CN111494315A - 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用 - Google Patents

一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111494315A
CN111494315A CN202010193944.0A CN202010193944A CN111494315A CN 111494315 A CN111494315 A CN 111494315A CN 202010193944 A CN202010193944 A CN 202010193944A CN 111494315 A CN111494315 A CN 111494315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drug
nano
polyethylene glycol
sensitive
micelle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010193944.0A
Other languages
English (en)
Inventor
朱康顺
蔡明岳
帅心涛
李博
林立腾
黄敬君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
Original Assignee
Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University filed Critical Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
Priority to CN202010193944.0A priority Critical patent/CN111494315A/zh
Publication of CN111494315A publication Critical patent/CN111494315A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10—Organic compounds
    • A61K49/12—Macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1806—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
    • A61K49/1809—Micelles, e.g. phospholipidic or polymeric micelles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种pH和还原双敏感的纳米胶束及其制备方法和应用。该纳米胶束是由亲水性嵌段以及疏水性pH和还原双敏感嵌段自组装形成的两嵌段聚合物。该纳米胶束可增加药物溶解度，延长药物循环时间，增加肿瘤组织的药物浓度，整合微环境刺激响应的嵌段可使其在肿瘤细胞溶酶体内微酸性和胞质富含还原物质的环境中快速释放药物，提高游离药物浓度，增强治疗效果。并且，该纳米胶束通过表面靶向功能化修饰，具有靶向识别特定细胞的功能，可进一步增加细胞对纳米药物的摄取及肿瘤组织药物的聚集。同时，该纳米胶束在负载成像分子SPION后还具备了MRI造影剂的功能，使纳米胶束成为诊疗一体化的靶向纳米药物体系，为癌症的诊疗提供了一种有前途的创新性策略。

Description

一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及药物载体技术领域，尤其是一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用。
背景技术
系统性治疗(如化疗、分子靶向药物治疗)是肿瘤最主要的治疗方法之一，也常与其它方法联合应用以达到最大限度地杀灭肿瘤细胞、改善患者生存期的目的。然而，系统性治疗为全身用药，药物作用的组织或细胞选择性不强，在杀伤肿瘤细胞的同时也无可避免地会对机体正常组织产生损伤，带来明显的毒副作用。而且，大多数的化疗或分子靶向药物为疏水性药物，溶解度很差，有效半衰期短，药物生物利用率低，个体吸收效率差异性大。因此，如何提高药物的生物利用率，增强其疗效并降低毒副反应是肿瘤系统性治疗面临的重要难题。
