CN105726511A - 一种自发组装的多聚赖氨酸接枝物纳米粒及其制备与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自发组装的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒及制备方法与应用。该纳米粒由两亲性的多聚赖氨酸接枝聚合物与多巴胺?接枝?聚谷氨酸组成，无需有机溶剂辅助下在水性介质中自发组装而成，纳米粒粒径大小在10～1000nm，Zeta电位在5～50mV，具有球形或类球形微观形态，在血浆蛋白中具有很好的稳定性。该纳米粒不但自身能明显地抑制肿瘤细胞的生长，而且还能增溶疏水性抗癌药物在水中的溶解度，作为抗癌药物的传递载体，增加药物的细胞粘附、细胞穿透能力，提高抗癌效果。

Description

一种自发组装的多聚赖氨酸接枝物纳米粒及其制备与应用
技术领域
本发明涉及一种能自发组装的多聚赖氨酸接枝物纳米粒及制备方法与应用，特别涉及维生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸自组装的纳米粒及制备方法与应用。
技术背景
纳米药物传递系统(NDDS)自从20世纪90年代以来被用作抗癌药物递送的有效手段开始研究，包括聚合物胶束、囊泡、纳米粒、脂质体、纳米乳等，其粒径在10-1000nm，统称为纳米药物。纳米药物载体因其独特的纳米尺寸，静脉注射后，经肿瘤组织增强渗透与滞留效应(EPR效应)，能被动聚集在肿瘤组织，提高化疗药物的选择性；同时，还能对所装载的药物起保护作用，避免其体内快速降解、消除，延长其血液循环时间。与纳米乳、纳米粒以及脂质体相比，两亲性高分子聚合物组装的纳米胶束具有更优越的性质如组装材料的结构多样性，纳米粒理化性质的可调节性，表面完全的亲水层覆盖，更长血液循环时间，更强的组织穿透能力。这些有利的性质奠定了其在化疗药物传递中广泛应用的基础，并且已有多个产品进入市场或临床试验。当前生物医药领域关于生物可降解、生物相容性的两亲性高分子材料主要聚焦在聚乙二醇(PEG)化的聚乳酸共聚羟基乙酸类、聚谷基酸类材料制备的纳米胶束。
该类材料制备的纳米胶束转运存在制剂学和生物学双重障碍。制剂方面如不同理化性质的药物装载缺陷、载药稳定性差导致的药物泄露问题；生物方面如难以穿透致密的血脑屏障，逆压力差的脑组织渗透转运，脑胶质瘤细胞溶酶体逃逸，以及血液单核-巨噬细胞系统的吞噬、补体激活介导的快速清除等障碍。
聚赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。由赖氨酸为构建单元，组成的聚赖氨酸具有生物可降解、生物相容性，在食品、医药领域具有广泛的应用。多聚赖氨酸包括α-L-型多聚赖氨酸以及异构型的ε-多聚赖氨酸，该类聚氨基酸材料具有很好的水溶性，侧链含有大量的氨基，能细胞表面负电荷作用，具有超强的细胞粘附能力。因多聚赖氨酸为水溶性物质，对生物膜穿透性能差，缺乏两亲性无法自组装成纳米载体，限制其在药物递送领域的应用。文献报道了将结晶性的聚己内酯(PCL)修饰ε-多聚赖氨酸，制备PCL-g-PLL接枝聚合物(Zhao RF，et al.Biodegradable cationic ε-poly-L-lysine-conjugatedpolymeric nanoparticles as a new effective antibacterial agent.Sci.Bull.(2015)60(2)：216-226)。该聚合物需要有机溶剂的辅助，才能在水相中自发组装，并且纳米粒粒径为大于500nm，而且因PCL结晶性，纳米胶束稳定性差、载药性能差。
非结晶性的长碳链类如油酸、硬脂酸、硬脂醇、维生素E及衍生物或胆甾醇类如胆酸、胆固醇及胆固醇琥珀酸单酯等疏水性小分子，作为接枝基团，修饰亲水性多糖类聚合物，能显著提高目前抗癌药物的溶解度。中国专利(专利申请号：CN201410571048.8)公开了一种ε-聚赖氨酸-维生素E琥珀酸酯酰胺复合物的制备及用作食品保鲜方面的应用，但该专利并没有利用该聚合物制备纳米颗粒以及用于药物递送中的应用。此外，研究发现，维生素E及其衍生物具有较强的抗肿瘤作用，其中以维生素E琥珀酸酯抗肿瘤活性最强，备受广泛关注。细胞的放射自显影技术、超威结构以及细胞表面变化也证实维生素E琥珀酸酯可以抑制肿瘤细胞的增生、促进肿瘤细胞退化。但维生素E琥珀酸单酯在水中溶性差，25℃水中溶解度仅有0.041mg/mL、对光、热不稳定，容易氧化降解，给药后体内消除快、半衰期短等缺陷(郑燕升，天然维生素E琥珀酸单酯(VES)的合成，广西大学硕士论文(2007))。