本发明属于药物载体领域，特别涉及一种具有化疗自增敏效果的药物载体、包含该载体的化疗药物及其制备方法。
背景技术
恶性肿瘤是危害人类健康的重大疾病之一。近年来由于肿瘤细胞的原发性和获得性耐药，致使抗肿瘤药物治疗效果下降，引起人们的关注。为了克服肿瘤化疗中的多药耐药性，人们考虑了两种策略：一种是将敏化剂(药物)与药物组合以克服肿瘤细胞的多药耐药性，另一种是在药物载体上将药物治疗与协同或辅助治疗相结合。
化疗增敏或多药耐药逆转作用是指采用微小剂量的增敏剂与化疗药物合用即能显著提高化疗效果，现今化疗增敏剂主要是谷胱甘肽(gsh)抑制型，而丁硫氨酸亚砜亚胺(bso)可以选择性地抑制gsh的合成并进一步影响gsh介导的解毒过程，已被用作与化疗药物联合治疗的药物敏化剂。wang等设计了三氧化二砷(as2o3)和丁硫氨酸亚砜亚胺(bso)的联合用药体系，结果表明联合用药诱导细胞凋亡的水平明显强于单独用量，且显著降低细胞基质内gsh水平，对多药耐药细胞系k562/adm细胞的凋亡诱导作用明显(chinesejournalofhematology,2007,28(7):438-443)。gong等开发了可同时递送多种药物的肿瘤靶向纳米囊泡，负载了阿霉素(dox)和丁硫氨酸亚砜亚胺(bso)的双载药混合纳米囊泡能抑制肿瘤细胞生长能力，用于肿瘤靶向协同药物递送，有效逆转耐药性，在肿瘤治疗的药物递送中具有前景的应用(pharmaceuticalresearch,2017,34(1):148)。但这些都需要外加增敏剂来进行协同作用，增敏剂与药物在同时递送方面存在困难，效果难以保证；且药物的毒副作用大，生物降解性能差。
因此，如何实现不需外加增敏剂即可实现肿瘤高效治疗的目标，便成为当前肿瘤治疗领域亟待解决的重要课题。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有化疗自增敏效果的药物载体。
本发明另一目的在于提供上述具有化疗自增敏效果的药物载体的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述具有化疗自增敏效果的药物载体在制备化疗药物中的应用。
本发明再一目的在于提供包含上述药物载体的化疗药物。
本发明再一目的在于提供上述化疗药物的制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种具有化疗自增敏效果的药物载体，其主要由以下方法制备得到：
(1)端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺的制备：
将无水氯化钙分别溶于甲醇和纯水中，向n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)中依次加入无水氯化钙的甲醇溶液和水溶液，然后加入n-氨乙基哌嗪，冷凝回流，开始反应，最后再加入n-氨乙基哌嗪封端，调节ph，透析，冷冻干燥，得到端基为氨基的超支化聚酰胺—胺(paas)；
(2)对甲苯磺酰氯化的β-环糊精的制备：
将β-环糊精均匀悬浮于水中得悬浮液a，在冰浴条件下将悬浮液a和对甲基苯磺酰氯的乙腈溶液混合均匀，然后在室温、搅拌条件下加入氢氧化钠溶液，充分反应，反应结束后，通过氯化铵调节其ph，离心收集沉淀，洗涤，然后真空干燥得粗产物对甲苯磺酰氯化的β-环糊精；
(3)具有化疗自增敏效果的聚合物载体的制备：
将步骤(2)所得的对甲苯磺酰氯化的β-环糊精和步骤(1)中所得的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺溶于dmso中，混合均匀，并搅拌反应，反应结束后透析提纯，冷冻干燥得到目标产物。
步骤(1)中，
冷凝回流前，所加入的n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)与n-氨乙基哌嗪、无水氯化钙的摩尔比为1:0.3～1.2:1.5～3.0；优选为1:0.8～1.0:1.8～2.2；所述的纯水的用量为溶于水中的无水氯化钙的20～50质量倍，优选为22～33质量倍；所述的甲醇的用量为溶于甲醇中的无水氯化钙的20～50质量倍，优选为22～33质量倍。
所述的反应的条件为在搅拌速率300～600rpm下反应24～48h，反应温度40～60℃；优选为在搅拌速率300～600rpm下反应24～36h，反应温度40～50℃；
所述的封端时加入的n-氨乙基哌嗪与n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)的摩尔比为0.3～1.2:1，优选为0.9～1.1:1；封端所用时间为6～12h，优选为8～12h；
所述的调节ph指调节溶液ph值至4～6；
所述的透析所使用的透析袋的截留分子量为100～1000；优选为500～1000；
步骤(2)中，
