一种pH和还原响应性的肝靶向载药微球及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型的微球，具体涉及具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原 刺激响应性的微球以及其制备方法和在医学上的用途，属于高分子材料和生物医学工程领 域。 技术背景
[0002] 肝癌已位列我国肿瘤引起死亡的第二位，化疗是中晚期肝癌无法进行肝移植和肝 切除时重要的治疗手段。抗肿瘤药物往往因为理化性质差、半衰期短和作用无选择等，导致 治疗效果差和严重的毒副反应。通过将药物包埋、聚集或吸附在对特定环境刺激具有响应 性的载体内部，避免化疗药物与正常组织的直接相互作用，使药物只在作用部位释放，可提 高药物的选择性、降低药物的毒副作用。
[0003] 肿瘤组织与正常组织相比，实体瘤内的pH值更低，呈弱酸性，而正常组织细胞外 基质和血液中pH维持在7. 4。另外，血液中还原性谷胱甘肽（GSH)的浓度为10~100 μ M， 但在肿瘤细胞内其浓度则上升到1~10mM。利用肿瘤组织与正常组织的这些在pH和还原 性上的差异，开发了对pH、还原刺激具有响应性的抗肿瘤药物的载药系统。
[0004] 2013年，Polymer Chemistry (Issue 4，ppll99_1207)报道了米用原子转移自由基 聚合反应合成单甲氧基聚乙二醇-聚N，N'_二乙基氨乙基丙烯酸酯共聚体（mPEG-b-PDEA)， 经季胺化交联反应后制备了 mPEG-b-PDEA水凝胶，以这种水凝胶作为抗肿瘤药阿霉素的载 体，在生理条件下保持稳定的核-壳结构，而在酸性和还原性的肿瘤组织和细胞内能够快 速释放出药物，从而实现药物释放的智能性，但是该载体材料不具有主动革G向功能，不能实 现抗肿瘤药的靶向输送。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有肝主动靶向功能并且具有 pH和还原刺激响应性的微球以及其制备方法，载药微球能通过靶向性提高化疗药的治疗效 果并减轻化疗药引起的不良反应、耐药性等，可用于肝癌的靶向治疗。
[0006] 本发明提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的半乳糖 改性明胶-聚（β-氨基酯）微球（galG-PBAE微球），其特征是：具有如式（I)的结构的半 乳糖改性明胶-聚（β-氨基酯）（galG-PBAE)的组成成分，微球由半乳糖改性明胶（galG) 单体、端基为仲胺基含有二硫键的线性聚（β_氨基酯）（PBAE)单体通过交联剂的乳化交联 反应而得到。
[0007]
[0008] 所述的单体galG，具有式（II)的结构，由半乳糖（gal)对明胶（gel)通过改性反 应得到；
[0009]
[0010] 所述的单体PBAE，具有式（III)的结构，η为聚合度。由双（烯丙酰氧乙基）二硫 醚（IV)与 Ν，Ν'_ 二甲基烃二胺（V)反应得到。式（V)中，&为-(012)2-、-(012) 3-、-(012)4 -、-(ch2)5-、-(ch2)6-、.
[0011]
[0012] 所述的交联剂为二醛，具有式（VI)的结构。式（VI)中，r2为没有原子、-ch 2-、-(c h2)2-、-(ch2)3-、-(ch 2)4-
、, 即所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、 戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。
[0013] 本发明还提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的载药 /半乳糖改性明胶-聚（β -氨基酯）微球（载药/galG-PBAE微球），其特征在于：具有抗 肿瘤药和galG-PBAE的组成成分，是将抗肿瘤药分散在单体galG和单体PBAE中，加入交联 剂后，两种单体发生交联反应所形成的微球。
[0014] 所述的抗肿瘤药为盐酸阿霉素（D0X)或其他抗肿瘤药；
[0015] 所述的单体galG，具有式（II)的结构，由半乳糖（gal)对明胶（gel)通过改性反 应得到；
[0016]
[0017] 所述的单体PBAE，具有式（III)的结构，η为聚合度。由双（烯丙酰氧乙基）二硫 醚（IV)与 Ν，Ν'_ 二甲基烃二胺（V)反应得到。式（V)中，&为-(012)2-、-(012) 3-、-(012)4
[0019] 所述的交联剂为二醛，具有式（VI)的结构。式（VI)中，R2为没有原子、-ch 2-、-(c h2)2-、-(ch2)3-、-(ch 2)4
，卩所用的交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、 戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛或邻苯二甲醛。
