CN104586765B - 一种脑肿瘤靶向递药系统及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脑肿瘤靶向递药系统及其制备方法，脑肿瘤靶向递药系统包括介导分子、基础载体和药物，所述的介导分子为葡萄糖，基础载体为两亲性壳聚糖衍生物，介导分子和基础载体共价结合成递药载体，递药载体形成纳米胶束，包载药物。递药系统能够明显提高所包载的疏水性抗肿瘤药物在脑部的蓄积量以及入脑效率，同时降低药物对其他正常组织的损伤。

Description

一种脑肿瘤靶向递药系统及其制备方法

技术领域

本发明属于药物制剂领域，具体涉及一种脑肿瘤靶向递药系统及其制备方法。

背景技术

蒽环类抗肿瘤药物是临床常用的一类重要抗肿瘤药物，其结构中既有脂溶性蒽醌环配基和水溶性的柔红糖胺，又有酸性的酚羟基和碱性的氨基，易通过细胞膜进入肿瘤细胞，通过作用于DNA，达到抗肿瘤的目的，抗瘤谱较广、疗效好，临床上广泛用于治疗各种癌症，如肺癌、白血病、乳腺癌、肝癌、脑癌及其他实体瘤。然而，这类像其他细胞毒抗肿瘤药物一样，缺乏对肿瘤组织的选择性，存在着严重的剂量依赖性急性毒性，长期应用可发生剂量依赖性的不可逆性心肌病变，因而引起严重的心脏毒性和肝脏损害，同时由于其多药耐药性的存在，使临床应用受到一定限制。

血脑屏障(blood-brain barrier，BBB)是脑与血液之间存在的一种特殊的生理屏障，由脑毛细血管内皮细胞、细胞间紧密连接、星形胶质细胞和基膜等组成，其致密的结构限制了95％以上的小分子药物和几乎所有的大分子药物进入，使药物难以在脑内达到有效治疗浓度，致使脑部疾病如脑肿瘤、慢性疼痛、癫痫、精神分裂症和中风等难以达到有效治疗。故目前临床上治疗脑部疾病主要应用脑部植入、脑室注射和脑内注射等方式，给病人带来极大痛苦。目前，脑肿瘤发病率以及死亡率不断增加，脑肿瘤化疗中多数化疗药物不易透过血脑屏障，加大全身给药剂量则产生严重的毒副作用，因此脑靶向给药在脑肿瘤化疗中日益受到重视。

血脑屏障上存在多种转运蛋白，如葡萄糖转运蛋白(GLUT1)、单羧酸转运蛋白(MCT1)等，能够影响药物透过血脑屏障的行为及在脑内的分布程度。人体消耗葡萄糖最大的部门是脑，且大脑内皮细胞每分钟转运至脑内的葡萄糖重量是其自身重量的数十倍，被葡萄糖修饰的药物分子具有良好的脑靶向性。

壳聚糖是一种无毒、来源丰富且具有良好生物相容性及生物可降解性的天然多糖，其重复的糖单元上的羟基和氨基具有活泼的化学性质，因此可以对壳聚糖进行化学改性来应用于药物制剂领域。聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)是一种在生理条件下可以稳定存在的水溶性聚合物。由于其亲水性长链可阻止血浆中调理蛋白的吸附，已广泛用于改变胶束、脂质体等纳米制剂的性质。在纳米递药系统方面，PEG能够在微粒表面形成亲水性保护层，避免微粒被体内网状内皮系统识别和吞噬，从而延长药物在血液中的循环时间，达到长循环的目的。聚乙二醇接枝后的壳聚糖引入疏水性烷基，使壳聚糖具有两亲性性质。在水中，当两亲性壳聚糖的浓度超过临界胶束浓度时可自发地聚集形成胶束，利用这一性质，将疏水性抗肿瘤药物包载于胶束的疏水性内核。