所述的β-环糊精与对甲基苯磺酰氯、氢氧化钠摩尔比为0.3～1.5:0.3～1.5:2～5，优选为1:1:3；所述的悬浮液a中水的用量满足每10～100gβ-环糊精对应加入100～400ml的水；所述的对甲基苯磺酰氯的乙腈溶液中乙腈的用量满足每5～30g对甲基苯磺酰氯对应加入25～100ml的乙腈；
所述的调节ph指反应后调节溶液ph值至7～8.5；
所述的反应的条件为在搅拌速率300～600rpm下反应2h，反应温度25℃；
步骤(3)中，
所述的端基为氨基的含双硫键的超支化聚酰胺-胺与对甲基苯磺酰氯化的β-环糊精的摩尔比为1:1～30；优选为1:10～30；所述的二甲基亚砜的用量为端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺-胺的100～200质量倍。
所述的反应的条件为在搅拌速率300～600rpm下反应60～100h，反应温度60～80℃；优选为在搅拌速率300～600rpm下反应88～100h，反应温度70～80℃；
所述的透析所使用的透析袋的截留分子量为500～2000；优选为1000～2000；
上述的具有化疗自增敏效果的药物载体在制备化疗药物中的应用。
一种化疗药物，其包含上述的的具有化疗自增敏效果的药物载体和该药物载体负载的药物。
所述的载体负载的药物可为氨甲蝶呤、喜树碱、紫杉醇、苯丁酸氮芥、姜黄素、阿霉素(盐酸阿霉素)等中的至少一种。
一种上述的化疗药物的制备方法，主要包括以下步骤：
将具有化疗自增敏效果的药物载体均匀溶于水中得到药物载体的水溶液，药物分子溶于溶剂后得到药物分子的溶液，然后将药物分子的溶液加入到药物载体的水溶液中，避光搅拌反应，透析提纯，冷冻干燥得到负载了药物的载体复合物。
所述的溶剂指为水、乙醇、丙酮、甲醇、二甲基亚砜等中的至少一种；
所述的药物分子的溶液中，溶剂的量为药物分子的20～100质量倍；所述的药物载体的水溶液中，水的量为药物载体的20～100质量倍；所述的药物分子的溶液和药物载体的水溶液的用量满足药物载体与药物分子的质量比为1：0.1～2；
所述的将药物分子的溶液加入到药物载体的水溶液中的加入优选以1ml/min的速度滴加。
所述的搅拌反应是指在搅拌速度300～600rpm下反应24～72h；
所述的透析所使用的透析袋的截留分子量为500～2000；优选为1000～2000；
本发明的机理为：
肿瘤细胞中高谷胱甘肽(gsh)浓度是其易在化疗过程中产生多药耐药的主要原因之一，造成目前临床上化疗效果不佳。而主链含有大量双硫键的超支化聚酰胺-胺(paas)分子，可在肿瘤部位/肿瘤细胞中因高gsh浓度发生还原断裂，消耗其gsh，产生化疗自增敏效果。将paas与环糊精接枝后，其可与含有苯环的化疗药物实现主客体组装，负载含有苯环的化疗药物，从而实现增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性、提高化疗效果的目的。本发明合成了paas接枝β-环糊精(paas-β-cd)，以构建一种新型化疗自增敏型聚合物分子，并通过其中环糊精分子的主客体作用来负载小分子化疗药物，从而得到一种具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)超支化分子水溶性好、生物相容性好、可降解、其代谢产物毒性小。
(2)超支化分子的大量可修饰基团(氨基)为其进一步功能化提供了反应位点，有利于拓展该药物载体的应用领域和开发新应用。
(3)超支化分子在体内循环时间长，可有效提高药物利用率。
(4)该材料因主链含有大量双硫键，可消耗肿瘤细胞内的gsh，从而具备化疗自增敏效果。
(5)该材料的制备方法温和、操作方便，副产物少且产物易于分离纯化，有利于材料的生物相容性。
(6)该材料显正电性，有利于药物与细胞的亲和。
(7)该材料所带有的大量氨基可与dna有效复合，在基因传递方面有潜在的应用。
(8)该载体材料中的β-cd可与一系列含有苯环的化疗药物通过主客体组装作用，可负载一系列含苯环的化疗药物，使用范围广，且载体材料和化疗药物之间产生了协同作用。
(9)本发明材料成分简单、原料易得、生物相容性好，表面的大量可修饰功能团为其在肿瘤药物载体领域的应用提供支持，有望在肿瘤治疗领域得到广泛应用。
(10)本发明的载体材料载药后对于普通癌细胞的抑制作用明显，特别是对于耐药细胞有明显的抑制作用。
附图说明
图1为实施例1中制备的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺-胺(paas)的核磁氢谱图。
图2为实施例4中制备的聚酰胺—胺-环糊精聚合物载体的核磁氢谱图。
图3为实施例6、7、8中制备得到的具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物释药量的结果图。
图4为阿霉素(dox)以及实施例3所得聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)、实施例8所得有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对小鼠成纤维(3t3)细胞毒性实验结果图。
