肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束的制备

本发明涉及肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束的制备方法，属于药物制备领域。

背景技术：

1、癌症的病发不断威胁人类自身安危，传统的化疗手段对于癌症治疗的满足力逐渐降低；传统化疗药物因其自身的性质如水溶性差、毒副作用大等在临床应用方面受到极大限制，如何改善传统化疗药物缺点，合理利用药物本身的杀伤力的新型药物载体逐渐成为研究热点。针对肿瘤组织与正常细胞组织微环境的差异性，来设计与研发新型纳米药物递送系统，有效提高药物对癌细胞的靶向性，降低对正常细胞的杀伤力，例如利用肿瘤微环境的弱酸性，设计酸响应载体，实现药物控释；通过修饰亲水性物质，延长药物在体内的循环时间，实现抗癌药物对肿瘤细胞高效杀伤。

2、阿霉素(doxorubicin，简称dox)是蒽环类广谱抗癌药物，是临床常用的一种抗肿瘤药物，但存在水溶性差、稳定性差、容易产生耐药性、毒副作用大等缺点，使其在临床应用上受到极大限制。

技术实现思路

1、本发明的目的是构建肿瘤微环境逐级响应性的mpegn-gflgrgdevd-dox&dox纳米胶束，克服现有技术的不足之处，实现药物在体内的高效递送、靶向控释、高效杀伤肿瘤细胞。

2、本发明的第二个目的是提供肿瘤微环境逐级响应性聚合物前药的制备方法。

3、本发明的第三个目的是提供肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束的制备方法。

4、纳米胶束的制备方法；

5、本发明的技术方案概述如下：

6、聚合物前药的结构式(i)所示：

7、

8、其中聚乙二醇分子的聚合度n＝23-364。

9、优选地，n＝79。

10、本发明还公开了mpegn-gflgrgdevd-dox的制备方法，步骤如下：

11、(1)称取mpegn-cooh置于圆底烧瓶中，并用有机溶剂(n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜等任选一种)将其溶解，加入溶解好的dcc与nhs溶液，烧瓶置于磁力搅拌器上，活化反应4h。

12、(2)将mpegn-cooh与pep(gflgrgdevd)置于多肽粉末于离心管内，添加有机溶剂(n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜等任选一种)超声将其溶解，并加入到活化好的mpegn-cooh溶液中，室温搅拌反应24h。

13、(3)反应结束后，使用0.45μm有机膜将溶液过滤到透析袋(mwco 3500)中，有机溶剂(n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜等任选一种)透析24h，去离子水透析48h，透析结束后，将透析袋中液体转移至培养皿中，冷冻干燥，收集材料。

14、(4)向mpegn-gflgrgdevd中加入盐酸阿霉素和三乙胺的混合物反应，再经透析、冷冻干燥得到所述具有肿瘤微环境逐级响应性的聚合物前药mpegn-gflgrgdevd-dox，其中mpeg中聚乙二醇的聚合度n＝23-364；所述nhs为n-羟基琥珀酰亚胺的简称，所述dcc为n，n’-二环己基碳二亚胺的简称，所述dox为阿霉素的简称。

15、优选地，步骤(1)所述的mpegn-cooh∶dcc∶nhs的摩尔比为1∶1.2∶1.2。

16、优选地，步骤(2)所述的mpegn-cooh∶pep(gflgrgdevd)的摩尔比为1∶1.2。

17、优选地，步骤(3)所述的mpegn-gflgrgdevd∶盐酸阿霉素的摩尔比为1∶2；所述的盐酸阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3～5。

18、本发明还公开了所述的肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束的制备。

19、将本发明利用制备得到的聚合物前药mpegn-gflgrgdevd-dox自组装形成胶束。

20、由于所述的聚合物前药mpegn-gflgrgdevd-dox为两亲性大分子，因而在亲水性溶剂和疏水性溶剂中均可形成胶束。优选地，使用对人体无害的水、生理盐水、pbs等溶剂中进行胶束的制备。

21、本发明的优点：

22、(1)本发明通过引入亲水性高分子聚合物mpeg，提高dox体内血液循环中稳定性，延长了dox在人体内血液中循环时间；

23、(2)本发明的聚合物前药不仅具有较高的载药量，还同时具备双重酶敏感、肿瘤主动靶向多种功能，实现对肿瘤微环境的逐级响应性，该聚合物前药形成的胶束在正常生理条件下具有较长的体内循环时间，当纳米胶束到达肿瘤组织时，肿瘤组织中高表达的组织蛋白酶b(cathepsin b)在多肽g和r之间响应性切断，脱去mpeg外壳，并暴露出主动靶向性的多肽序列rgd，其与肿瘤细胞表面过表达的αvβ3整合素结合，以受体介导方式被细胞摄取，同时泄露的游离dox激活的凋亡蛋白酶caspases-3响应性切断devd，释裸药dox，实现高效杀伤肿瘤细胞。

24、(3)本发明制备的mpegn-gflgrgdevd-dox将多个功能整合到一个系统中，针对不同的给药阶段作出不同的响应，克服药物在体内递送时的多重障碍，显著提高dox化疗的抗癌效果，降低其毒副作用，为癌症的治疗提供了新的思路，具有很大的临床应用价值。

技术特征：

1.肿瘤微环境逐级响应性聚合物前药mpegn-gflgrgdevd-dox，其特征是如式(i)所示：

2.权利要求1所述的肿瘤微环境逐级响应性聚合物前药，其特征是所述n＝79。

3.权利要求1所述的纳米胶束mpegn-gflgrgdevd-dox&dox的制备方法，其特征是包括如下步骤；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(1)所述的mpegn、nhs、dcc摩尔比为1∶1.2∶1.2。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(2)所述的mpegn-cooh、pep摩尔比为1∶1.2。

6.根据权利要求3所述方法，其特征是步骤(4)所述的mpegn-gflgrgdevd-cooh与盐酸阿霉素的摩尔比为1∶2；所述的盐酸阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3～5。

7.根据权利要求3所述方法，其特征是步骤(5)所述的mpegn-gflgrgdevd-dox与脱盐dox的质量比可以为2∶1，4∶1，5∶1或10∶1。

技术总结本发明主要涉及肿瘤研究和治疗领域，一种肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束的制备方法。该方法包括以下步骤：(1)聚合物前药mPEG<subgt;n</subgt;‑GFLGRGDEVD‑DOX的制备；(2)用薄膜水化法制备载DOX的肿瘤微环境逐级响应性纳米胶束mPEG<subgt;n</subgt;‑GFLGRGDEVD‑DOX&DOX。此方法具有对设备要求低，操作简单，制作周期短等优点。该方法制备出的载体是一种同时具有体内长循环、对肿瘤微环境特异性响应、药物在胞内快速释放等逐级响应性的新一代纳米胶束，能够大大提高化疗药物在体内的传递效率，同时降低生物毒性，增强抗肿瘤治疗效果。技术研发人员：潘杰,张梦园,万冬受保护的技术使用者：天津工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11