肿瘤微环境敏感多糖基纳米粒子的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种肿瘤微环境敏感的聚合物纳米粒子及其制备方法，属于环境敏感 纳米粒子制备领域。
【背景技术】
[0002] 肿瘤严重危害人类的健康，肿瘤治疗是现代医学必须攻克的难关。目前临床肿瘤 治疗主要包括手术切除、化学药物治疗和放射治疗三种方法，其中使用化学药物治疗最为 普遍，但其面临的问题是单独使用化学药物时，由于化学药物对肿瘤的选择性不强，除对肿 瘤细胞产生杀伤作用外，还会对正常组织造成很大损伤。因此，选择合适的药物载体，使其 在肿瘤部位特异性释药，有效降低系统毒性是目前化疗的一个突破口。
[0003] 原发性肿瘤部位组织具有明显的病理特征：肿瘤生长诱发新生血管生成，而肿 瘤生长太快导致新生血管发育不全，血管致密性差，同时肿瘤部位淋巴回流缺失，导致纳 米级粒子易于在肿瘤部位聚集，即增强的渗透和滞留效应（enhanced permeation and retention effect, EPR效应）；同时肿瘤部位血液供氧不足，细胞无氧呼吸使得乳酸和碳酸 聚积造成微环境酸性，肿瘤部位缺氧又造成肿瘤内部谷胱甘肽等还原性物质积聚产生较强 的还原性环境。由于肿瘤部位组织明显异于正常组织，因此选择合适的肿瘤微环境敏感的 载体负载药物，并在肿瘤部位定点释药，成为目前研究的热点。
[0004] 纳米粒子由于粒径小，有较大的比表面积方便药物负载，同时由于EPR效应可以 被动靶向到肿瘤部位，是肿瘤药物载体的首选。纳米粒子容易通过细胞膜进入细胞，能够负 载并保护抗肿瘤药物和DNA、RNA等，提高运送效率和生物利用度。同时，可以通过设计肿瘤 微环境敏感的纳米粒子，如通过还原环境敏感的二硫键或二硒键交联载体，这样当载体到 达肿瘤部位后，可以在肿瘤部位的还原性环境下发生解交联，实现所载药物在肿瘤部位的 释放。
[0005] 多糖是一类具有良好生物相容性的天然大分子，在自然界中广泛易得且可降解， 具有羟基或氨基等官能团，可以进行化学改性或进一步修饰，备受研究者青睐。通过多糖可 以制备得到多种纳米粒子，同时多糖能够提高纳米粒子对肿瘤细胞的黏附从而增加其进入 细胞的能力。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种肿瘤微环境敏感多糖基纳米粒子的制备方法，依该方法 制备得到的纳米粒子具有还原环境敏感性或弱酸敏感性，该制备方法绿色、无污染，产量 高，制备得到的纳米粒子粒径分布均一。
[0007] 本发明的技术方案是通过以下步骤实现的：
[0008] 1)将水溶性多糖溶于水制成多糖溶液；
[0009] 2)将引发剂溶于水溶剂制成引发剂水溶液；
[0010] 3)在惰性气体保护和均匀搅拌下，向步骤1)制得的多糖溶液中加入由步骤2)制 得的引发剂溶液，并用酸调节pH值，然后继续搅拌一段时间，使多糖产生足够多的自由基；
[0011] 4)向步骤3)的体系中加入具有
结构的亲水性或疏水性单体，并搅拌一段 时间，使单体聚合形成聚合物，并与多糖通过自组装力形成纳米聚集体系；
[0012] 5)向步骤4)的体系中加入对还原环境敏感的具有
结构或
《结构的双官能团交联剂，固定之前所形成的纳米聚 集体系，以提高体系的稳定性，一段时间后终止反应，得到含多糖基纳米粒子的溶液；
[0013] 6)将步骤5)所得溶液中的杂质去除；
[0014] 7)将步骤6)提纯后的纳米粒子冷冻干燥，制得肿瘤微环境敏感的多糖基纳米粒 子。
[0015] 优选地，所述的水溶性多糖为葡聚糖、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、水溶性纤维素醚或 普鲁兰多糖。
[0016] 优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾、硝酸铈铵或过氧化氢。
[0017] 优选地,所述惰性气体为氮气或氩气。
[0018] 优选地，所述pH值的范围为1-2。
[0019] 进一步，当所述单体为低水溶性单体时，由于其在水中溶解度不足以满足反应所 需浓度，故必须先将其溶解于水或二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙醇、甲醇等与水互溶的溶剂 中然后再加入体系。
[0020] 优选地，所述高水溶性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙 烯酸叔丁酯或N-异丙基丙烯酰胺。
[0021] 优选地，所述低水溶性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯或寡聚乙二醇甲醚 甲基丙烯酸酯。
[0022] 优选地，所述交联剂为二烯丙基二硫、L-胱氨酸双丙烯酰胺、双丙烯酰胱胺或双 (2-甲基丙烯酰氧基乙基）二硫醚。
[0023] 优选地，去除杂质的方法为透析或离心。
[0024] 本发明得到的由水溶性多糖、单体与还原敏感交联剂形成纳米粒子，通过改变多 糖种类、多糖分子量、及单体、引发剂、交联剂各组分配比调节其粒径分布，且最后冷冻干燥 的过程不影响纳米粒子的粒径及粒径分布。
[0025] 本发明的有益效果是：提供了一种通过水溶性多糖、单体、还原环境敏感交联剂 一步制备多糖基纳米粒子的方法，本制备方法绿色、无污染，产量高，合成高效便捷，成本低 廉，所制得的纳米粒子固含量高，粒径均一；由于还原性环境敏感交联剂的引入，可以得到 肿瘤微环境敏感的纳米粒子；当引入具有温敏性的单体或使用具有温敏性的多糖时，制备 得到的纳米粒子还具有温度响应性，可以配合肿瘤的热疗，弥补现有抗肿瘤药物在化疗应 用上的不足，这在肿瘤治疗的载体设计及应用方面具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0026] 图1是实施例1中获得的多糖基纳米粒子的透射电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0027] 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0028] 实施例1 :
[0029] 将0. 25克葡聚糖(分子量为40, OOODa)溶于25毫升水，搅拌直至充分溶解，通氮 脱氧1小时，在氮气保护和均匀搅拌下加入含有〇. 06克硝酸铈铵的稀硝酸溶液，使反应体 系的最终pH在1-2之间。约5分钟后，加入0. 06毫升丙烯酸单体，半小时后加入0. 012克 二烯丙基二硫交联剂(溶于〇. 2毫升二甲亚砜溶液)，30°C下反应5小时。反应结束后，转入 截留分子量为14, OOODa的透析袋，在纯水中透析一周，以确保除去反应体系中未反应的单 体等杂质，即得到基于葡聚糖的肿瘤还原性环境敏感的纳米粒子水溶液。冷冻干燥后得到 纳米粒子。
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