两亲性壳聚糖胶束载药后还具有一定的缓释作用，能在体内和细胞内缓慢持续释放药物，使药物具有长效作用。此外，胶束能通过促渗透和保留效应使药物选择性地在肿瘤部位积累和释放，达到被动靶向的效果。如果在两亲性壳聚糖的亲水基末端接上可以促进跨越血脑屏障的基头，还可以起到脑组织主动靶向的作用。因此，研制一种可以主动靶向脑部的的纳米制剂作为难溶性抗肿瘤药物的载体，可以改变药物的体内分布，增加药物在体内的滞留时间，提高药物的脑肿瘤组织靶向性，在肿瘤靶向诊断和治疗中，有着广阔的应用前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种脑肿瘤靶向递药系统及其制备方法。本发明递药系统由葡萄糖作为脑靶向头基，使用聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖作为基础载体材料，将葡萄糖连接在两亲性壳聚糖分子中聚乙二醇亲水链末端，两者共价结合成递药载体，递药载体形成纳米胶束，包载药物。递药系统中纳米胶束的水分散体系稳定，尺寸均一，适合于小分子药物的包载，有望成为极具应用前景的脑肿瘤治疗药物的理想载体。

本发明采用的技术方案是：

一种脑肿瘤靶向递药系统，包括介导分子、基础载体和药物，所述的介导分子为葡萄糖，基础载体为两亲性壳聚糖衍生物，介导分子和基础载体共价结合成递药载体，递药载体形成纳米胶束，包载药物。

所述的两亲性壳聚糖衍生物为聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖；

所述递药载体的结构式为：

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为7～18的全饱和脂肪烷基；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为20％～95％；

所述药物与递药载体的重量比为1:2～1:10；

所述药物选自阿霉素、藤黄酸、紫杉醇、异长春花碱、柔红霉素、表阿霉素、阿克拉霉素或羟基喜树碱中的一种；优选阿霉素；

所述递药系统通过以下方法制备：

将药物溶于有机溶剂中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将药物溶液缓慢加入递药载体中，两种溶液混合后超声，去离子水透析，微孔滤膜过滤除未包封的药物，即得到脑肿瘤靶向递药系统。

所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、二甲亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；优选为无水乙醇；

所述药物在有机溶剂中的浓度为1～50mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为5～50mg/mL；所述药物与递药载体的重量比为1:2～1:10；

所述超声的时间为0.1-1h，超声功率200-400w，超声频率20-40KHz；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇或体积百分比1％～5％醋酸水溶液中，30～50℃水浴机械搅拌，缓慢滴加烷醛，反应6～10h；在30～50℃条件下加入还原剂还原6～24h，当采用醋酸溶液时，先用NaOH溶液调节pH值至5，再在30～50℃条件下加入还原剂还原6～24h；用NaOH溶液调节反应液pH至中性，抽滤，用甲醇或乙醇洗涤，烘干或真空干燥，得烷基化壳聚糖；

将烷基化壳聚糖用甲酸溶解，加入聚乙二醇搅拌15～45min，然后加入甲醛，磁力搅拌10～24h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.1～0.5mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖；

以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；

将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC(二环己基碳二亚胺)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌18h以上，减压蒸去有机溶剂；

将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述的壳聚糖购自南通双林生物制品有限公司；聚乙二醇购自天津市科密欧化学试剂有限公司；所述烷醛为碳链长7-18的正烷醛，壳聚糖在甲醇或醋酸溶液中的浓度为10～60mg/mL；烷醛在甲醇或醋酸溶液中的浓度为25～130mg/mL；所述还原剂选自KBH₄、NaBH₄中的一种或两种；所述还原剂在甲醇或醋酸溶液中的浓度为8～27mg/mL；

所述烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为10～50mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为20～80mg/mL；甲醛与甲酸的体积比为1:10～1:20；

所述两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为5～20mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5:1～5:4；

所述羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为10～50mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：10～40mg/mL、5～25mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为15～60mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为5:1:1～10:1:1；

所述产物在四氢呋喃中的浓度为30～60mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为1％～10％；