图5是阿霉素(dox)以及实施例3所得聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)、实施例8所得有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对乳腺癌(mcf-7)细胞毒性实验结果图。
图6是阿霉素(dox)以及实施例3所得聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)、实施例8所得有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对耐药乳腺癌(mcf-7/adr)细胞毒性实验结果图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1：端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺(paas)的合成
将无水氯化钙分别溶于甲醇和纯水中，向n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)中依次加入无水氯化钙的甲醇溶液和水溶液，然后加入n-氨乙基哌嗪，50℃下冷凝回流36h，反应过程中磁力搅拌，转速为600rpm，最后再加入n-氨乙基哌嗪封端12h，调节ph值为5，使用截留分子量为500的透析袋透析2天，冷冻干燥，得到端基为氨基的超支化聚酰胺—胺(paas)。
回流反应前，所添加的n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)与n-氨乙基哌嗪、无水氯化钙的摩尔比为1:1:2.2；所述封端时加入的n-氨乙基哌嗪与n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)的摩尔比为1.1:1；所用纯水的量为溶于水的无水氯化钙的22质量倍，所用甲醇的量为溶于甲醇的无水氯化钙的22质量倍。
将实施例1中制备的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺-胺(paas)溶解于重水中进行核磁表征，结果如图1所示，化学位移在2.5～2.9ppm处的峰对应于n-氨乙基哌嗪上的质子峰；化学位移在2.92、3.25、3.30、3.60ppm处的峰对应于n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)上亚甲基的质子峰；结果证明通过麦克尔加成反应成功合成了超支化聚酰胺-胺(paas)。
实施例2：对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精的制备
将β-环糊精均匀悬浮于去离子水中，同时，将对甲基苯磺酰氯逐滴加入到适量乙腈中，在冰浴条件下将两者混合均匀，于室温下保持转速300rpm下搅拌2h。逐滴加入氢氧化钠溶液，充分反应。并通过氯化铵调节其ph7～8.5。反应结束后，离心收集沉淀，并用冰水400ml和丙酮200ml各洗涤三次，真空干燥。得到对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精。
所述的β-环糊精与对甲基苯磺酰氯、氢氧化钠摩尔比为1:1:3；所述的悬浮液中水的用量满足每45gβ-环糊精对应加入300ml的水；所述的对甲基苯磺酰氯的乙腈溶液中乙腈的用量满足每8.35g对甲基苯磺酰氯对应加入25ml的乙腈；
实施例3：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体的制备
将实施例2中制备的对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精和实施例1中制备的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺-胺溶于30ml二甲基亚砜中，混合均匀，通入氮气保护，在70℃、400rpm下搅拌80个小时，使用截留分子量为2000的透析袋透析2天，冷冻干燥。得到聚酰胺-胺β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体。
所述的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺与对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精的摩尔比为1:10。
实施例4：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体的制备