本发明使用维生素E琥珀酸酯(VES)，修饰多聚赖氨酸，合成两亲性的维生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸(VES-g-PLL)聚合物。无需有机溶剂的辅助，该聚合物能自发在水中组装成10-1000nm的纳米粒，一方面能显著增加VES在水中溶解度，自身具有抗癌作用。另一方面，该接枝聚合物组装的纳米粒可以作为目前抗癌药物递送载体，改善疏水性药物溶解度。利用组装的纳米粒微小的粒径以及肿瘤组织血管的不完整性，载药纳米粒静脉注射后，经肿瘤组织增强穿透滞留效应(EPR效应)被动聚集在肿瘤组织，提高选择性。考虑到纳米载体表现出较强的正电荷，能与肿瘤细胞表面的负电荷经静电吸附，使纳米载体具有更强的肿瘤组织穿透能力。
本发明的目的在于克服多聚赖氨酸细胞膜穿透性差、缺乏两亲性、无法自组装成纳米粒的缺陷，利用微生素E琥珀酸酯修饰多聚赖氨酸，合成两亲性的微生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸，在无需有机溶剂辅助下自发组装制备纳米粒，应用该纳米粒作为水难溶性抗癌药物的载体，改善药物水溶性和肿瘤组织靶向性与穿透性，提高抗癌效果。
本发明可以通过下列技术方案实现：
一种能自发组装的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，由两亲性的多聚赖氨酸接枝聚合物与多巴胺-接枝-聚谷氨酸组装而成，粒径大小在10-1000nm，具有Zeta电位在0～50mV。
上述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒中多聚赖氨酸接枝聚合物与多巴胺-接枝-聚谷氨酸质量的比为100∶1～10∶1，优选质量的比为50∶1～12∶1。
上述的两亲性多聚赖氨酸接枝聚合物由多聚赖氨酸亲水链段和疏水性接枝链段构成，其中，多聚赖氨酸亲水链选自分子量在6,000～70,000Da的α-L-多聚赖氨酸或分子量600-6000Da的ε-多聚赖氨酸，优选分子量在6,000～3,000Da的α-L-多聚赖氨酸或分子量2000～5000Da的ε-多聚赖氨酸；疏水性接枝链段为维生素E琥珀酸酯。
上述的多聚赖氨酸接枝聚合物中疏水性接枝段分子量占整个聚合物分子量的2-85％，优选10-80％。
上述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取10g多聚赖氨酸至圆底烧瓶中，加二甲基亚砜(DMSO)溶解；称取含有羧基的维生素E琥珀酸酯接枝物至另一反应瓶中，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酸亚胺活化试剂，在室温搅拌反应活化羧基；将活化的疏水性接枝物滴加至上述多聚赖氨酸的溶液中，在10-50℃、搅拌反应2-24h，得到反应粗液。
(2)将(1)所得反应粗液过滤，除去沉淀，将滤液先对95％乙醇透析(截留分子量为3500Da的透析袋)除去未反应的小分子杂质，后对蒸馏水透析24h除去DMSO，冻干制备得到聚合物。
(3)配制浓度0.01～100mg/mL的多巴胺-接枝-聚谷氨酸水溶液，将多聚赖氨酸接枝聚合物冻干粉末以浓度为0.01-1g/mL分散在上述多巴胺-接枝-聚谷氨酸水溶液中，在5-60℃搅拌孵育0.5-24h后，自发组装成纳米粒，后经超声或高压均机匀化，使粒径均匀，制备纳米粒。
本发明所述多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒可具有抗癌效果，同时可以用作水难溶性抗癌药物的纳米组合物的载体。
本发明还公开了一种提高难溶性抗癌药物的纳米组合物，该组合物包含多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，难溶性抗癌药物选自紫杉醇、多西他赛、喜树碱、姜黄素中的一种或多种组合。
作为优选，所述组合物中，多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒与抗癌药物质量的比的范围为100∶1至100∶50。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明利用疏水性的维生素E琥珀酸酯接枝多聚赖氨酸，制备两亲性的多聚赖氨酸接枝聚合物，在无需有机溶剂辅助下，自发组装成纳米粒，自身具有抗肿瘤作用。
(2)与现有聚合物纳米粒相比，本发明制备的多聚赖氨酸纳米粒具有载药量高、稳定性好、表面带有正电荷、具有细胞粘附和穿透作用。
附图说明
