CN109793711A

CN109793711A - 一种肝癌靶向载人参皂苷ck壳聚糖聚合物胶束递药系统及其制备方法

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Publication number: CN109793711A
Application number: CN201910157641.0A
Authority: CN
Inventors: 胡卫成; 张建梅; 沈婷; 张迹
Original assignee: Huaiyin Normal University
Current assignee: Huaiyin Normal University
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2019-05-24

Abstract

本发明提供了一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统及其制备方法。本发明递药系统包括：靶向头基，基础载体，以及抗癌药物；其中，所述靶向头基为A54多肽，所述基础载体为两亲性聚合物，所述抗癌药物为人参皂苷CK；所述靶向头基通过连接基团与基础载体的疏水端连接形成递药载体；所述递药载体包载人参皂苷CK，形成肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。本发明所制备的递药系统能明显提高人参皂苷CK的水溶性，并主动靶向肝癌细胞，对肝癌的临床治疗有重要意义。

Description

一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物技术与纳米制药领域，具体而言，涉及一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统及其制备方法。

背景技术

纳米递药系统是在纳米技术、药剂学及临床医学的基础上发展起来的新型药物递送系统，广泛应用于癌症的治疗。其中，聚合物纳米胶束递药系统是由两亲型聚合物在水介质中自组装形成的具有纳米尺寸的大分子有序聚集体，其疏水性内壳可用于包载疏水性抗癌药物，提高药物的水溶性和稳定性，延长体内循环时间，进一步提高癌症治疗效果。

人参皂苷CK是人参皂苷的主要活性成分，具有很强的抗癌活性，对于肝癌、结肠癌、乳腺癌及肺癌等多种癌细胞具有显著的抑制作用。但人参皂苷CK的水溶性差，生物利用率低，严重影响了其在临床的应用。

壳聚糖是一种安全无毒且具有生物相容性和生物可降解性的天然多糖，其化学结构式中的活性基团易于化学修饰，可用于制备多功能纳米药物载体。壳聚糖及其衍生物由于其独特的性质已被广泛用于生物技术和纳米制药等领域。

虽然将人参皂苷CK通过纳米递送系统包载(例如以壳聚糖及其衍生物作为载体)所制备成纳米药物能够在一定程度上解决人参皂苷CK的水溶性问题。然而，此类纳米载药系统的癌细胞靶向性仍有待改善。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，本发明所提供的递药系统能够主动靶向肝癌细胞，提高药物治疗的有效性。

本发明的第二目的在于提供一种所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统的制备方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，包括：靶向头基，基础载体，以及抗癌药物；其中，所述靶向头基为A54多肽，所述基础载体为两亲性聚合物，所述抗癌药物为人参皂苷CK；所述靶向头基通过连接基团与基础载体的疏水端连接形成递药载体；所述递药载体包载人参皂苷CK，形成肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

同时，本发明还提供了所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统的制备方法，包括：(a)向溶有A54多肽的溶液中加入保护剂后混合反应，然后加入偶联剂继续反应；(b)将溶有连接化合物的溶液加入步骤(a)反应液中，混合反应后，加入偶联剂继续反应；(c)将溶有基础载体的溶液加入步骤(b)反应液中，混合反应后，调节反应液pH；然后，将反应液透析后干燥，得到递药载体；(d)向分散有递药载体的溶液中，加入溶有人参皂苷CK的溶液，反应后进行超声和透析处理，然后过滤、干燥，得到肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明中，以A54多肽对基础载体进行肝癌细胞靶向修饰，从而提高了递药系统的靶向性能，使其能够主动靶向肝癌细胞，并选择性地在肿瘤区域积累，从而增强抗癌药物人参皂苷CK治疗的有效性；

同时，通过采用递药载体负载递药的方式，也能够提高人参皂苷CK的生物利用度，同时还能够起到药物缓释的功效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例1肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统原子力学显微镜图；

图2为本发明实施例1肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统粒径分布图；

图3为本发明实施例1肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统Zeta电位分布图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明所提供的新型递药系统，是以A54多肽对羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸基础载体修饰以形成递药载体，然后再以该递药载体包覆抗癌药物人参皂苷CK，从而形成的纳米胶束递药系统；

其中，A54是由噬菌体展示随机肽库体内筛选出来的一种包含12种氨基酸的多肽，具有相对分子量小、低细胞毒性和体内可降解性等特点。肝癌细胞中A54受体表达率显著高于正常细胞，已有研究发现，A54能特异性靶向肝癌细胞。

基础载体可以参照如下方法得到：

将脱氧胆酸在有机溶剂(例如DMSO)中溶解，然后加入偶联剂(例如EDC(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-Hydroxysuccinimide，N-羟基丁二酰亚胺)，优选均为脱氧胆酸1.5倍摩尔比的用量)，室温下避光反应，得到脱氧胆酸NHS活性酯溶液；