将实施例2制备得到的对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精和实施例1中的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺溶于30ml二甲基亚砜中，混合均匀，通入氮气保护，在50℃、600rpm下搅拌100个小时，使用截留分子量为2000的透析袋透析3天，冷冻干燥。得到聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体。
所述的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺与对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精的摩尔比为1:20。
将实施例4得到的聚酰胺—胺-环糊精聚合物溶于重水(d20)中进行核磁表征，结果如图2所示，化学位移在2.5～2.9ppm处的峰对应于n-氨乙基哌嗪上的质子峰；化学位移在2.92、3.25、3.30、3.60ppm处的峰对应于n,n'-双(丙烯酰)胱胺(cba)上亚甲基的质子峰；化学位移在3.7～3.9ppm处的峰对应于环糊精上1-5号位上的质子峰，化学位移在4.96ppm处的峰为环糊精的特征峰，证明了环糊精成功接枝在聚酰胺—胺上。
实施例5：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体的制备
将实施例2中所得的对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精和实施例1中的端基为氨基的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺溶于30ml二甲基亚砜中，混合均匀，通入氮气保护，在70℃、600rpm下搅拌100个小时，使用截留分子量为2000的透析袋透析2天，冷冻干燥。得到聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)聚合物载体。
所述的端基为氨基的含有双硫键的含有双硫键的超支化聚酰胺—胺与对甲基苯磺酰氯基团修饰的β-环糊精的摩尔比为1:30。
实施例6：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)自组装甲氨蝶呤(mtx)聚合物的制备
将实施例3中制备的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)溶于超纯水中，甲氨蝶呤(mtx)溶于二甲基亚砜(dmso)中，将聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的水溶液以1ml/min的速度滴加入到甲氨蝶呤(mtx)的二甲基亚砜溶液中，避光，室温下反应24小时。反应过程中磁力搅拌，转速为300rpm，使用截留分子量为500的透析袋透析3天，冷冻干燥。得到具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物(paas-β-cd/mtx)，记为b。
所述的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)和甲氨蝶呤(mtx)的质量比为1:1，所用的超纯水的用量为聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的100质量倍，所用二甲基亚砜(dmso)的量为甲氨蝶呤(mtx)的100质量倍。
实施例7：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)自组装紫杉醇(tax)聚合物的制备
将实施例3制备的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)溶于纯水中，紫杉醇(tax)溶于甲醇中，将聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的水溶液以1ml/min的速度滴加入到紫杉醇(tax)的甲醇溶液中，避光，室温下反应24小时。反应过程中磁力搅拌，转速为500rpm，使用截留分子量为1000的透析袋透析3天，冷冻干燥。得到具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物(paas-β-cd/tax)，记为c。
所述的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)和紫杉醇的质量比为1:1，所用的超纯水的用量为聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的80质量倍，所用甲醇的量为紫杉醇(tax)的100质量倍。
实施例8：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)自组装盐酸阿霉素(dox)聚合物的制备
