谷氨酸修饰的聚乙二醇单硬脂酸酯的制备及其在靶向药物传递中的应用_2

文档序号:9559672阅读:来源:国知局
[0050] 图10为本发明实施例2的不同氨基酸底物对谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯 修饰的香豆素6纳米粒(C6 SPG25 PLGA NPs)与Hela细胞膜上中性大氨基酸转运体1(LAT1) 低温结合的影响。
[0051] 图11为本发明实施例2的钠离子对谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯修饰的香 豆素6纳米粒(C6 SPG25 PLGA NPs)摄取的影响;
[0052] M Na+含钠离子的缓冲液;HI Na+free不含钠离子的缓冲液。
[0053] 图12为本发明实施例2的不同氨基酸底物对谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯 修饰的香豆素6纳米粒(C6 SPGffi PLGA NPs)和聚乙二醇单硬脂酸酯香豆素6纳米粒(C6 SPn PLGA NPs)与Hela细胞膜上中性大氨基酸转运体1(LAT1)摄取的影响;
[0054] SP :SP修饰的香豆素6PLGA纳米粒;SPG :SPG修饰的香豆素6PLGA纳米粒
[0055] 图13为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳 米粒(C6 SPG25 PLGA NPs)的摄取机制。
[0056] 图14为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳 米粒(C6 SPG25 PLGA NPs)对Hela细胞膜上中性大氨基酸转运体1(LAT1)的活性调控。
[0057] 图15为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯修饰的紫杉醇纳米 粒(PTX SPG25 PLGA NPs)和聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的紫杉醇纳米粒(PTX SPn PLGA NPs) 对肿瘤体积生长的影响。
[0058] --鲁-:Saline生理盐水组;.、、、?、、、. Taxol 紫杉醇溶液剂组;如.SPG25 PTX NPs 10% SPG25修饰的紫杉醇PLGA纳米粒组;'.V SP25 PTX NPs 10% SP25修饰的紫杉醇PLGA纳 米粒组。
【具体实施方式】
[0059] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将发明限制在所述的实施 例范围之中。
[0060] 实施例1
[0061] 四种不同PEG链长谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯的制备。
[0062] N-苄氧羰基-L-谷氨酸-1-苄酯(Z-Glu-OBzl,II),溶于适量二氯甲烷、二甲基亚 砜等有机良溶剂中,在催化剂的作用下,如:1- (3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸 盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP),避光冰浴lh-2h,然后与不同链长聚乙二醇单硬脂酸 酯(SPn,I )在30°CN2保护下反应12h-48h,经分离纯化得到淡黄色固体的III。III化合物 经过钯碳还原反应,脱掉谷氨酸的保护基团,再经过进一步分离纯化得到最终化合物-谷 氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯(SPGn,IV )。反应式如下:
[0064] 步骤中η为10~40。即聚乙二醇的分子量为500, 1000和2000,但是并不限于此, 本发明的聚乙二醇亦可是一端为羟基修饰的聚乙二醇,但是并不局限于以上三种物质。聚 乙二醇的分子量可以为500-5000范围内。
[0065] 采用核磁共振测定1H-NMR氢谱来确定实施例1中靶向材料的结构,选用的溶剂 为d-DMSO,结果如图1。2. 3ppm,L 8ppm和4. 2ppm分别为谷氨酸上-CH2-和-CH-上的H, 3. 52-3. 75ppm间的质子峰为PEG中的H。0· 8ppm为单硬脂酸酯的-CH3-的特征峰。1. 2ppm 为单硬脂酸酯的-ch2-的特征峰。
[0066] 实施例2
[0067] 乳化溶剂挥发法制备载紫杉醇或香豆素6的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的 纳米粒
[0068] 称取lmg紫杉醇或香豆素6,溶于lmL二氯甲烷中,加入lmg或2mg实施例1制备 的不同PEG链长的谷氨酸修饰的聚乙二醇单硬脂酸酯或聚乙二醇单硬脂酸酯,以及20mg的 聚乳酸聚羟基乙酸共聚物。加至5mL 1%聚乙烯醇水溶液中,探头超声300W,10min,搅拌过 夜,3500rpm离心10min,除去未包裹的药物。
[0069] 将实施例2中制备的纳米粒通过动态光散射和透视电镜测定胶束的粒径大小和 形态,结果如图4。动态光散射测定不同配体密度和PEG链长的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸 酯修饰的纳米粒,纳米粒的粒径范围在151. 7-180. 6nm,粒径分布窄;透视电镜图表明载药 胶束为粒径均一的球形。