近年来，基于两性嵌段的聚合物纳米胶束因其具有作为药物载体及影像探针的应用前景而倍受关注。这些纳米胶束拥有独特的“核-壳结构”：疏水性内核可用于负载疏水性的药物，如索拉非尼(SF)、阿霉素等；亲水性外壳则使其具有可溶性，能逃逸网状内皮系统的诱捕，延长血液循环时间，提高药物溶解度和生物利用率，从而增强治疗效果。另外，纳米尺度的药物递送体系还能通过高渗透滞留效应在肿瘤组织聚集，提高局部药物浓度。而且，基于纳米胶束制备的纳米药物还可进行表面功能化修饰，赋予其主动靶向、识别特定组织、细胞的功能，进一步提高细胞对纳米药物的摄取效率及纳米药物在肿瘤组织的聚集，当药物从纳米胶束中释放后，即可发挥高效的抗肿瘤效果。
但是，就算纳米载体能有效地将药物输送至肿瘤组织或细胞，如果其负载的药物无法快速释放，达到足够的游离药物浓度以杀伤肿瘤细胞，其治疗效果也将大大减弱，甚至导致治疗失败或耐药的发生。而许多传统纳米载体的药物释放特性就表现为：制备后初期，在储存时或血液循环中药物会出现一过性的快速释放，但剩余的药物释放则常常需要持续几天甚至更长的时间。这样一来，早期释放的药物将可能导致不良反应的发生，而后期药物释放缓慢，则在其到达肿瘤组织后无法达到杀伤肿瘤细胞的游离药物浓度，无法取得满意的治疗效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种pH和还原双敏感纳米胶束，其可在肿瘤组织聚集，提高局部药物浓度；同时，该纳米胶束具有双重敏感的药物释放特性，可肿瘤微环境触发下快速释放负载的药物；并且，该纳米胶束还可通过表面功能化修饰获得靶向、识别特定细胞的功能；再者，该纳米胶束在负载磁共振成像(MRI)造影剂超顺磁性氧化铁颗粒(SPION)后可作为影像探针，从而实现肿瘤组织聚集、定点控制药物释放，以显著提高肿瘤治疗效果并进行肿瘤成像的诊疗一体化功能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括以下几个方面：
在第一个方面，本发明提供了一种pH和还原双敏感纳米胶束，所述纳米胶束是由亲水性嵌段以及疏水性pH和还原双敏感嵌段自组装形成的两嵌段聚合物。其中，pH和还原双重敏感的药物释放特性通过疏水性pH和还原双敏感嵌段来实现，这种智能的微环境响应性药物递送体系在生理环境中较为稳定，而在肿瘤细胞内溶酶体微酸性环境及胞质内谷胱甘肽(GSH)的作用下可快速释放药物(如SF)，从而显著增强了药物的作用效果。本发明的纳米胶束除了用于负载药物，还可以用于负载其它疏水性化合物。
本发明的纳米胶束可增加药物溶解度，延长药物循环时间，增加肿瘤组织的药物浓度，整合微环境刺激响应的嵌段可使其在肿瘤细胞溶酶体内微酸性和胞质富含还原物质的环境中快速释放药物，提高游离药物浓度，增强治疗效果。并且，通过表面靶向功能化修饰，具有靶向识别特定细胞的功能，可进一步增加细胞对纳米药物的摄取及肿瘤组织药物的聚集。同时，该纳米胶束在负载成像分子SPION后还具备了MRI造影剂的功能，使纳米胶束成为诊疗一体化的靶向纳米药物体系。
优选地，所述亲水性嵌段为聚乙二醇(mPEG)，其分子量为1kDa～5kDa；所述疏水性pH和还原双敏感嵌段为聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)(PAsp(DIP&MEA))。其中，PAsp(DIP&MEA)作为胶束的疏水链段，能在微酸环境下质子化转化为亲水链段，使负载的部分疏水性药物释放；在还原物质，如胞质内GSH，的作用下双硫键断裂，促使负载的药物快速释放；而引入的亲水链段mPEG，则可增加纳米胶束的稳定性及生物相容性。
为了实现纳米胶束对肿瘤组织的高渗透滞留效应、增加胶束的组织渗透性，同时又达到高效负载药物(SF)及MRI造影剂(SPION)的目的，所述mPEG分子量优选为2kDa，PAsp(DIP&MEA)分子量优选为100kDa。
在第二个方面，本发明提供了上述pH和还原双敏感纳米胶束的制备方法，包括以下步骤：
S1、用无水氯仿(CHCl3)溶解单甲氧基聚乙二醇羟基(mPEG-OH)后，加入三乙胺(TEA)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)和对甲苯磺酰氯(PTSC)，后沉淀在乙醚中，过滤干燥，所得固体为磺酸化的聚乙二醇；
S2、将S1所得磺酸化mPEG加入氨水中，搅拌，浓缩，用氯仿萃取，加入稀盐酸搅拌；萃取，CHCl3层加入NaOH溶液搅拌均匀；萃取，CHCl3层再加入纯水和无水Na2HCO3搅拌，萃取；萃取液中加入过量无水Na2SO4干燥，过滤，浓缩，沉淀，抽滤，干燥，获得聚乙二醇氨基(mPEG-NH2)；