将实施例3制备的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)溶于纯水中，盐酸阿霉素(dox)溶于水中，将聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的水溶液以1ml/min的速度滴加入到盐酸阿霉素(dox)的水溶液中，避光，室温下反应24小时。反应过程中磁力搅拌，转速为700rpm，使用截留分子量为500的透析袋透析3天，冷冻干燥。得到具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)，记为d。
所述的聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)和的盐酸阿霉素(dox)质量比为1:2，聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)溶于纯水中所用的超纯水的用量为聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)的80质量倍，盐酸阿霉素(dox)溶于水中所用水的量为盐酸阿霉素(dox)的80质量倍。
实施例9：聚酰胺—胺-β-环糊精(paas-β-cd)自组装化疗药物释药量的表征
将实施例6、7、8所得具有化疗自增敏型药物载体包裹的药物b、c、d在磷盐缓冲溶液环境下进行体外释放实验。药物的释放量用高效液相色谱在200～400nm波长处的吸光度值确定，释放结果如图3所示(图中的(paas-cd/mtx)代表(paas-β-cd/mtx)、(paas-cd/tax)代表(paas-β-cd/tax)、(paas-cd/dox)代表(paas-β-cd/dox))。在经过100h的释药后，b、c、d三种化疗药物的最终释放量为62％、65％、69％，表明该载体材料载药释药能力优良。
实施例10：具有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对小鼠胚胎成纤维细胞(3t3)增殖的影响
将盐酸阿霉素(dox)以及实施例3、8所得的聚酰胺—胺-环糊精(paas-β-cd)、(paas-β-cd/dox)分别溶解于纯水中，过滤灭菌后用完全培养基(购于美国gibco公司)将材料稀释成(0.01、0.1、0.2、0.5、1mg/ml)5个浓度加入到有小鼠胚胎成纤维细胞(3t3)(购于广州第一军区医院)的96孔板中培养。24小时后，采用cck-8法测定物质的细胞毒性，结果如图4所示(其中paas-β-cd简写为paas–cd，paas-β-cd/dox简写为paas-cd/dox)。从图中看出，当paas-β-cd浓度高达1mg/ml对于正常细胞仍然没有毒性，表明该药物载体材料生物相容性好且对细胞无毒性，且有载体包裹的药物相比裸药物对3t3细胞的毒性更低。
实施例11：具有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对mcf-7细胞增殖的影响
将盐酸阿霉素(dox)以及实施例3、8所得的聚酰胺—胺-环糊精(paas-β-cd)、(paas-β-cd/dox)分别溶解于纯水中，过滤灭菌后用完全培养基(购于美国gibco公司)将材料稀释成(0.01、0.1、0.2、0.5、1mg/ml)5个浓度加入到有乳腺癌细胞(mcf-7，市售)中的96孔板中培养。24小时后，采用cck-8法测定物质的细胞毒性，结果如图5所示(其中paas-β-cd简写为paas–cd，paas-β-cd/dox简写为paas-cd/dox)。在相同浓度下，paas-β-cd/dox和纯药对乳腺癌细胞的抑制作用基本相同，表明含有大量双硫键的聚合物载体包裹的药物能有效抑制肿瘤细胞的生长。
实施例12：具有化疗自增敏效果的药物载体包裹的药物(paas-β-cd/dox)对mcf-7/adr细胞增殖的影响
将盐酸阿霉素(dox)以及实施例3、8所得的聚酰胺—胺-环糊精(paas-β-cd)、(paas-β-cd/dox)分别溶解于纯水中，过滤灭菌后分别按照一定的浓度梯度(0.01、0.1、0.2、0.5、1mg/ml)加入到耐药乳腺癌细胞(mcf-7/adr，市售)中培养。24小时后，采用cck-8法测定物质的细胞毒性，结果如图6所示(其中paas-β-cd简写为paas–cd，paas-β-cd/dox简写为paas-cd/dox)。在相同浓度下，耐药癌细胞对纯药产生耐药性，而paas-β-cd表现出对耐药癌细胞的抑制作用，paas-β-cd/dox相比纯载体(paas-β-cd)对耐药细胞的抑制作用更加明显，证明了其化疗自增敏效果，载体和药物之间产生了协同作用。综合图4、图5、图6来看，说明该载体材料对于普通细胞没有毒性，载药后对于普通癌细胞的抑制作用明显，特别是对于耐药细胞有明显的抑制作用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。