采用核磁共振技术对所制备的葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向两亲性壳聚糖的结构进行结构鉴定(实施例1)。如图1所示，4.33ppm处为酯键旁碳原子上氢的信号峰，验证葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖合成成功。

葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物在水溶液中自组装成稳定的胶束结构，通过葡萄糖修饰的两亲壳聚糖衍生物在水溶液中的自组装行为，将疏水性抗肿瘤药物包载进入胶束内核中，形成稳定的核-壳结构，其中，葡萄糖分子暴露于胶束的亲水性外壳，通过血脑屏障上葡萄糖转运蛋白(GLUT1)的转运，将载药胶束输送至脑部并进一步进入脑部肿瘤。

此纳米胶束的水分散体系稳定，尺寸均一，适合于小分子药物的包载，有望成为极具应用前景的脑肿瘤治疗药物的理想载体。

本发明的以葡萄糖为靶向头基的脑靶向纳米胶束递药系统，能够明显提高所包载的疏水性抗肿瘤药物在脑部的蓄积量以及入脑效率，同时降低药物对其他正常组织的损伤。

本发明中，采用葡萄糖修饰的两亲壳聚糖衍生物为载体材料，其安全、无毒、具有较好的生物相容性，且两亲性壳聚糖为高分子“梳形”结构，具有较低的临界胶束浓度，因此，其形成的纳米胶束具有多核结构，具有更好的增溶效果，静脉注射入体内后，在大量血液稀释过程中能保持良好的稳定性。

本发明中还可将递药系统加赋形剂剂后冻干，其中赋形剂选自葡萄糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、右旋糖酐、甘露醇、海藻糖中的一种或几种。

本发明对脑肿瘤靶向载药纳米胶束递药系统的制备工艺进行优化，首先通过单因素考察法考察投药量、有机溶剂体积以及超声时间对处方包封率(简称EE％)、载药量(简称DL％)以及粒径的影响。当确定对处方具有显著性影响的因素及其考察范围后，采用星点设计-效应面优化法对制备工艺进行细致优化，得到较优处方，并进行多次验证，说明本发明确定的脑肿瘤靶向载阿霉素纳米胶束递药系统的制备工艺可行。

本发明所构建的脑肿瘤靶向载阿霉素纳米胶束递药系统在体外血脑屏障模型转运中，其摄取和转运速率均较阿霉素普通两亲性壳聚糖纳米胶束有明显提高。葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束在穿过血脑屏障后对C6胶质瘤的毒性明显高于普通两亲性壳聚糖载药胶束。

本发明所构建的脑肿瘤靶向载阿霉素纳米胶束递药系统通过ICR荷瘤小鼠尾静脉注射方式考察脑肿瘤靶向性。脑肿瘤分布结果显示，载阿霉素脑肿瘤靶向纳米胶束组在脑肿瘤分布显著高于注射用阿霉素组(P＜0.001)，同时在心脏的蓄积量显著下降30.6倍。

本发明的突出优点在于，采用极具临床应用潜力的脑靶向头基—葡萄糖，修饰两亲性壳聚糖衍生物，增加脑部疾病治疗药物通过血脑屏障进入脑部肿瘤，特别是通过无创伤的静脉注射方式给药后显著提高药物在脑肿瘤的蓄积量。与现有的市售制剂如注射用两阿霉素相比较，脑肿瘤靶向效率显著提高；另外，本发明采用安全、无毒、生物相容性好的两亲性作为载体材料，构建的纳米胶束递药系统可明显降低阿霉素对心脏的毒性。

本发明所构建的葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统，可以应用于促进其他入脑效率低的疏水性抗肿瘤药物向脑部蓄积。