然后，将羧甲基壳聚糖在有机溶剂(例如甲醇)中溶解后，加入(优选采用滴加的方式)，室温条件下避光反应后，将反应液透析、干燥(优选为冷冻干燥)后，得到脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体。

具体的，如上所述的递药系统中，A54多肽通过连接基团PEG(polyethyleneglycol，聚乙二醇)与两亲性聚合物基础载体(即羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸基础载体)的疏水端连接，以形成递药载体；

其中，递药载体中，PEG的两端分别与A54多肽和基础载体键合(通过反应所形成的化学键共价结合)。

如上所形成的递药载体进一步包载疏水性抗癌药物人参皂苷CK后，形成能够靶向肝癌细胞的递药系统。

本发明中，通过以具有肝癌细胞靶向特性的A54多肽对基础载体进行修饰，从而使得所得到的载人参皂苷CK壳聚糖聚合物纳米胶束递药系统具有良好的肝癌靶向性，使其能够主动靶向肝癌细胞，并选择性的在肿瘤区域积累，从而增强抗癌药物人参皂苷CK的治疗有效性。

进一步的，本发明所提供的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物(纳米)胶束递药系统的制备主要包括如下步骤：

(a)将A54多肽溶于有机溶剂(例如DMF等)中，然后加入保护剂(Boc)₂O(Di-tert-butyl dicarbonate，二叔丁基二碳酸酯)，室温条件下避光搅拌反应(6-18h，优选12h)后，加入偶联剂EDC和NHS继续反应(1～3h)；

此步骤中，A54多肽，保护剂((Boc)₂O)，EDS和NHS的摩尔比为：1：(1.1～1.5)：(1.3～1.8)：(1.3～1.8)；

优选的，此步骤中，A54多肽，(Boc)₂O，EDS和NHS的摩尔比为：1：1.3：1.5：1.5。

(b)将NH₂-PEG-NH₂在有机溶剂(例如DMF等，其摩尔用量与A54多肽的比例优选为1:1)中溶解后，加入步骤(a)反应液中，室温条件下搅拌反应(6-18h，优选12h)；

然后，向反应液中加入DSC(N-Succinimidyl carbonate，N,N'-琥珀酰亚胺基碳酸酯)，搅拌反应9～12h。

(c)将脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体溶于水中，然后将所得溶液加入步骤(b)反应液中，搅拌反应(6-18h，优选12h)；

然后，加入酸(优选为盐酸)调节反应液pH至1.5-2.0，以进行脱保护(即除去保护基Boc)。

然后，将反应液以纯水透析后干燥(优选冷冻干燥)，得到递药载体。

(d)将递药载体分散于水中，然后将人参皂苷CK溶于乙醇中，将所得溶液加入(优选采用滴加的方式)递药载体水分散液中，室温下反应过夜(12～18h)；

然后，将反应液进行超声处理(所述的超声条件设定为：250W，工作2s，暂停4s，共3次，每次4min)，然后纯水透析，滤膜过滤后冷冻干燥，即得到肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物(纳米)胶束递药系统。

进一步的，由如上方法所得到的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物(纳米)胶束递药系统还可以进一步用于制备肿瘤治疗药物，特别是肝癌治疗药物。

实施例1

按照如下方法，制备实施例1的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统：

(1)脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体制备：

称取10mg脱氧胆酸粉末，将其加入5ml无水DMSO中，搅拌溶解，加入1.5倍摩尔量的EDC和NHS，室温下避光搅拌，得到脱氧胆酸NHS活性酯溶液。另外称取0.5g羧甲基壳聚糖溶于200ml 75％甲醇溶液中，逐滴加入脱氧胆酸NHS活性酯溶液，室温避光反应36h。将反应得到的溶液透析、冷冻干燥后得到脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体。

(2)A54多肽修饰递药载体制备：

将10mg A54多肽溶于5ml无水DMF溶液，加入1.3倍摩尔量的(Boc)₂O保护剂，室温避光反应12h，加入1.5倍摩尔量的EDC和NHS继续反应1.5h。取25.9mg NH₂-PEG-NH₂溶于2mlDMF溶液，缓慢加入上述反应溶液中，室温反应12h，加入3.3mg DSC，搅拌12h，按等摩尔量加入脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖水溶液，继续搅拌24h，用HCl调节溶液pH，除去Boc保护基。将终反应液用纯水透析，冷冻干燥，即得A54多肽修饰的羧甲基壳聚糖聚合物递药载体。