S3、以S2所得mPEG-NH2为引发剂，在CHCl3与无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂中引发苄氧羰基天冬氨酸酸酐(BLA-NCA)开环聚合，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸(mPEG-PBLA)；
S4、用无水二甲基亚砜(DMSO)溶解S3所得的mPEG-PBLA，然后加入二异丙基乙二胺(DIP)和巯基乙胺(MEA)进行混合氨解，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)的聚合物(mPEG-PAsp(DIP&MEA))，其中，DIP和MEA的摩尔比优选为7:3。
在第三个方面，本发明提供了采用第二个方面的方法制备的pH和还原双敏感纳米胶束。
在第四个方面，本发明提供了第一个方面或第三个方面的纳米胶束在制备肝癌靶向纳米药物中的应用。
在第五个方面，本发明提供了一种肝癌靶向纳米药物，所述肝癌靶向纳米药物由载体和载体负载的制剂组成，所述载体为第三个方面的pH和还原双敏感纳米胶束，所述载体负载的制剂为抗肿瘤药物和/或MRI造影剂SPION。
需要说明的是，所述的肝癌靶向纳米药物可延长药物的血液循环时间，增加药物在肿瘤组织的聚集和组织渗透性；而且，该纳米药物具有肝癌靶向性，具有主动靶向、识别肝癌细胞的功能；再者，该纳米药物具有肿瘤细胞微环境响应性的药物释放特性，进入肿瘤细胞后可在溶酶体微酸环境和细胞质GSH的触发下快速释放负载的药物；另外，当该纳米胶束负载SPION后，便具备了MRI探针的功能，能用于肿瘤成像和药物分布情况的监测。这种利用纳米药物的靶向肿瘤聚集、微环境响应释药来提高肿瘤治疗效果，同时赋予纳米药物MRI可视化功能的方法，为肿瘤的诊疗提供了一种创新性的策略。本发明的纳米药物中，载体上负载的抗肿瘤药物包括但不限于SF、阿霉素、紫杉醇、甲氨蝶呤、拓扑替康等。
优选地，所述肝癌靶向纳米药物的粒径为100～200nm，更优选为122.0±8.0nm，能增加纳米药物在肿瘤组织的聚集和组织渗透性，所述肝癌靶向纳米药物的表面ζ电位优选为4.01±0.21mV。
在第六个方面，本发明提供了一种肝癌靶向纳米药物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S5、用无水DMSO分别溶解聚合物mPEG-PAsp(DIP&MEA)和抗肿瘤药物，用CHCl3溶解SPION(粒径＝6nm)，将溶液混合后采用超声乳化法制得MRI可视化的抗肿瘤纳米药物，其中，聚合物、抗肿瘤药物和SPION的投料质量比优选为10:1:1，以获得最大的载药量及最佳的纳米药物尺寸；
S6、将抗-GPC3单克隆抗体(AbGPC3)与二倍摩尔比的活性酯-聚乙二醇-马来酰亚胺(NHS-PEG3-Mal)在4℃的条件下作用1小时，获得AbGPC3修饰的PEG-Mal(AbGPC3-PEG-Mal)；
S7、将S5所得的纳米药物与S6所得的AbGPC3-PEG-Mal混合后于4℃条件下搅拌4小时，置于4℃条件下过夜，使纳米胶束硫醇基形成双硫键、产生交联，最终制得AbGPC3修饰的负载抗肿瘤药物的MRI可视化pH和还原双敏感肝癌靶向纳米药物GPPSS。
综上所述，本发明的有益效果是：
本发明的pH和还原双敏感纳米胶束可在肿瘤部位聚集，增加局部药物浓度；同时，该纳米胶束具有肿瘤微环境触发的药物释放特性，在生理环境(pH 7.4)中药物释放、逃逸极少，可避免药物对正常组织的损伤，而在肿瘤细胞微环境中(溶酶体微酸环境，pH值约为5.0；胞质中富含还原物质GSH)则药物可快速释放，游离药物浓度提高，药物抗肿瘤效果增强；另外，该纳米胶束还可以进行表面的功能化修饰，使其具有识别特定肿瘤细胞、靶向肿瘤组织聚集的功能；再者，该纳米胶束在负载SPION后便具备了MRI造影剂或探针的功能，可用于肿瘤成像和药物分布情况的监测。
附图说明
图1为本发明的纳米胶束的合成线路图；
图2为实施例3制备的肝癌靶向纳米药物的拉曼光谱分析结果；
图3为实施例3制备的肝癌靶向纳米药物的粒径分布图；
图4为实施例3制备的肝癌靶向纳米药物的透视电子显微镜照片；
图5为实施例3制备的纳米胶束在pH7.4、pH5.0及有否添加GSH条件下的药物释放曲线；