附图说明

图1实施例1葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物核磁共振图谱，溶剂为重水；

图2实施例1载阿霉素纳米胶束透射电镜图；

图3实施例1阿霉素溶液、普通胶束与葡萄糖修饰胶束穿越血脑屏障(BBB)后对C6胶质瘤细胞的毒性；

图4实施例1阿霉素溶液、普通胶束与葡萄糖修饰胶束在大鼠体内药动学行为；

图5实施例1阿霉素溶液、普通胶束与葡萄糖修饰胶束在荷瘤小鼠体内组织分布。

具体实施方式

实施例1

将阿霉素溶于无水乙醇中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将阿霉素溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声0.5h，超声功率360w，超声频率28KHz，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的阿霉素，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述阿霉素在无水乙醇中的浓度为10mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为15mg/mL；所述阿霉素与递药载体的重量比为1:5；

制备的递药系统中阿霉素与递药载体的重量比为1:6；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖溶于体积百分比1％的醋酸水溶液中，30℃水浴机械搅拌，缓慢滴加正辛醛，保温反应6h；然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至5，在30℃条件下加入NaBH₄，继续搅拌12h，用1mol/L的NaOH调节pH值至7，抽滤，乙醇洗涤滤饼，真空干燥，即得中间产物N-正辛基壳聚糖；

称取辛基化壳聚糖加至甲酸中搅拌使之溶解，加入聚乙二醇搅拌18min，然后加入甲醛，磁力搅拌10h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.1mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖；

以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；

将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌24h，减压蒸去有机溶剂；

将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在1％醋酸中的浓度为10mg/mL；正辛醛在1％醋酸中的浓度为25mg/mL；所述NaBH₄在醋酸溶液中的浓度为16mg/mL；

辛基化壳聚糖在甲酸中的浓度为15mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为20mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:12；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为15mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：3；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为25mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：25mg/mL、10mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为30mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为6：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为40mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为4％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为91.3％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为8的全饱和脂肪烷基；

实施例2

将阿霉素溶于二甲亚砜中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将阿霉素溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声0.25h，超声功率250w，超声频率30KHz，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的阿霉素，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述阿霉素在二甲亚砜中的浓度为8mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为20mg/mL；所述阿霉素与递药载体的重量比为1:7；

制备的递药系统中药物与递药载体的重量比为1:8；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇中，35℃水浴中机械搅拌，缓慢滴加壬醛，保温反应6h，加入KBH₄，35℃条件下还原反应24h，用1mol/L NaOH调反应液pH至7，抽滤，用乙醇洗涤，60℃烘干，得壬基化壳聚糖；

称取壬基化壳聚糖加至甲酸中搅拌使之溶解，加入聚乙二醇搅拌20min，然后加入甲醛，磁力搅拌12h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.2mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖；

以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；

将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌18h，减压蒸去有机溶剂；

将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在甲醇中的浓度为50mg/mL；壬醛在甲醇中的浓度为116mg/mL；所述KBH₄在甲醇中的浓度为20mg/mL；

壬基化壳聚糖在甲酸中的浓度为25mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为50mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:10；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为16mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：2；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为32mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：24mg/mL、16mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为42mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为7：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为45mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为6％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为80.7％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为9的全饱和脂肪烷基；

实施例3

将藤黄酸溶于二氯甲烷中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将藤黄酸溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声0.3h，超声功率400w，超声频率25KHz，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的藤黄酸，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述藤黄酸在二氯甲烷中的浓度为20mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为35mg/mL；所述藤黄酸与递药载体的重量比为1:6；

制备的递药系统中药物与递药载体的重量比为1:7；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇中，50℃水浴中机械搅拌，缓慢滴加十一烷醛，保温反应8h，加入KBH₄，50℃还原反应18h，用1mol/L NaOH调反应液pH至7，抽滤，用甲醇洗，真空干燥24h，得十一烷基化壳聚糖。称取十一烷基化壳聚糖加至甲酸中搅拌使之溶解，加入聚乙二醇搅拌25min，然后加入甲醛，磁力搅拌16h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.15mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖。以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌20h，减压蒸去有机溶剂；将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在甲醇中的浓度为60mg/mL；十一醛在甲醇中的浓度为122mg/mL；所述KBH₄在甲醇中的浓度为10mg/mL；

