一种用于粘液渗透的pH响应性高分子胶束及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于粘液渗透的刺激响应性双亲性高分子胶束及其制备方法，属 于药物载体材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002] 粘液是一种粘弹性和粘附性的凝胶物质，覆盖于身体皮肤未覆盖的表面，例如肺 呼吸道、肠胃、眼鼻咽、女性阴道等，保护着这些部位不受病原体、微粒等侵害和感染。其中 部分粘液偏酸性。当这些部位发生病变需要给予药物治疗时，粘附性保护机制将变为阻隔 药物直达病灶组织及细胞进行有效治疗的障碍，无论是小分子药物还是负载药物的传统纳 米载体都会被粘附在表层粘液被快速清除掉。因此，深入穿透粘液屏障而不影响其防护性 能将改进某些疾病的治疗效果，如囊性纤维化，性传播感染，退行性眼睛疾病，肺癌，肠易激 疾病等。
[0003] JustinHanes等（WangYY.AddressingthePEGmucoadhesivityparadoxto engineernanoparticlesthat〃slip〃throughthehumanmucusbarrier. [Jl.Angew ChemIntEdEngl, 2008, 47 (50): 9872 - 9875)研究发现，纳米粒子表面修饰一层低分子 量高密度的聚乙二醇（PEG)，利于纳米粒子快速渗透穿过粘液层，达到粘液层底部上皮 细胞表面，延长了这类粘液渗透纳米粒子在粘液底层的停留时间，与传统纳米粒子相比 具有更好的药物缓控释功能和更佳的治疗效果，这类纳米粒子被称为粘液渗透纳米粒子 (Mucus-penetratingparticles,MPPs)。但是聚乙二醇的包覆在提高了粘液渗透效率的同 时阻碍了纳米粒子与细胞的相互作用，降低了纳米粒子的进胞效率，因此降低了药物更多 在细胞内释放提高治疗效果，限制了其应用。
【发明内容】
[0004] 鉴于目前粘液渗透纳米粒子存在的缺陷，为了使粘液渗透纳米粒子更好的应用于 粘液方面的药物载体，本发明提供一种包含pH响应性腙键，细胞毒性小，粒径更均匀的高 分子胶束及其制备方法。
[0005] 聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA)是一种由羟基乙酸和乳酸随机聚合形成的疏水 性功能高分子，已经通过美国FDA认证，具有良好的生物相容性和生物可降解性。修饰后的 PLGA纳米载体具有可控的粒径且分散度很小，可以实现药物的长时间缓控释，降低了用药 频率，减少了患者的痛苦。
[0006] 聚乙二醇（PEG)是一种由环氧乙烷聚合形成的亲水性高分子，同样已经通过美国 FDA认证，无毒且具有良好的生物相容性和生物可降解性。PEG修饰的纳米粒子在体内有更 长的体内循环和代谢半衰期，更好的溶解性，较小的毒性和免疫原性，且增强了纳米粒子对 肿瘤的被动靶向作用。
[0007] 通过pH响应性腙键将PLGA与PEG相结合形成一种双亲性高分子结合体，后组装 形成pH响应性胶束，这种胶束制备方法简单，适应性强，成本低，而且粒径分布更为均匀， 体系稳定，由于PEG的包覆使得胶束表面显中性，细胞毒性低，且在粘液层中可渗透到底部 细胞层，在偏酸性的粘液中，pH响应性的腙键断裂，脱去PEG的保护，裸露出正电基团，与负 电的细胞膜静电作用，增加胶束的细胞内吞作用，使得更多载体进入细胞进行缓控释药物， 达到更加的治疗效果。
[0008] 本发明制备了一种用于粘液渗透的pH响应性高分子胶束，选用聚乳酸-羟基乙酸 共聚物（PLGA)和聚乙二醇（PEG)，将PLGA肼基化，将PEG醛基化，利用肼基化的PLGA与醛 基化的PEG相互反应，键合形成pH响应性的腙键（-NH-N=CH-)。并形成pH响应性双亲性 高分子结合体。该结合体自组装形成pH响应性高分子胶束作为纳米载体。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] -种用于粘液渗透的pH响应性高分子胶束；其特征是通过pH响应性腙键将PLGA 与PEG相结合形成一种双亲性高分子结合体，后组装形成pH响应性高分子胶束。其中双亲 性高分子结合体；其特征是结构式如下：