图6为HepG2细胞对纳米药物摄取情况的激光扫描共聚焦显微镜照片；
图7A为经纳米药物处理后HepG2细胞样品的MRI扫描T2WI和T2-map图像；图7B为细胞样品T2WI图像上T2信号的变化情况；图7C为细胞样品T2-map图像上T2值的变化情况；
图8A为未负载药物SF的纳米胶束GPPS和纳米胶束PPS的细胞毒性试验结果；图8B为游离SF、纳米药物GPPSS和纳米药物PPSS的细胞毒性试验结果。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，本申请中的试剂浓度均采用质量浓度。
实施例1
本发明中pH和还原双敏感纳米胶束的一种实施例，本实施例的纳米胶束是由亲水性嵌段和疏水嵌段自组装形成的两嵌段聚合物；其中，亲水性嵌段为mPEG，疏水性嵌段为PAsp(DIP&MEA)；mPEG的分子量优选为2kDa，PAsp(DIP&MEA)的分子量优选为100kDa。本发明中肝癌靶向纳米药物的一种实施例，由上述纳米胶束负载SF和SPION并经表面AbGPC3功能化修饰制成；该纳米药物的粒径优选为122.0±8.0nm，表面ζ电位优选为4.01±0.21mV。
本发明中肝癌靶向纳米药物制备方法的一种实施例，包括如下步骤：采用超声乳化法诱导上述聚合物PAsp(DIP&MEA)、SF和SPION自组装制得MRI可视化的抗肿瘤纳米胶束，其中聚合物、SPIO与SF的投料质量比优选为10:1:1；而后将制备的AbGPC3-PEG-Mal与负载SF的MRI可视化纳米胶束混合、反应，制得肝癌靶向纳米药物GPPSS。
实施例2纳米胶束的合成
本发明的纳米胶束制备方法的一种实施例，本发明的纳米胶束的合成路线如图1所示，具体包括如下步骤：
首先，以mPEG-OH为原料合成磺酸化mPEG，具体地，用50mL无水CHCl3溶解7.0gmPEG-OH；在0℃条件下，加入0.73mL TEA、43mg DMAP及1.0g PTSC，室温下搅拌12小时，后将反应液沉淀于大量无水乙醚(反应液体积8倍以上)中，过滤得到固体，真空干燥后得到磺酸化的mPEG；
然后，将磺酸化mPEG加于大量的氨水(23％～28％)中，密封，搅拌至少5天，浓缩，用CHCl3萃取，加入稀盐酸(3mol/L)搅拌2小时，萃取，CHCl3层再加入NaOH溶液(6mol/L)搅拌8小时以上，萃取；CHCl3层再加入100mL纯水和18g无水NaHCO3搅拌8小时以上，萃取，萃取液加入过量无水Na2SO4干燥2小时以上，过滤，浓缩，乙醚中沉淀，抽滤，干燥，得到mPEG-NH2；
利用PEG-NH2引发BLA-NCA开环聚合：取2.0g mPEG-NH2(1.0mmol)置于反应瓶内，70℃真空干燥半小时，冷却后，在氮气保护下加入40mL二氯甲烷溶解，并加入用15mL无水四氢呋喃溶解的12.45g BLA-NCA(50.0mmol)，在35℃下搅拌48小时，后将反应液沉淀于500mL冷乙醚中，抽滤，用乙醚洗涤、真空干燥后得到mPEG-PBLA；
利用DIP和MEA与PBLA进行氨解反应：称取4.0g mPEG-PBLA(0.32mmol)在氮气保护下加入40mL DMSO溶解，加入1.62g DIP(11.2mmol，苄基0.7等当量)，在35℃搅拌18小时，后在氩气保护下加入0.74g MEA(9.6mmol)在35℃下搅拌48小时，将反应液用3.5kDa透析袋在无水甲醇中透析48小时，去除过量的MEA，再在蒸馏水中透析24小时后冻干，得到mPEG-PAsp(DIP&MEA)聚合物。
实施例3肝癌靶向纳米药物的制备及表征
取实施例2制备得到的mPEG-PAsp(DIP&MEA)聚合物40mg、4mg SF和4mg SPION分别溶于0.5mL DMSO和1.5mL CHCl3的溶剂中，在超声的作用下滴到20mL蒸馏水中，后旋蒸除去CHCl3，用14kDa透析袋在水中透析24小时，后超滤浓缩，用水洗涤三次，得到负载药物SF和MRI造影剂SPION的纳米胶束。
将AbGPC3与2倍摩尔比的NHS-PEG3.4k-Mal混合后于4℃条件下作用1小时，使抗体的伯胺与NHS形成酰胺键连接，制得AbGPC3-PEG-Mal，将AbGPC3-PEG-Mal加入至上述载药纳米胶束溶液中搅拌4小时，后置于4℃条件下过夜，使胶束形成双硫键交联，最终获得肝癌靶向纳米药物GPPSS。未添加AbGPC3修饰的为非靶向纳米药物PPSS。
在上述纳米药物制备过程中若不添加药物SF，则制备获得负载SPION的未载药靶向纳米胶束GPPS和非靶向纳米胶束PPS。