十一烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为28mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为56mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:18；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为18mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：4；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为35mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：20mg/mL、12mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为56mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为5：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为50mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为2％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为65.5％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为11的全饱和脂肪烷基。

实施例4

将紫杉醇溶于N,N-二甲基甲酰胺中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将紫杉醇溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声0.2h，超声功率320w，超声频率35KHz，去离子水透析，0.45μm微孔滤膜过滤除未包封的紫杉醇，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述紫杉醇在N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为25mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为40mg/mL；所述紫杉醇与递药载体的重量比为1:4；

制备的递药系统中药物与递药载体的重量比为1:5；

所述递药载体通过以下方法合成：

称取壳聚糖于体积百分比5％的醋酸水溶液中，40℃水浴机械搅拌，缓慢滴加十二烷醛，保温反应8h，然后用1mol/L的NaOH溶液调节pH值至5，在45℃条件下加入KBH₄还原18h，用1mol/L NaOH溶液调反应液pH至7，抽滤，用乙醇洗涤，真空干燥24h，得十二烷基化壳聚糖。称取十二烷基化壳聚糖，加至甲酸中，搅拌使之溶解。加入聚乙二醇，搅拌25min，然后加入甲醛，磁力搅拌16h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥。冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.2mol/L盐酸溶解，再次移人透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖。以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌18h，减压蒸去有机溶剂；将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在5％醋酸中的浓度为33mg/mL；十二烷醛在5％醋酸中的浓度为60mg/mL；所述KBH₄在醋酸溶液中的浓度为12mg/mL；

十二烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为12.5mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为5.6mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:16；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为20mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：3；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为28mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：15mg/mL、14mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为50mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为6：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为46mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为8％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为84.3％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为12的全饱和脂肪烷基。

实施例5

异长春花碱溶于甲醇中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将异长春花碱溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声0.5h，超声功率240w，超声频率25KHz，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的异长春花碱，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述异长春花碱在甲醇中的浓度为16mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为45mg/mL；所述紫杉醇与递药载体的重量比为1:5；

制备的递药系统中药物与递药载体的重量比为1:6；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇中，45℃水浴中机械搅拌，缓慢滴加十四醛，保温反应8h，分批加入KBH₄，45℃还原反应20h，用1mol/L NaOH调反应液pH至7，抽滤，用甲醇洗，60℃烘干，得十四烷基化壳聚糖。称取十四烷基化壳聚糖加至甲酸中搅拌使之溶解，加入聚乙二醇搅拌40min，然后加入甲醛，磁力搅拌20h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.1mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖。以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌20h，减压蒸去有机溶剂；将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在甲醇中的浓度为45mg/mL；十四醛在甲醇中的浓度为98mg/mL；所述KBH₄在甲醇中的浓度为22mg/mL；

十四烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为32mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为64mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:12；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为14mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：2；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为38mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：18mg/mL、16mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为40mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为9：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为35mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为6％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为79.6％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为14的全饱和脂肪烷基。

实施例6

柔红霉素溶于二甲亚砜中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将柔红霉素溶液缓慢加入递药载体溶液中，两种溶液混合后超声1.0h，超声功率350w，超声频率35KHz，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的柔红霉素，即得葡萄糖修饰的脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统。

所述异长春花碱在二甲亚砜中的浓度为15mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为30mg/mL；所述紫杉醇与递药载体的重量比为1:3；

制备的递药系统中药物与递药载体的重量比为1:4；

所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇中，50℃水浴中机械搅拌，缓慢滴加十八醛，保温反应10h，分批加入KBH₄，50℃还原反应24h，用1mol/L NaOH调反应液pH至7，抽滤，用甲醇洗，真空干燥24h，得十八烷基化壳聚糖。称取十八烷基化壳聚糖加至甲酸中搅拌使之溶解，加入聚乙二醇搅拌30min，然后加入甲醛，磁力搅拌24h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.5mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖。以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC和DMAP的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌24h，减压蒸去有机溶剂；将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

