本申請屬于高分子化學和醫藥,尤其涉及一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法及其應用。
背景技術:
1、惡性腫瘤的臨床治療對全球公共衛生構成重大挑戰,其難點包括藥物遞送效率低下、嚴重全身毒性反應以及腫瘤微環境中的耐藥性問題。近年來,基于納米醫學的刺激響應型遞送系統已成為備受關注的策略。這類系統通過利用腫瘤組織特有的病理微環境特征——如低ph值、異常溫度、高谷胱甘肽濃度及高水平活性氧等——實現藥物的可控釋放。在眾多化療藥物中,阿霉素雖具有顯著療效,但其臨床應用受限于嚴重的心臟毒性、骨髓抑制及快速的全身清除率。
2、在分子設計中,親水鏈段材料的選擇至關重要,直接影響載體的循環時間與生物安全性。而傳統廣泛應用的聚乙二醇雖具有親水性且能抵抗蛋白吸附,但其潛在免疫原性、不可降解性以及可能影響細胞攝取的"peg困境"限制了其應用。因此,設計一種具有ph響應特性、優異的細胞攝取能力和抗腫瘤效果的替代性親水材料意義重大。
技術實現思路
1、本申請是鑒于上述課題而進行的,其目的在于,提供一種具有更低的免疫原性、生物相容性、生物可降解性及更優的藥代動力學潛力的基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法及其應用。
2、本申請的第一方面提供了一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,包括以下步驟:s1.?嵌段共聚物的合成
3、將sar-nnca溶于無水dmf中,在氬氣保護下注入六甲基二硅胺,室溫攪拌反應68~75小時;隨后將l-賴氨酸-nca溶于dmf后加入體系,作為第二步反應原料繼續反應68~75小時;最后將l-苯丙氨酸-nca溶于dmf加入體系,作為第三階段反應物料保持相同反應時長;反應結束后使用無水乙醚沉淀聚合物,去除溶劑后獲得聚氨基酸嵌段共聚物sar80-lys(cbz)n-phe10粗產物;
4、s2.?保護基的脫除
5、將sar80-lysn-phe10溶解于tfa中,在冰水浴下滴加hbr/醋酸,混合溶液反應1.5~2.5小時后,通過乙醚沉淀獲得sar80-lysn-phe10聚合物;
6、s3.?獲得載藥納米粒子
7、將dox·hcl溶解于dmso中,并緩慢加入tea以在溶液中中和酸性;步驟s2的聚合物溶解于dmf中,并轉移到反應瓶中,在室溫下避光連續攪拌12~18小時,反應中將pbs溶液緩慢滴加到反應瓶中;反應結束,將混合溶液轉移至透析袋進行透析處理以除去多余的dox;最后,溶液經過濾以除去沉淀和雜質,以得到sar80-lysn-phe10-dox。
8、在一些實施方式中,所述步驟s1、s2、s3中的n為5、10或20。
9、在一些實施方式中,所述載藥納米粒子的化學合成過程如下:
10、
11、其中,n為5、10或20。
12、在一些實施方式中,所述冰水浴溫度為-5~-15℃;所述hbr/醋酸與sar80-lysn-phe10添加量比例為0.5~1ml:0.5g。較優的-10℃。
13、在一些實施方式中,所述hbr/醋酸加入量為0.5~1ml。
14、在一些實施方式中,所述步驟s3中dox·hcl和tea加入量比為10?mg:5μl。
15、在一些實施方式中,所述步驟s3中pbs溶液的ph=7.4。
16、在一些實施方式中,所述pbs溶液每隔6~15?min滴加0.5~2?ml到反應瓶中,重復操作5~8次。較優的每隔?10?min滴加1?ml到反應瓶中,重復操作6次。
17、在一些實施方式中,所述透析袋的截留分子量為3200~3700?da。較優的截留分子量為3500?da。
18、在一些實施方式中,所述透析處理過程中,每隔4~8?h?更換一次去離子水,整個過程持續36~60?h。較優的每隔?6?h?更換一次去離子水,整個過程持續?48?h。
19、在一些實施方式中,所述溶液經0.45μm?水相濾膜過濾以除去沉淀和雜質。
20、本申請的第二方面還提供一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的應用,上述制備方法獲得的載藥納米粒子用于腫瘤治療。
21、本申請的有益效果:本申請通過分子,精準調控親疏水鏈段比例,合成sar80-lysn-phe10共聚物;該兩親性共聚物在水溶液中可自組裝形成具有核殼結構的球形納米膠束,其平均粒徑適合體內循環,既能延長血液循環時間又可逃逸單核吞噬系統清除。共聚物的聚賴氨酸鏈使藥物釋放更持續、更長效,既能避免突釋現象,又可確保更持久的治療效果;將dox包載于sar80-lysn-phe10-dox納米顆粒中則展現出良好的生物安全性,能有效減輕阿霉素對關鍵器官造成的組織病理學損傷;其納米顆粒可通過促進細胞凋亡與抑制腫瘤增殖雙重機制抑制實體瘤發展。通過體外藥物釋放實驗表明,sar80-lysn-phe10-dox納米膠束具有顯著的ph響應特性:在模擬腫瘤微環境及細胞內酸性條件(ph?5.0~6.2)下dox釋放顯著增強,而在正常生理環境(ph?7.4)下藥物泄漏可忽略不計,表明該體系有望降低脫靶毒性。細胞與動物實驗進一步證明,相較于游離dox,該納米膠束在增強腫瘤細胞殺傷效果的同時,能顯著降低系統毒性并提升抑瘤效能。sar80-lysn-phe10的納米膠束體系是一種極具前景的靶向給藥策略,在腫瘤化療臨床應用中展現出重要潛力。
1.?一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:s1.?嵌段共聚物的合成
2.根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述步驟s1、s2、s3中的n為5、10或20。
3.根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述載藥納米粒子的化學合成過程如下:
4.根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述冰水浴溫度為-5~-15℃;所述hbr/醋酸與sar80-lysn-phe10添加量比例為0.5~1ml:0.5g。
5.?根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述步驟s3中dox·hcl和tea加入量比為10?mg:5?μl;所述步驟s3中pbs溶液的ph=7.4。
6.?根據權利要求1或5所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述pbs溶液每隔6~15?min滴加0.5~2?ml到反應瓶中,重復操作5~8次。
7.?根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述透析袋的截留分子量為3200~3700?da。
8.?根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述透析處理過程中,每隔4~8?h?更換一次去離子水,整個過程持續36~60?h。
9.?根據權利要求1所述的一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的制備方法,其特征在于,所述步驟s3中溶液經0.45μm?水相濾膜過濾以除去沉淀和雜質。
10.一種基于肌氨酸的ph響應性聚氨基酸載藥納米粒子的應用,其特征在于,將權利要求1~9任意一項所述的制備方法獲得的載藥納米粒子用于腫瘤治療。