[0011]
[0012] PLGA分子量为10~50kDa，PEG分子量为1~5kDa。本发明的pH响应性双亲性 高分子结合体组装形成球形纳米载体。
[0013] 本发明的pH响应性双亲性高分子结合体的制备方法，步骤如下：
[0014] 将肼基化的PLGA、醛基化的PEG按摩尔比1:2~5溶于二甲基亚砜中，在氩气保护 下70~100 °C下回流24~72h，反应结束后，将反应体系迅速冷却至室温，通入空气，终止 聚合反应；反应液在N，N-二甲基甲酰胺中透析12~24小时后用冰乙醚沉淀，8000~11000 转离心5~10分钟，取离心后的沉淀干燥得到pH响应性腙键连接的双亲性结合体。
[0015] 肼基化的PLGA的制备方法，步骤如下：
[0016] 将聚乳酸-羟基乙酸共聚物、1_(3_二甲氨基丙基）_3_乙基碳二亚胺盐酸盐、 N-羟基琥珀酰亚胺、己二酸二酰肼按摩尔比1: (1. 2~5) : (1. 2~5) : (3~10)溶于二甲基 亚砜中，室温搅拌反应24~36h，纯水透析24~48h后冻干得到肼基化的PLGA高分子固体 粉末。
[0017] 醛基化的PEG的制备方法，步骤如下：
[0018] 将聚乙二醇、对醛基苯甲酸、1- (3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二 甲氨基吡啶按摩尔比1: (1. 2~5) : (1. 2~5) : (3~10)溶于N，N-二甲基甲酰胺中，室温 搅拌反应24~36h，用冰乙醚沉淀过滤，真空干燥得醛基化的PEG固体粉末。
[0019] 所述的肼基化的PLGA溶于二甲基亚砜浓度为0.05~0.2g/ml。
[0020] 所述的PLGA溶于二甲基亚砜浓度优选为0.05~0.2g/ml。
[0021] 所述的PEG溶于N，N-二甲基甲酰胺浓度优选为0?05~0?25g/ml。
[0022] 本发明的pH响应性高分子胶束的组装方法，步骤如下：
[0023] 取pH响应性双亲性高分子结合体溶解在去离子水中，将溶液置于冰浴中；在超声 波发生器作用下，滴入二氯甲烷或三氯甲烷，超声结束，将得到的乳液在25~30°C下通过 旋转蒸发仪进行旋蒸10~15分钟，除去有机相，得到pH响应性双亲性高分子结合体的组 装体溶液。
[0024] 所述的双亲性高分子结合体溶于去离子水浓度优选为为1~5g/L。
[0025] 所述的有机溶剂：离子水体积比优选为为1:1~20。
[0026] 组成的pH响应性双亲性高分子结合体的自组装纳米载体，制剂粒径在60到100 纳米之间，在pH降低时，Zeta电位值由中性转为正电。粒径均匀，分散性好。
[0027] 有益效果
[0028] 本发明涉及的用于粘液渗透的pH响应性高分子胶束有益效果包括：制备的聚乳 酸-羟基乙酸共聚物（PLGA)和聚乙二醇（PEG)结合体生物相容性好，毒性低。聚乳酸-羟 基乙酸共聚物（PLGA)具有很好的疏水性，聚乙二醇（PEG)具有很好的亲水性，使得结合体 具有双亲性和腙键pH响应性，且可进行自组装和负载药物。本发明中制备双亲性胶束可实 现良好的粘液渗透性能和pH响应断键性能，且有效粒径在60~100nm，粒径更均匀；在pH 值由7下降5时Zeta电位由中性变为正电，具有良好pH响应性；稳定性好，可在水溶液中 保存至少两个月；制备产率高，适合大批量生产。
[0029] 本发明的目的是设计并制备一种用于粘液渗透的pH响应性高分子胶束。与现有 技术相比，本制备方法可以实现良好的粘液渗透性能，所制得的自组装药物载体保持了均 匀较小粒径同时，生物相容性更好，且具有pH响应性，可在粘液微环境pH值较低的环境下 腙键断裂脱去PEG的保护，裸露出正电基团，与负电的细胞膜静电作用，增加胶束的细胞内 吞作用，使得更多载体进入细胞进行缓控释药物，达到更加的治疗效果，更高效发挥载体作 用。
【附图说明】
[0030] 图1 :pH响应性双亲性高分子结合体即结合体核磁共振氢谱图。
[0031] 图2 :pH响应性双亲性