所述壳聚糖在甲醇中的浓度为54mg/mL；十八醛在甲醇中的浓度为108mg/mL；所述KBH₄在甲醇中的浓度为25mg/mL；

十八烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为42mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为80mg/mL，甲醛与甲酸的体积比为1:14；

两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为20mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5：4；

羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为40mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：20mg/mL、18mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为55mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为8：1：1；产物在四氢呋喃中的浓度为35mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为8％；

所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为85.7％；

制备的递药载体结构示意式如下

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为18的全饱和脂肪烷基

将实施例1的方法制备载药的葡萄糖修饰的脑靶向聚合物胶束溶液，稀释后，取一滴滴于云母片上，自然晾干后，采用透射电镜观察脑肿瘤靶向纳米胶束递药系统的外观形态，并测定其粒径，如图2所示。

将阿霉素溶于有机溶剂中，将两亲性壳聚糖溶于水或乙醇中，在快速搅拌下将阿霉素溶液缓慢加入两亲性壳聚糖溶液中，两种溶液混合后超声，去离子水透析，0.22μm微孔滤膜过滤除未包封的阿霉素，即得没有葡萄糖修饰的纳米胶束递药系统。

将星型胶质细胞于每孔8×10⁵个的密度种于预先铺有多聚赖氨酸的插件反面培养4h，待细胞贴壁后翻过来培养，培养约5d。将永生化血管内皮细胞种在预先涂有2％明胶的插件上，两种细胞共同培养4d后，转入另一个下层已种植C6胶质瘤细胞的transwell，细胞密度为每孔8×10⁵个，继续共同培养1d。分别加入阿霉素溶液，将没有葡萄糖修饰的纳米载药胶束即普通胶束和按实施例1制备的葡萄糖修饰的纳米载药胶束，分别加入模型上层，以Hank’s作为转运媒介。48h后，用MTT法检测下层C6胶质瘤细胞的生存活性(如图3所示)。

按实施例1的方法制备的葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液，大鼠分别尾静脉注射5mg阿霉素/kg的注射用阿霉素溶液、没有葡萄糖修饰的纳米载药胶束和葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液，用HPLC法检测各时间点血药浓度，得到的药-时曲线，如图4所示。

按实施例1的方法制备的葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液，ICR荷瘤小鼠分别尾静脉注射5mg阿霉素/kg的注射用阿霉素溶液、没有葡萄糖修饰的纳米载药胶束和葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液，用HPLC法分别测定2h和8h时阿霉素在心脏组织、脑组织、脑肿瘤以及其他重要器官中的含量(如图5所示)。

按实施例1～6的方法制备的葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液。ICR荷瘤小鼠分别尾静脉注射没有葡萄糖修饰的纳米载药胶束和葡萄糖修饰的纳米载药胶束溶液，用HPLC法分别测定0.5～48h药物在脑肿瘤中的含量，计算出AUC_0-48(h·μg/g)，并计算出在脑肿瘤部位的相对摄取效率(Re)(如表1所示)。

表1实施例1～6葡萄糖修饰的载药胶束在荷瘤小鼠脑肿瘤部位的相对摄取效率(Re)

Claims (10)

1.一种脑肿瘤靶向递药系统，包括介导分子、基础载体和药物，所述的介导分子为葡萄糖，基础载体为两亲性壳聚糖衍生物，介导分子和基础载体共价结合成递药载体，递药载体形成纳米胶束，包载药物；

所述递药载体的结构式为：

式中：n为5-31的整数，x为2-10的整数，R为链长为7～18的全饱和脂肪烷基。

2.如权利要求1所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述的两亲性壳聚糖衍生物为聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖。

3.如权利要求1所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述递药载体中，葡萄糖在两亲性壳聚糖衍生物上的偶联率为20％～95％；所述药物与递药载体的重量比为1:2～1:10。