拉曼光谱分析结果中509nm处明显的吸收峰提示纳米药物GPPSS双硫键交联形成(图2)。
粒径检测结果显示，GPPSS的粒径为122.0±8.0nm(图3)。透视电镜照片显示，该纳米药物为均匀的球形结构，直径约为120nm(图4)。
体外药物释放试验的结果如图5所示，该纳米药物GPPSS在pH 7.4未添加GSH的环境中释放药物缓慢，24小时释放率低于10％。在pH 5.0未添加GSH的环境中释放药物有所增快，24小时释放药物约为30％。在pH 7.4添加GSH的环境下，24小时释放药物为55％。而在pH5.0添加GSH的环境中释放药物的速度则显著加快，24小时释放效率高达86％。这验证了该纳米胶束具有pH和还原双敏感的药物释放特性，有助于纳米药物被肿瘤细胞摄取后于肿瘤细胞微环境触发下快速释放药物，增强抗肿瘤效果。
实施例4肝癌靶向纳米药物的细胞摄取能力检测
发明人采用激光扫描共聚焦显微镜来观察实施例3的纳米药物进入肝癌HepG2细胞的能力。使用疏水性荧光染料尼罗红代替SF进行药物的包封，制备AbGPC3修饰的荧光标记靶向纳米药物和无AbGPC3修饰的荧光标记非靶向纳米药物。将靶向、非靶向纳米药物与HepG2孵育2小时后于激光扫描共聚焦显微镜下观察。同时，进行游离抗体竞争抑制试验，验证AbGPC3介导增强了肝癌细胞对纳米药物的摄取。
结果如图6所示，HepG2细胞与靶向纳米药物孵育后，细胞内的荧光强度明显高于非靶向纳米药物组及竞争抑制组的细胞荧光强度。这说明了AbGPC3修饰的靶向纳米药物具有肝癌细胞靶向性，更易于被肝癌细胞摄取，更利于药物的递送。
实施例5纳米药物的MRI显像潜力检测
发明人采用细胞MRI扫描来评估实施例3的纳米药物的MRI显像潜能。将HepG2细胞种于6孔板内孵育过夜，密度为1.5×106个/孔，后加入不同浓度的靶向、非靶向纳米药物(实施例3中制备的GPPSS和PPSS)孵育2小时，后收集细胞，重悬于400μL 2％的琼脂糖溶液中并添加至酶标板内，用3T磁共振扫描仪进行T2加权成像(T2WI)和T2-mapping成像。
结果如图7A、B和C所示，随着与细胞孵育纳米药物铁浓度的增加，细胞样品于T2WI和T2-map图像上的信号强度和T2值逐渐降低；而且，在相同的铁浓度下，相较于非靶向纳米药物PPSS，靶向纳米药物GPPSS处理后细胞的信号强度和T2值下降更为明显。这说明了HepG2细胞与GPPSS孵育后，细胞内含有更多的SPION，引起了更为显著的信号改变。这些结果验证了制备的纳米药物具有良好的MRI显像和示踪效能，也再次验证了AbGPC3修饰后的纳米药物具有肝癌靶向性，能促进肝癌细胞对它的摄取效率，将更有利于药物的递送。
实施例6肝癌靶向纳米药物的抗肿瘤细胞效果评估
发明人通过CCK-8细胞毒性试验来评估纳米药物的抗肝癌效用。
HepG2细胞以5×103个/孔的密度种于96孔板内孵育过夜，加入不同浓度的靶向、非靶向未载药和载药纳米胶束(实施例3中制备的GPPS、PPS和GPPSS、PPSS)，孵育48小时，每孔加入CCK-8溶液10μL，继续孵育3小时后于酶标仪检测450nm处的吸收值。
结果如图8A所示，非载药纳米胶束的细胞毒性很低，当胶束浓度达480μg/mL时，细胞活性仍高于80％，说明用于载药的纳米胶束的生物相容性好。图8B显示负载SF后的纳米药物呈现出明显的细胞毒性作用，且靶向纳米药物GPPSS的毒性作用明显高于非靶向纳米药物PPSS。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种pH和还原双敏感纳米胶束，其特征在于，所述纳米胶束是由亲水性嵌段以及疏水性pH和还原双敏感嵌段自组装形成的两嵌段聚合物。
2.根据权利要求1所述的pH和还原双敏感纳米胶束，其特征在于，所述亲水性嵌段为聚乙二醇，所述疏水性pH和还原双敏感嵌段为聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)。
3.根据权利要求2所述的pH和还原双敏感纳米胶束，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为1kDa～5kDa；所述聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)的分子量为100kDa。
4.根据权利要求3所述的pH和还原双敏感纳米胶束，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为2kDa。