[0020] 本发明同时还提供了一种具有肝主动靶向功能以及具有pH和还原刺激响应性的 galG-PBAE微球的制备方法，其特征是：以galG和PBAE为单体，以二醛为交联剂，经乳化交 联法制备。制备的具体步骤为：
[0021] (1)将单体galG和单体PBAE按比例加入水中，搅拌分散均匀后，制得水相。
[0022] 单体galG和单体PBAE的质量比为（1~2) : (1~2)，单体galG和单体PBAE分 散在水中的总体积浓度为25~200mg/ml ;
[0023] (2)将乳化剂按比例分散在液体石蜡中，制得油相。
[0024] 所用乳化剂为span 80或tween 80,乳化剂在液体石錯中的体积浓度为0. 5%~ 5% ；
[0025] (3)在温度为25~85°C和搅拌速度为50~1500rpm的条件下，将水相滴加至油 相。
[0026] 所用油相体积是水相体积的5~50倍；
[0027] (4)在温度为_5°C~10°C和搅拌速度为50~1500rpm的条件下，加入交联剂进行 交联反应。
[0028] 所用交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛 或邻苯二甲醛，其用量为galG和PBAE两者总质量的0. 5~5倍；
[0029] (5)收集固形物，用异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮洗涤后，再用石油醚洗涤，真 空干燥，得到galG-PBAE微球。
[0030] 本发明另外还提供了一种具有肝主动靶向功能并且具有pH和还原刺激响应性的 载药微球的制备方法，其特征是，以galG和PBAE为单体，以二醛为交联剂，以D0X为抗肿瘤 药模型药物，经乳化交联法制备载药/galG-PBAE微球。
[0031] 所述的载药/galG-PBAE微球的制备方法，包括如下步骤：
[0032] (1)将单体galG和单体PBAE按比例加入水中，搅拌分散后，按比例加入抗肿瘤模 型药物D0X，搅拌均匀，制得水相。
[0033] 单体galG和单体PBAE的质量比为（1~2) : (1~2)，单体galG和PBAE两者的 总质量为抗肿瘤模型药物D0X质量的5~50倍，单体galG和单体PBAE分散在水中的总体 积浓度为25~200mg/ml ;
[0034] (2)将乳化剂按比例分散在液体石蜡中，制得油相。
[0035] 所用乳化剂为span 80或tween 80,乳化剂在液体石錯中的体积浓度为0· 5%~ 5% ；
[0036] (3)在温度为25~85°C和搅拌速度为50~1500rpm的条件下，将水相滴加至油 相。
[0037] 所用油相体积是水相体积的5~50倍；
[0038] (4)在温度为-5°C~10°C和搅拌速度为50~1500rpm的条件下，加入交联剂进行 交联反应。
[0039] 所用交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛 或邻苯二甲醛，其用量为galG和PBAE两者总质量的0. 5~5倍；
[0040] (5)收集固形物，用异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮洗涤后，再用石油醚洗涤，真 空干燥，得到载DOX/galG-PBAE微球。
[0041] 所述的单体galG(II)的制备方法，由β -D-半乳糖（Ila)经0-乙酰化保护和溴 代反应合成1-溴代-2, 3,4,6-四乙酰氧基-β -D-半乳糖（lib)，与硫脲缩合后得到2, 3， 4,6-四乙酰氧基-1-硫代-β-D-半乳糖基-2' -异硫脲氢溴酸盐（lie)，在缚酸剂存在下 与氯乙腈反应得到2, 3,4,6-四乙酰氧基-1-腈甲基硫代-β-D-半乳糖（lid)，在甲醇钠存 在下与甲醇缩合得到2-亚氨基-2-甲氧乙基-1-硫代-β -D-半乳糖（lie)，后者与明胶缩 合得到galG。具体反应步骤为：
[0042]
[0044] 所述的单体PBAE(III)的制备方法，由双（2-羟乙基）二硫醚（Ilia)在三乙胺 (TEA)存在下与丙烯酰氯（Illb)反应得到双（烯丙酰氧乙基）二硫醚（IIIc)，后者与N， Ν' -二甲基烃二胺经迈克尔加成聚合反应得到PBAE。具体反应步骤为：
[00WI
[0046] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点：
[0047] (1)微球表面经交联形成的西弗碱以及线性聚（β -氨基酯）分子内的β -氨基酯 键均在酸性越低的条件下水解越快，使制备的载药微球在正常组织中保持结构完整，而在 酸性更低的肿瘤组织中快速裂解释放药物，这种结构使得制备的载药微球具有pH刺激响 应性；另外，在线性聚（β-氨基酯）中引入了对还原性敏感的二硫键，使得制备的载药微球 在正常组织中保持完整结构，而在还原性的肿瘤组织中快速裂解释放药物，这种结构使得 制备的微球同时又具备还原刺激响应性；
[0048] (2)微球表面引入了半乳糖