附图1实施例3中组9合成的维生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸聚合物的1H-NMR
附图2实施例3中组9合成的维生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸聚合物的FT-IR
附图3实施例5中组21制备的纳米粒粒径分布图
附图4实施例5中组20制备的纳米粒粒径分布图
附图5实施例5中组19制备的纳米粒透射电镜图
附图6实施例5中组20制备的纳米粒透射电镜图
附图7实施例5中组19制备的纳米粒在不同血浆蛋白中的稳定性
附图8实施例5中组20制备的纳米粒装载姜黄素与Tween-80增溶的姜黄素溶液对C6细胞的粘附性
具体实施例
实施例1 多聚赖氨酸接枝物临界聚集浓度测定
芘荧光探针法测定多聚赖氨酸聚合物临界聚集浓度(CAC)，具体操作为首先配制芘浓度1×10-5mol/L的丙酮溶液，分别取此溶液100μL至一系列10mL棕色容量瓶中，氮气流下吹干有机溶剂。配制聚合物终浓度分别为1×10-5、5×10-5、1×10-4、5×10-4、1×10-3、5×10-3、1×10-2、5×10-2、0.1、1mg/mL的一系列聚合物胶束溶液，加入上述含芘的容量瓶中，定容至刻度，芘终浓度为1×10-7mol/L。然后将这些混合液于180W功率下水浴超声30min，室温静置过夜使充分平衡。用荧光分光光度计测定荧光光谱，固定发射波长为390nm，扫描速度2nm/min，扫描并记录300～350nm波长范围的激发光谱。以激发波长在338nm与336nm处的荧光强度的比值对聚合物浓度的对数值作图，曲线上的拐点所对应的浓度值即是该聚合物的CAC值。
实施例2 多聚赖氨酸接枝物接枝率的测定
维生素E琥珀酸酯在285nm处有吸收，多聚赖氨酸接枝聚合物在该波长处同样有吸收，利用紫外分光光度法可以测定该接枝聚合物的实际接枝率，具体操作如下，用DMSO配制维生素素E琥珀酸酯标准溶液，浓度(C)为40、60、80、90、100、120μg/mL，在285nm处测定吸光度(A)，绘制标准曲线(A＝0.0014C)，称取多聚赖氨酸接枝物样品W1至10mL容量瓶，DMSO溶解、定容，在285nm处测样品吸光度，计算聚合物物中VES浓度，推算聚合物中VES的质量(W2)，按照下列公式计算聚合物实际接枝率。
实施例3 不同接枝率的多聚赖氨酸接枝聚合物的合成
按照表1投料合成不同接枝率的多聚赖氨酸接枝聚合物，具体操作为：称取亲水性的多聚赖氨酸至圆底烧瓶中，加二甲基亚砜溶解；称取含有羧基的疏水性接枝物至另一反应瓶中，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸(EDC)、N-羟基琥珀酸亚胺(NHS)活化试剂，在一定温度下搅拌反应活化羧基；将活化的疏水性接枝物滴加入上述多聚赖氨酸的溶液中，在10-50℃、搅拌反应2-24h，得到反应粗液，过滤除去沉淀，将滤液先对95％乙醇透析(截留分子量为3500Da的透析袋)除去未反应的小分子杂质，后对蒸馏水透析24h除去DMSO，冻干制备得到聚合物，1H-NMR，FT-IR及Uv-Vis对所合成聚合物进行了结构表征，并计算接枝率，芘荧光探针测定聚合物临界聚集浓度。其中，组9合成的维生素E琥珀酸酯-接枝-多聚赖氨酸聚合物的1H-NMR和FT-IR结果如附图1和附图2。
表1不同接枝率的多聚赖氨酸接枝聚合物的合成与性质
实施例4 多聚赖氨酸接枝物纳米粒粒径与形态表征方法
①粒径与Zeta电位：新鲜制备的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒溶液，过0.8μm膜，经适当稀释后，于常温条件下固定激光波长为632.8nm、散射角90°，NICOMPTM 380粒度测定仪测定粒径和Zeta电位。②形态研究：1)透射电镜(TEM)：取上述纳米胶束100μL滴于铜网上有碳膜的一面，以无纤维滤纸从铜网边缘吸掉多余液体，待完全干燥后，滴入一滴2％磷钨酸至载有纳米粒的铜网上，滤纸吸掉边缘多余液体，室温染色，放置自然晾干2天，置于透射电镜中以100kV加速电压检视。
实施例5 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒的制备
配制浓度0.01～100mg/mL的多巴胺-接枝-聚谷氨酸水溶液5mL，按照表2处方和工艺参数，称取多聚赖氨酸接枝物冻干粉末，分散上述多巴胺-接枝-聚谷氨酸水溶液中，在温度5-60℃搅拌孵育0.5-24h后，自发组装成纳米粒，后经超声或高压均机匀化，使粒径均匀，制备纳米粒，按照实施例4所述方法测定各处方制备的纳米颗粒平均粒径、Zeta电位以及形态，结果如表2。其中，组21制备的纳米粒粒径分布图见图3，组20制备的纳米粒粒径分布图见图4，组19制备的纳米粒透射电镜图见附图5，组20制备的纳米粒透射电镜图见图6。
