyi Guo, Wenxiu Qi, Fuxing Sun, Aifei Wang, Yingjie Guoand Guangshan Zhu J AM CHEM SOC, 2011，8778:8781)，Rui 等将金纳米粒子连接到缩醛基团上，设计出介孔娃基体的pH控制纳米门(Rui Liu, Ying Zhang, Xiang Zhao, ArunAgarwal, Leonard J Mueller and Pingyun Feng J AM CHEM SOC, 2010，1500:1501)。
[0005]尽管环境响应控制释放体系在各个种类上的研宄都取得不少进展，但大量的研宄是以孔径较小的纳米介孔硅材料为基体设计环境响应控制释放体系的。对于一些尺寸较大的蛋白类药物的应用仍存在一定局限性。
[0006]因此，为大分子蛋白类药物开发设计一种环境响应型控制释放载体具有很大的应用价值。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种pH响应型羧甲基壳聚糖/大介孔二氧化硅纳米复合载药体系及其制备方法和应用。
[0008]本发明的第一方面，提供一种复合载体，包括:
[0009](I)羧甲基壳聚糖；以及
[0010](2)介孔二氧化硅，
[0011]其中，所述羧甲基壳聚糖经3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷接枝到所述介孔二氧化娃的表面。
[0012]在另一优选例中，3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷一端的环氧基团与羧甲基壳聚糖分子中的氨基相互反应，另一端的三甲氧基硅烷基团与介孔二氧化硅表面的硅羟基相互反应，从而将羧甲基壳聚糖接枝到所述介孔二氧化硅的表面，得到复合载体。
[0013]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅的孔径为10?50nm，较佳地为20_40nm。
[0014]在另一优选例中，所述介孔二氧化娃的比表面积为300?1400m2/g。
[0015]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅的比表面积为400_100m2/g，较佳地为450-700m2/go
[0016]根据本发明，所述介孔二氧化硅粒子为大介孔二氧化硅粒子，孔径为20?50nm，比表面积为400?1400m2/g。
[0017]本发明的大介孔二氧化硅粒子具有典型无序介孔结构，且尺寸均匀，分散良好。
[0018]在另一优选例中，所述大介孔二氧化硅粒子的孔径为10?20nm，比表面积为300?1000m2/g，其孔道具有典型无序介孔结构，孔径分布较小。
[0019]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅与所述羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.1?5。
[0020]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅与所述羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.5-1 ο
[0021]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的分子量为5X 14?5X 10 5g/mol。
[0022]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的分子量为9X 14?5X10 5g/mol，更佳为I X 15?4X105g/molo
[0023]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为60%?98%。
[0024]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为70 %?98 %。
[0025]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为85 %?96 %，甚至90 % -95 %。
[0026]本发明的第二方面，提供一种复合载药体系，包括:
[0027]第一方面所述的复合载体；和
[0028]大分子蛋白类药物。
[0029]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的重量与所述复合载体的重量之比为0.005-0.200:1ο
[0030]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的重量与所述复合载体的重量之比为0.01-0.15:1，更佳地为 0.05-0.1:1。
[0031 ] 在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的分子量5 X 13?2 X 10 5g/mol。
[0032]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的分子量8X 13?lX105g/mol。
[0033]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的分子量2 X 14?8 X 10 4g/mol。
[0034]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的分子量4X 14?6X10 4g/mol。
[0035]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物为骨形态发生蛋白(BMP)、牛血清白蛋白(BSA)、辣根过氧化物酶(HRP)、细胞色素C、溶菌酶、胃蛋白酶等。
[0036]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物装载于所述介孔二氧化硅上。
[0037]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物为颗粒直径为I?50nm的多肽和蛋白质类药物。
[0038]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物为颗粒直径为2?40nm的多肽和蛋白质类药物。
[0039]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的颗粒直径为I?50nm。
[0040]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的颗粒直径为2?40nm。
[0041]在另一优选例中，所述大分子蛋白类药物的颗粒直径为10?30nm。
[0042]在另一优选例中，所述复合载药体系是pH响应型复合载药体系。
[0043]本发明的第三方面，提供第一方面所述的复合载体的制备方法，所述方法包括以下步骤:
[0044](a)将3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷接到所述羧甲基壳聚糖的分子链上得到复合物；
[0045](b)步骤a)得到的复合物与介孔二氧化硅反应，所述羧甲基壳聚糖经3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷接枝到所述介孔二氧化硅的表面，得到所述复合载体。
[0046]在另一优选例中，3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷一端的环氧基团与羧甲基壳聚糖分子中的氨基相互反应，另一端的三甲氧基硅烷基团与介孔二氧化硅表面的硅羟基相互反应，从而将羧甲基壳聚糖接枝到所述介孔二氧化硅的表面，得到复合载体。
[0047]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅的孔径为10?50nm，较佳地为20_40nm。
[0048]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅的比表面积为300?1400m2/g。
[0049]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅的比表面积为400_100m2/g，较佳地为450-700m2/go
[0050]根据本发明，所述介孔二氧化硅粒子为大介孔二氧化硅粒子，孔径为20?50nm，比表面积为400?1400m2/g。
[0051]本发明的大介孔二氧化硅粒子具有典型无序介孔结构，且尺寸均匀，分散良好。
[0052]在另一优选例中，所述大介孔二氧化硅粒子的孔径为10?20nm，比表面积为300?1000m2/g，其孔道具有典型无序介孔结构，孔径分布较小。
[0053]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅与所述羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.1?5。
[0054]在另一优选例中，所述介孔二氧化硅与所述羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.5-1 ο
[0055]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的分子量为5X 14?5X 10 5g/mol。
[0056]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的分子量为9X 14?5X 10 5g/mol，更佳为I X 15?4X105g/molo
[0057]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为60%?98%。
[0058]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为70 %?98 %。
[0059]在另一优选例中，所述羧甲基壳聚糖的脱乙酰度为85 %?96 %，甚至90 % -95 %。
[0060]本发明的第四方面，提供第二方面所述的复合载药体系的制备方法，包括以下步骤:
[0061](a)将3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷接到所述羧甲基壳聚糖的分子链上得到复合物；
[0062](b)步骤a)得到的复合物与介孔二氧化硅反应，所述羧甲基壳聚糖经3-缩水甘油醚三甲氧基硅烷接枝到所述