5.权利要求1-4任一项所述的pH和还原双敏感纳米胶束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、用无水氯仿溶解单甲氧基聚乙二醇羟基后，加入三乙胺、4-二甲氨基吡啶和对甲苯磺酰氯，后沉淀在乙醚中，过滤干燥，所得固体为磺酸化的聚乙二醇；
S2、将S1所得磺酸化聚乙二醇加入氨水中，搅拌，浓缩，用氯仿萃取，加入稀盐酸搅拌；萃取，氯仿层加入氢氧化钠溶液搅拌均匀；萃取，氯仿层再加入纯水和无水碳酸氢钠搅拌，萃取；萃取液中加入过量无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，沉淀，抽滤，干燥，获得聚乙二醇氨基；
S3、以S2所得聚乙二醇氨基为引发剂，在氯仿与无水N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中引发苄氧羰基天冬氨酸酸酐开环聚合，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸；
S4、用无水二甲基亚砜溶解S3所得的聚乙二醇-聚天冬氨酸，然后加入二异丙基乙二胺和巯基乙胺进行混合氨解，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)的聚合物；二异丙基乙二胺和巯基乙胺的摩尔比优选为7:3。
6.根据权利要求5所述的方法制备的pH和还原双敏感纳米胶束。
7.权利要求1～4任一项所述的纳米胶束或权利要求6所述的纳米胶束在制备肝癌靶向纳米药物中的应用。
8.一种肝癌靶向纳米药物，其特征在于，所述纳米药物由载体和载体负载的制剂组成，所述载体为权利要求1～4任一项或权利要求6所述的pH和还原双敏感纳米胶束，所述载体负载的制剂为抗肿瘤药物和/或超顺磁性氧化铁颗粒。
9.根据权利要求7所述的肝癌靶向纳米药物，其特征在于，所述纳米药物的粒径为100～200nm，优选为122.0±8.0nm，表面ζ电位优选为4.01±0.21mV。
10.权利要求8或9所述的肝癌靶向纳米药物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S5、用无水二甲基亚砜分别溶解聚乙二醇-聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)和抗肿瘤药物，用氯仿溶解超顺磁性氧化铁颗粒，将溶液混合后采用超声乳化法制得磁共振可视化的纳米药物；其中，聚乙二醇-聚天冬氨酸(二异丙基乙二胺-co-巯基乙胺)、抗肿瘤药物和超顺磁性氧化铁颗粒的投料质量比优选为10:1:1；
S6、将抗-GPC3单克隆抗体与二倍摩尔比的活性酯-聚乙二醇-马来酰亚胺在4℃的条件下作用1小时，获得抗-GPC3抗体-聚乙二醇-马来酰亚胺；
S7、将S5所得的磁共振可视化纳米药物与S6所得的抗-GPC3抗体-聚乙二醇-马来酰亚胺混合后于4℃条件下搅拌4小时，后置于4℃条件下过夜，使纳米胶束的硫醇基形成双硫键，产生交联，最终制得抗-GPC3抗体修饰的负载抗肿瘤药物的磁共振可视化的pH和还原双敏感肝癌靶向纳米药物。
CN202010193944.0A 2020-03-18 2020-03-18 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用 Pending CN111494315A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010193944.0A CN111494315A (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010193944.0A CN111494315A (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111494315A true CN111494315A (zh) 2020-08-07

Family

ID=71874101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010193944.0A Pending CN111494315A (zh) 2020-03-18 2020-03-18 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111494315A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912841A (zh) * 2021-10-22 2022-01-11 清华大学深圳国际研究生院 一种pH和Redox双响应两嵌段两亲性聚合物前药及其制备方法
