一种基于二硫键还原响应型可降解药物载体及其制备和应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于二硫键还原响应型的可降解药物载体，该药物载体是将聚己内酯和N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺通过RAFT聚合而形成的嵌段共聚物，该嵌段聚合物在水中能自组装形成胶束，通过物理包埋作用将药物分子5-氟尿嘧啶载入载体纳米粒子的核层，可大幅提高药物溶解度，延长循环时间，血管渗透性增强效应（即EPR效应增强）被动靶向至肿瘤组织，二硫键在还原环境的细胞内断裂而降药物释放于靶点部位，减少副作用，改善药物生物利用度；同时该嵌段聚合物体现出良好的生物相性和可降解性，从而减少了对正常组织的伤害，是一种具有应用前景的纳米药物载体。
【专利说明】一种基于二硫键还原响应型可降解药物载体及其制备和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子化学领域，涉及一种基于二硫键还原响应型的可降解药物载体；本发明同时还涉及该药物载体的制备方法；本发明还涉及该载体对抗癌药物5-氟尿嘧啶的缓释作用及5-氟尿嘧啶载药胶束 的制备。
【背景技术】
[0002]药物控释载体可有效控制药物治疗剂量和药物在体内病灶部位的选择性释放，具有毒副作用低、给药剂量小、良好生物利用度、稳定性、更长的半衰期等特点。还原响应型药物载体以其高效快速释放药物、毒副作用小、可生物降解的优良特性，逐渐成为药物载体领域研究的热点，也是最具临床应用潜力的智能药物载体之一。
[0003]5-氟尿嘧啶(5-FU)抗癌谱较广，可用于治疗消化道肿瘤、乳腺癌、皮肤癌、肺癌、宫颈癌、膀胱癌及卵巢癌等。5-FU已应用于对钼类及紫杉醇类耐药的晚期复发卵巢癌的治疗中，多为联合其他抗肿瘤药物或制备成5-FU缓释剂局部给药。5-FU在细胞内转变为5-氟尿嘧啶脱氧核苷酸(5F-dUMP )，而抑制脱氧胸苷酸合成酶，阻止脱氧尿苷酸(dUMP)甲基化转变为脱氧胸苷酸(dTMP)，从而影响DNA的合成。此外，5-FU在体内可转化为5-氟尿嘧啶核苷，以伪代谢产物形式掺入RNA中干扰蛋白质的合成，故对其他各期细胞也有作用。
[0004]二硫键具有如下特点:在人体的正常体温、pH和氧化等环境下非常稳定，在一定量的谷胱甘肽(GSH)还原酶或二硫苏糖醇(DTT)等还原剂存在下被还原生成巯基。细胞内外恰好存在氧化还原电位，细胞内的谷胱甘肽浓度(0.5~10毫摩尔每升)是细胞外谷胱甘肽浓度(2~20微摩尔每升)的200倍以上，细胞外的谷胱甘肽浓度不足以还原二硫键。另外，肿瘤组织细胞比正常组织细胞缺氧，更具有还原性环境。因此，含有二硫键的药物和载体通过细胞内吞作用进入靶细胞后被GSH还原，即二硫键断裂生成巯基，从而有效快速地释放药物，并扩散到细胞核等杀死癌细胞。
[0005]载体材料聚己内酯(PCL)可生物降解，N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)具有良好的生物相容性，对细胞毒副作用小，输送药物至靶细胞后便可分解或经其他组织代谢排出体外，是理想的药物载体。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是利用聚己内酷和二硫键的特点，提供一种基于二硫键还原响应型药物载体。
[0007]本发明的另一目的是提供一种基于二硫键还原响应型药物载体的制备方法。
[0008]本发明还有一个目的，就是提供一种5-氟尿嘧啶载药胶束的制备方法。
[0009]一、基于二硫键还原响应型可将降解的药物载体
本发明基于二硫键还原响应型可将降解的药物载体，是将聚己内酯和N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺通过RAFT聚合而形成的一种嵌段共聚物。其结构式如下:
【权利要求】
1.一种基于二硫键还原响应型药物载体，是将聚己内酯和N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺通过RAFT聚合而形成的嵌段共聚物，其结构如下:
2.如权利要求1所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，包括以下工艺步骤: (1)聚己内酯的制备:氮气保护下，以甲苯为溶剂，锌酸亚锡为催化剂，ε-己内酯与双(2 -羟基乙基)二硫醚以54:1~60:1的摩尔比，于100~110°C下聚合18~24小时；聚合反应完后用二氯甲烷稀释、甲醇沉淀，过滤，洗涤，干燥即得； (2)聚己内酯大分子RAFT试剂的制备:以二氯甲烷为溶剂，使聚己内酯、2-(十二烷硫基硫羰基硫基)-2_甲基丙酸、4-( 二甲基氨基)吡啶和N，N' -二环己基碳二亚胺，在室温下避光搅拌反应24~48小时；过滤除去副产物二环己基脲，滤液浓缩后用甲醇沉淀，过滤、真空干燥，即得产物； (3)目标嵌段共聚物的制备:氮气气氛下，以THF为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，聚己内酯大分子RAFT试剂与N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺进行RAFT反应，反应结束后，用正己烷沉淀，过滤，再用无水甲醇溶解沉淀物，然后用分子量为3000的超滤浓缩离心管离心，除去小分子即得目标嵌段共聚物。
3.如权利要求2所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述催化剂锌酸亚锡的用量是ε-己内酯质量的I~2%。
4.如权利要求2所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，所述聚己内酯、2-(十二烷硫基硫羰基硫基)-2-甲基丙酸、4-(二甲基氨基)吡啶和N, N' -二环己基碳二亚胺的摩尔比是1:4:1:4.8~1:6:2:8。
5.如权利要求2所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，聚己内酯大分子RAFT试剂与N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺的摩尔比为1:40~1:60。
6.如权利要求2所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，RAFT聚合反应的温度为50~60°C，反应时间为16~24小时。
7.如权利要求2所述基于二硫键还原响应的药物载体的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，引发剂偶氮二异丁腈的用量为N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺摩尔量的0.5~1%。
8.利用如权利要求1所述基于二硫键还原响应的药物载体制备5-氟尿嘧啶载药胶束的方法，将基于二硫键还原响应的药物载体和5-氟尿嘧啶充分溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在剧烈搅拌下缓慢滴加至磷酸缓冲液中，继续搅拌10~12小时，然后在磷酸缓冲液中透析24~48小时，得到载药胶束溶液。
9.如权利要求8所述制备5-氟尿嘧啶载药胶束的方法，其特征在于:聚合物与5-氟尿嘧啶的投料质量比为 1:1~1:2。
【文档编号】C08G63/91GK103965420SQ201410144592
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】袁建超, 陈静静, 慕燕琼, 许卫兵, 赵杰 申请人:西北师范大学