表2不同处方制备的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒
实施例6 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒稳定性研究方法
DLS测定多聚赖氨酸接枝聚合物纳米颗粒在含有血浆蛋白的介质中粒径以及光散射强度变化评价纳米粒稳定性，具体方法：纳米颗粒分散在含有1％，5％，10％人血浆白蛋白的pH7.4PBS中，37℃震摇于1，3，6，12，24h测定载药纳米粒粒径(Dh)以及光散射强度(I)，与0h对比，分别作Dh(t)/Dh(0)，I(t)/I(0)与时间t的关系图，考察粒径稳定性。结果表明，本发明公开的纳米颗粒稳定性好，孵育24h后，纳米颗粒粒径变化较小，I(t)/I(0)没有明显的变化，在血浆介质中纳米颗粒稳定性能好。其中，实施例5中组19制备的纳米颗粒稳定性结果如图7。
实施例7 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒的体外细胞抗肿瘤活性
将C6或U87MG细胞球消化成单细胞，用含10％胎牛血清的培养介质液稀释、吹打成8×103cells/mL密度的细胞悬液，以100μL/每孔将细胞悬液接种在96孔板中，将96孔板置细胞培养箱中孵育24h使细胞贴壁。待贴壁后，加入各处理组继续培养48h或72h后，将96孔板取出，加入5mg/mL的MTT溶液10μL，置培养箱中继续孵育4h后，甩板除去培养介质，将96孔板倒扣在滤纸上充分吸干残留培养液，每孔加入200μL DMSO于震荡器上震摇10min溶解甲瓒，酶标仪测定492nm处吸光度。按照如下公式计算细胞存活率(Cell viability(％))。以改良寇氏计算法计算抑制50％细胞生长时的药物浓度，即IC50值。
C e l l v i a b i l i t y ( % ) = A f o r m u l a t i o n A c o n t r o l × 100 %
Aformulation：为加药孔的吸光度；Acontrol：为加培养基孔的吸光度。
结果表明，ε-多聚赖氨酸无细胞毒性，VES细胞毒性微弱，而维生素E琥珀酸酯-接枝多聚赖氨酸纳米粒则展现出明显的细胞毒性，各组细胞IC50计算结果如表3。
表3多聚赖氨酸接枝物纳米颗粒对两种脑胶质瘤的体外抑制IC50(μg/mL)(n＝3)
实施例8 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒对疏水性抗癌药的增溶作用
以水难溶性抗癌药物如紫杉醇、多西他赛、喜树碱、阿霉素、姜黄素为模型药物，考察多聚赖氨酸接枝物纳米粒的增溶作用。具体操作为：多聚赖氨酸接枝物纳米粒水溶液与难溶性药物的二氯甲烷溶液等体积混合，至探头超声仪以400w超声2分钟(ON 10s，OFF 10s)匀化、室温搅拌24h除去有机溶剂，5000转/分钟离心除去未包裹的游离药物沉淀，制备载药纳米粒，HPLC或UV-Vis法测定药物在纳米粒中的溶解度。以蒸馏水代替纳米粒溶液，同法操作，测定药物在水溶液中的饱和溶解度。在室温下，结果表明紫杉醇、多西他赛、喜树碱、阿霉素、姜黄素在水中饱和溶解度分别为4.8μg/mL、0.56μg/mL、3.21μg/mL、5.68μg/mL和0.36μg/mL，而本发明公开的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒对难溶性抗癌药物具有很好的增溶作用，其增溶结果如表4。
表4多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒对各种难溶性抗癌药物增溶结果
实施例9 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒体外对Caco-2单层细胞穿透性
(1)Caco-2单层细胞的培养：在37℃，5％CO2环境，25-40代的Caco-2细胞于DMEM培养基(10％胎牛血清、1％非必须氨基酸、1％谷氨酰胺以及青霉素-链霉素双抗液)，隔天换一次培养液，没两天按1∶2比例传代。将对数生长期细胞按照1×105接种在12孔Transwell板上，接种后隔天换液，6天后每日换液，培养25天。检测各孔细胞碱性磷酸酶活性和跨膜电阻，选择Caco-2细胞生长状况好、符合转运条件(跨膜电阻＞500Ω/cm)的单层细胞膜用于转运实验。