CN114470246A (zh) * 2022-01-21 2022-05-13 南方医科大学 一种用于反对比度磁共振成像的肿瘤微环境双重响应型复合纳米材料及其制备方法
CN116459215A (zh) * 2023-06-02 2023-07-21 辽宁大学 一种刺激响应型双药共递送胶束及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103990134A (zh) * 2014-04-22 2014-08-20 中山大学 一种能共传输药物和基因的纳米囊泡、制造方法及其应用
CN106075440A (zh) * 2015-07-01 2016-11-09 哈尔滨医科大学 一种肝癌靶向光热治疗剂及其制备方法与应用
CN109172521A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 广州医科大学附属第二医院 一种用于载药的酸性响应纳米胶束及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103990134A (zh) * 2014-04-22 2014-08-20 中山大学 一种能共传输药物和基因的纳米囊泡、制造方法及其应用
CN106075440A (zh) * 2015-07-01 2016-11-09 哈尔滨医科大学 一种肝癌靶向光热治疗剂及其制备方法与应用
CN109172521A (zh) * 2018-10-25 2019-01-11 广州医科大学附属第二医院 一种用于载药的酸性响应纳米胶束及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KUI WANG等: ""Iron-Oxide-Based Nanovector for Tumor Targeted siRNA Delivery in an Orthotopic Hepatocellular Carcinoma Xenograft Mouse Model"", 《NANO-MIRCO SMALL》 *
LU WANG等: ""Co-delivery of 5-fluorocytosine and cytosine deaminase into glioma cells mediated by an intracellular environment-responsive nanovesicle"", 《POLYMER CHEMISTRY》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912841A (zh) * 2021-10-22 2022-01-11 清华大学深圳国际研究生院 一种pH和Redox双响应两嵌段两亲性聚合物前药及其制备方法
CN114470246A (zh) * 2022-01-21 2022-05-13 南方医科大学 一种用于反对比度磁共振成像的肿瘤微环境双重响应型复合纳米材料及其制备方法
CN114470246B (zh) * 2022-01-21 2023-01-03 南方医科大学 一种用于反对比度磁共振成像的肿瘤微环境双重响应型复合纳米材料及其制备方法
CN116459215A (zh) * 2023-06-02 2023-07-21 辽宁大学 一种刺激响应型双药共递送胶束及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guan et al. Folate-conjugated and pH-responsive polymeric micelles for target-cell-specific anticancer drug delivery
Mohammadifar et al. Polyamidoamine and polyglycerol; their linear, dendritic and linear–dendritic architectures as anticancer drug delivery systems