4.如权利要求1所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述药物选自阿霉素、藤黄酸、紫杉醇、异长春花碱、柔红霉素、表阿霉素、阿克拉霉素或羟基喜树碱中的一种。

5.如权利要求1所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述递药系统通过以下方法制备：

将药物溶于有机溶剂中，将葡萄糖修饰的两亲性壳聚糖衍生物即递药载体溶于水中，在快速搅拌下将药物溶液缓慢加入递药载体中，两种溶液混合后超声，去离子水透析，微孔滤膜过滤除未包封的药物，即得到脑肿瘤靶向递药系统。

6.如权利要求5所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、二甲亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

7.如权利要求6所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述有机溶剂为无水乙醇。

8.如权利要求5所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述药物在有机溶剂中的浓度为1～50mg/mL；所述递药载体在水中的浓度为5～50mg/mL；所述药物与递药载体的重量比为1:2～1:10。

9.如权利要求1所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：所述递药载体通过以下方法合成：

将壳聚糖分散于甲醇或体积百分比1％～5％醋酸水溶液中，30～50℃水浴机械搅拌，缓慢滴加烷醛，反应6～10h；在30～50℃条件下加入还原剂还原6～24h，当采用醋酸溶液时，先用NaOH溶液调节pH值至5，再在30～50℃条件下加入还原剂还原6～24h；用NaOH溶液调节反应液pH至中性，抽滤，用甲醇或乙醇洗涤，烘干或真空干燥，得烷基化壳聚糖；

将烷基化壳聚糖用甲酸溶解，加入聚乙二醇搅拌15～45min，然后加入甲醛，磁力搅拌10～24h，移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，冻干样品用氯仿洗涤，抽干，然后用0.1～0.5mol/L盐酸溶解，再次移入透析袋中，去离子水透析处理三天，冷冻干燥，即得两亲性壳聚糖；

以两亲性壳聚糖为原料，将两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，再加入现制的琼斯试剂，室温下搅拌后滤去不溶物，滤液置于透析袋中，去离子水透析过夜，冻干后得到羧化的两亲性壳聚糖；

将羧化的两亲性壳聚糖溶解于无水乙醇中，加入DCC(二环己基碳二亚胺)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)的二氯甲烷溶液，在室温搅拌的条件下缓慢加入1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液，室温下搅拌18h以上，减压蒸去有机溶剂；

将产物溶解于四氢呋喃中，再加入三氟乙酸，透析过夜后冻干，即得葡萄糖修饰的聚乙二醇接枝烷基化壳聚糖即递药载体。

10.如权利要求9所述的脑肿瘤靶向递药系统，其特征在于：

所述烷醛为碳链长7-18的正烷醛，壳聚糖在甲醇或醋酸溶液中的浓度为10～60mg/mL；烷醛在甲醇或醋酸溶液中的浓度为25～130mg/mL；所述还原剂选自KBH₄、NaBH₄中的一种或两种；所述还原剂在甲醇或醋酸溶液中的浓度为8～27mg/mL；

所述烷基化壳聚糖在甲酸中的浓度为10～50mg/mL；聚乙二醇在甲酸中的浓度为20～80mg/mL；甲醛与甲酸的体积比为1:10～1:20；

所述两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为5～20mg/mL；两亲性壳聚糖的乙醇溶液与琼斯试剂的体积比为5:1～5:4；

所述羧化的两亲性壳聚糖在无水乙醇中的浓度为10～50mg/mL；DCC和DMAP在二氯甲烷溶液的浓度分别为：10～40mg/mL、5～25mg/mL；1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的浓度为15～60mg/mL；羧化的两亲性壳聚糖的无水乙醇溶液、DCC和DMAP的二氯甲烷溶液、1，2，3，4-四-O-三甲基硅基-β-D-吡喃葡萄糖的二氯甲烷溶液的体积比为5:1:1～10:1:1；

所述产物在四氢呋喃中的浓度为30～60mg/mL；三氟乙酸在四氢呋喃中的浓度为1％～10％。