(2)溶液配制：受试制剂为装载姜黄素的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒溶液；参比制剂为Tween-80增溶的姜黄素水溶液；各实验组姜黄素浓度均为300μg/mL。
(3)转运实验：
A→B侧的转运：将0.5mL的药物溶液加到细胞绒毛面Apical(A)侧作为供给池，同时基底面Basolateral(B)侧加入1.5mL空白的HBSS溶液作为接受液。
B→A侧的转运：将1.5mL的药物溶液加到B侧作为供给池，同时基底面A侧加入0.5mL空白的HBSS溶液作为接受液。120min后从接受池取样0.5mL(A→B测的转运)或0.2mL(B→A测的转运)，同时补加等量空白HBSS溶液。转运样品在4℃，12000转/分离心10分钟，取上清液HPLC分析。HPLC条件：Eclipse XDB-C18(4.6×250mm，5μm)，流动相为：甲醇/3mM磷酸二氢钾/0.5％醋酸(58∶42∶0.5)；流速1.0ml/min，检测波长为227nm。
(4)表观渗透系数Papp计算：
药物渗透Caco-2单层细胞模型的表观渗透系数Papp，反应药物穿透能力的大小。Papp＝(dQ/dt)/(A×C0)cm/s，其中，dQ/dt为单位时间药物转运量(μg/min)，A为聚碳酯膜的表面积(本实验中为1.13cm2)，C0为药物的初始浓度(μg/mL)。
(5)实验结果
从体外Caco-2单层细胞渗透结果(表5)可知，Tween-80增溶的姜黄素水溶液穿透性差，其Papp均小于1×10-6cm/s，而将姜黄素包裹在多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒内，则展现出较大的Papp，其值均大于1×10-6cm/s，表面纳米粒具有更强的细胞穿透能力。
表5不同多聚赖氨酸纳米粒增溶的姜黄素对Caco-2单层细胞的穿透系数(Papp)(平均值±SD，n＝3)
实施例10 多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒体外对细胞粘附作用
C6细胞球消化成单细胞，以5×105个细胞/孔接种在6孔板内，在完全DMEM-F12介质中培养24h后，加入各处理组孵育1h或4h后，离心除去培养介质，PBS冲洗、收集细胞，加入DAPI试剂染色，PBS冲洗，至激光共聚焦显微镜下观察细胞荧光。实施例5中组20制备的纳米粒增溶姜黄素和Tween-80增溶的姜黄素的细胞粘附实验结果如图8，结果表明Tween-80增溶的姜黄素溶液仅有微弱的荧光在细胞膜，表明微弱的粘附能力，而多聚赖氨酸接枝物组装的纳米粒对C6肿瘤细胞具有更强的粘附性，展现出更明显的药物荧光粘附在C6肿瘤细胞膜。

Claims (9)

1.一种能自发组装的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒及制备方法与应用，其特征在于：该纳米粒由两亲性的多聚赖氨酸接枝聚合物与多巴胺-接枝-聚谷氨酸组装而成，粒径大小在10～1000nm。
2.根据权利要求1所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的多聚赖氨酸接枝聚合物与多巴胺-接枝-聚谷氨酸的质量的比为100∶1～10∶1。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的多聚赖氨酸接枝聚合物由多聚赖氨酸亲水链段和疏水性接枝链段构成。
4.根据权利要求3所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的亲水性多聚赖氨酸包括分子量在6,000-70,000Da α-L-多聚赖氨酸或分子量1000-6000Da ε-多聚赖氨酸，疏水性接枝链段为维生素E琥珀酸酯。
5.根据权利要求3所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的多聚赖氨酸接枝聚合物中疏水性接枝段分子量占整个聚合物分子量的2％-85％。
6.一种权利要求1或权利要求2所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
①称取10g多聚赖氨酸至圆底烧瓶中，加二甲基亚砜溶解；称取0.2g～40g维生素E琥珀酸酯至另一反应瓶中，加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酸亚胺活化试剂，在一定温度下搅拌反应活化羧基；将活化的疏水性接枝物滴加入上述多聚赖氨酸溶液中，在10-50℃、搅拌反应2-24h，得到反应粗液；