(3)肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统制备：

称取20mg A54多肽修饰的羧甲基壳聚糖聚合物冻干粉分散于10ml水溶液中，取1mg人参皂苷CK溶于1ml甲醇中，在快速搅拌下缓慢滴入上述溶液，搅拌过夜，在冰水浴下超声，仪器条件为：250W，工作2s，暂停4s，共3次，每次4min。所制备胶束溶液透析、过滤、冻干，即肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

实施例1所制备的纳米胶束递药系统透射电子显微镜图如图1所示，粒径分布如图2所示，zeta电位如图3所示。

由图1可知，所制得的胶束粒径尺寸为纳米级。进一步由检测数据结果可知，纳米胶束的平均粒径为156.8nm，分散度为0.243，Zeta电位为-19.4，载药量为1.61％，包封率为61.78％。

实验例2：

(1)脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体制备：

参照实施例1方法，制备脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体。

(2)A54多肽修饰递药载体制备：

参照实施例1方法，得到A54多肽修饰的羧甲基壳聚糖聚合物递药载体。

(3)肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统制备：

称取20mg A54多肽修饰的羧甲基壳聚糖聚合物冻干粉分散于10ml水溶液中，取2mg人参皂苷CK溶于1ml甲醇中，在快速搅拌下缓慢滴入上述溶液，搅拌过夜，在冰水浴下超声，仪器条件为：250W，工作2s，暂停4s，共3次，每次4min。所制备胶束溶液透析、过滤、冻干，即肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

纳米胶束的平均粒径为169.9nm，分散度为0.158，Zeta电位为-18.4，载药量为2.84％，包封率为68.56％。

实验例3：

(1)脱氧胆酸-羧甲基壳聚糖聚合物基础载体制备：

(2)A54多肽修饰递药载体制备：

(3)肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统制备：

称取20mg A54多肽修饰的羧甲基壳聚糖聚合物冻干粉分散于10ml水溶液中，取4mg人参皂苷CK溶于1ml甲醇中，在快速搅拌下缓慢滴入上述溶液，搅拌过夜，在冰水浴下超声，仪器条件为：250W，工作2s，暂停4s，共3次，每次4min。所制备胶束溶液透析、过滤、冻干，即肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

纳米胶束的平均粒径为171.4nm，分散度为0.266，Zeta电位为-20.8，载药量为3.18％，包封率为76.56％。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims

1.一种肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，其特征在于，包括：靶向头基，基础载体，以及抗癌药物；

其中，所述靶向头基为A54多肽，所述基础载体为两亲性聚合物，所述抗癌药物为人参皂苷CK；

所述靶向头基通过连接基团与基础载体的疏水端连接形成递药载体；

所述递药载体包载人参皂苷CK，形成肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

2.根据权利要求1所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，其特征在于，所述连接基团包括聚乙二醇基。

3.根据权利要求1所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，其特征在于，所述基础载体为：以羧甲基壳聚糖为骨架偶联脱氧胆酸形成的两亲性聚合物；

优选的，所述基础载体主要由以下方法得到：向溶有脱氧胆酸的溶液中加入偶联剂反应后，加入溶有羧甲基壳聚糖的溶液继续反应，所得反应液透析干燥后，得到基础载体。

4.根据权利要求1所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统，其特征在于，所述肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统的胶束粒径为100～250nm，多分散指数为0.10～0.35，Zeta电位为-25～-15mV，包封率为60-80％。

5.权利要求1-4中任一项所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统的制备方法，其特征在于，包括：

(a)向溶有A54多肽的溶液中加入保护剂后混合反应，然后加入偶联剂继续反应；

(b)将溶有连接化合物的溶液加入步骤(a)反应液中，混合反应后，加入偶联剂继续反应；

(c)将溶有基础载体的溶液加入步骤(b)反应液中，混合反应后，调节反应液pH；

然后，将反应液透析后干燥，得到递药载体；

(d)向分散有递药载体的溶液中，加入溶有人参皂苷CK的溶液，反应后进行超声和透析处理，然后分离、干燥，得到肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述保护剂包括：(Boc)₂O；

以及/或者，所述偶联剂包括：EDS以及NHS；

优选的，A54多肽，保护剂，EDS和NHS的摩尔比为：1：(1.1～1.5)：(1.3～1.8)：(1.3～1.8)。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，所述连接化合物为NH₂-PEG-NH₂；

以及/或者，所述偶联剂包括DSC。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述调节反应液pH包括：加入酸将反应液pH调节至酸性，以进行脱保护。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，人参皂苷CK与递药载体的质量比为1:5～1:20。

10.权利要求1-4中任一项所述的肝癌靶向载人参皂苷CK壳聚糖聚合物胶束递药系统在制备肿瘤治疗药物中的应用。