[0070] 表1不同PEG链长和靶向材料密度对于Hela细胞的IC5。值。
[0072] 实施例3
[0073] 谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒在血浆中的稳定性试验
[0074] 按照实例2制备谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒,将纳米 粒置于含有10% FBS的pH 7. 4磷酸盐缓冲液中,通过动态光散射测定各纳米粒在 Oh, lh, 2h, 4h, 6h 8h, 10h, 12h 和 24h 的粒径。
[0075] 图5结果表明不同配体修饰密度和PEG链长的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰 的载药纳米粒具有较好的血浆稳定性。
[0076] 实施例4
[0077] 谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒体外释放试验
[0078] 采用透析法考察实例2制备谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒的 体外释药特征。移取200 μ g的载药胶束溶液于透析袋中,透析袋两端夹紧,分别置于含有 30mL pH 7. 4PBS(含2%Cremophore EL)的释放介质的锥形瓶中,在37°C恒温振荡器中以 100r/min进行体外释放度考察。分别在0. 5、l、2、4、6、8、10、12、24h取样2mL,同时将透析 袋取出并放入新鲜的30mL释放介质中,样品经0. 45 μ m微孔滤膜过滤,取20 μ L进行HPLC 测定。
[0079] 图6结果表明谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒释药缓慢,并且随 着PEG链长的增加,释药速度下降;随着靶向材料修饰密度的增加,释药速度也随之下降。 不同链长的PEG对纳米粒的修饰能够在纳米粒表层形成不同状态的保护,PEG链延长和修 饰密度的增加所形成的水化层均有利于延缓药物的释放。
[0080] 实施例5
[0081] 细胞毒性实验
[0082] 将处于对数生长期的人宫颈癌细胞(Hela)以5 X 104/孔/0. lmL的1640培养液埋 于96孔板中,24h后将实施例2制备的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的载药纳米粒以 不同浓度分别加入各孔,每孔加入100 μ L含纳米粒溶液,每个浓度3个平行孔,置培养箱中 孵育。培养48h和72h后,取出96孔板,每孔加入20 μ L的5mg/mL ΜΤΤ,培养箱中孵育4h, 甩板,将96孔板倒扣于滤纸中充分吸干残留液体,每孔加入150 μ L DMS0于振荡器中振荡 lOmin,酶标仪测定各孔492nm处的吸光度。计算抑制率:
[0083] 抑制率(% ) = (1-A加药孔/A对照孔)X 100 %
[0084] MTT法测定载有紫杉醇纳米粒细胞毒性结果如图7,不同浓度载药纳米粒作用于 Hela细胞株48h和72h后,细胞抑制率随药物浓度和孵化时间增加而增大,并且对细胞的抑 制作用随着靶向材料密度的增加而增强。
[0085] 实施例6
[0086] 细胞摄取实验
[0087] 将LAT1高表达的Hela细胞和LAT1低表达的NIH3T3细胞以2X 105/孔/0. lmL 的1640培养液和DMEM培养液埋于96孔板中,24h后将实施例2制备的谷氨酸-聚乙二醇 单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒或聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒,由HBSS 缓冲液稀释相同的香豆素6的浓度加入各孔中,每孔100 μ L,平行3孔,置培养箱中孵育lh 和3h。弃上清,每孔加入50 μ 1 0. 5% TrtionX-100 (含0. 2N NaOH)的PBS溶液并置摇床 中作用lh。随后,在激发波长为458nm,发射波长为525nm测定细胞内荧光强度,并对每孔 进行蛋白含量测定,并计算摄取量。
[0088] 细胞摄取的结果见图8,图9,在LAT1高表达瘤株中,谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸 酯修饰的香豆素6纳米粒的细胞摄取量均比聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒 高,并且随着靶向材料修饰密度的增加,细胞摄取增加。而在LAT1低表达瘤株中,这两种纳 米粒细胞摄取未体现出这样的趋势。
[0089] 实施例7
[0090] 不同氨基酸底物对谷氨酸修饰的纳米粒(C6 SPG25PLGA NPs)与LAT1结合的影响 实验
[0091] 将LAT1高表达的Hela细胞细胞以2 X 105/孔/0. lmL的1640培养液和埋于96孔 板中,24h后将实施例2制备的谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒, 由HBSS缓冲液稀释致相同的香豆素6的浓度,并与不同氨基酸混合均匀后,加入各孔中,每 孔100yL,平行3孔,置4°C中孵育3h。弃上清,每孔加入50μ1 0. 5%TrtionX-100 (含 0. 2N
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