②将①所得反应粗液过滤，除去沉淀，将滤液先对95％乙醇透析(截留分子量为3500Da的透析袋)除去未反应的小分子杂质，后对蒸馏水透析24h除去二甲基亚砜，冻干制备得到聚合物；
③将称取上述冻干粉末，以浓度为0.01-1g/mL分散在去离子水中，在温度5-60℃搅拌，自发组装成纳米粒。
7.根据权利要求1或2所述多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒自身具有抗癌作用，可以增加难溶性抗癌药物的溶解度，可以作为疏水性抗癌药物的载体。
8.根据权利要求5的多聚赖氨酸接枝聚合物纳米粒，其特征在于：所述的疏水性抗癌药物包括紫杉醇、多西他赛、喜树碱、姜黄素。
9.权利要求5所述抗癌药物载体，其特征在于：多聚赖氨酸接枝聚合物与抗癌药物质量的比的范围为100∶1至100∶50。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109862876A (zh) * 2016-10-17 2019-06-07 宝丽化学工业有限公司 含有阴离子聚合物和阳离子聚合物或肽的复合粒子及其制造方法
CN113082219A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 中国科学院大学温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 一种基于π-π作用的疏水药物的增溶方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102558391A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 沈阳药科大学 维生素e琥珀酸酯-壳聚糖接枝物及其制备方法和应用
CN102604076A (zh) * 2012-03-09 2012-07-25 沈阳药科大学 多功能聚乙二醇二维生素e琥珀酸酯衍生物及在药物传递中的应用
CN104530256A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 北京中医药大学 透明质酸维生素e琥珀酸酯聚合物及其制备和用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102558391A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 沈阳药科大学 维生素e琥珀酸酯-壳聚糖接枝物及其制备方法和应用
CN102604076A (zh) * 2012-03-09 2012-07-25 沈阳药科大学 多功能聚乙二醇二维生素e琥珀酸酯衍生物及在药物传递中的应用
CN104530256A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 北京中医药大学 透明质酸维生素e琥珀酸酯聚合物及其制备和用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱荣,等: "以磁纳米粒为核的pH敏感型聚谷氨酸树状分子药物载体", 《高分子学报》 *
柯力援,等: "胰岛素pH敏感接枝共聚物囊泡的制备", 《沈阳药科大学学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109862876A (zh) * 2016-10-17 2019-06-07 宝丽化学工业有限公司 含有阴离子聚合物和阳离子聚合物或肽的复合粒子及其制造方法
CN113082219A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 中国科学院大学温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 一种基于π-π作用的疏水药物的增溶方法
CN113082219B (zh) * 2021-04-07 2023-02-17 中国科学院大学温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 一种基于π-π作用的疏水药物的增溶方法

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