CN109172521B (zh) 一种用于载药的酸性响应纳米胶束及其制备方法和应用
US8697031B2 (en) Dual function polymer micelles
Yoon et al. Polymeric supramolecular systems for drug delivery
CN111494315A (zh) 一种pH和还原双敏感纳米胶束及其制备方法和应用
Gao et al. PSMA-mediated endosome escape-accelerating polymeric micelles for targeted therapy of prostate cancer and the real time tracing of their intracellular trafficking
US7229973B2 (en) pH-sensitive polymeric micelles for drug delivery
Li et al. Capsid-like supramolecular dendritic systems as pH-responsive nanocarriers for drug penetration and site-specific delivery
US20140213641A1 (en) Polymeric nanoparticles for drug delivery
Yi et al. In situ crosslinked smart polypeptide nanoparticles for multistage responsive tumor-targeted drug delivery
Zabihi et al. Intradermal drug delivery by nanogel-peptide conjugates; specific and efficient transport of temoporfin
Zhong et al. Rational design and facile fabrication of biocompatible triple responsive dendrimeric nanocages for targeted drug delivery
EP2322227A1 (en) Ph-sensitive dendritic polymeric micelles
Imran et al. Amphiphilic block copolymers–based micelles for drug delivery
ES2745528T3 (es) Nanopartículas magnéticas funcionalizadas con catecol, producción y uso de las mismas
CN106883404B (zh) 聚乙二醇维生素e琥珀酸酯衍生物及其制备方法和应用
CN104906076A (zh) 程序化多重靶向的树状大分子组装体药物递送系统及其制备方法和应用
Qu et al. Targeted delivery of doxorubicin via CD147-mediated ROS/pH dual-sensitive nanomicelles for the efficient therapy of hepatocellular carcinoma
Su et al. A pH and reduction dual-sensitive polymeric nanomicelle for tumor microenvironment triggered cellular uptake and controlled intracellular drug release
Zhang et al. Enhanced nanoparticle accumulation by tumor-acidity-activatable release of sildenafil to induce vasodilation
CN114224838B (zh) 一种肿瘤微环境激活的融合膜包裹的仿生纳米递送系统及其制备方法及应用
CN107596385A (zh) 一种肿瘤靶向性且环境pH刺激响应型药物控释纳米载体及其制备方法
CN111454443A (zh) 一种高含量no功能性生物可降解聚合物及其应用
CN113827567B (zh) 载小分子药聚合物囊泡在制备治疗急性淋系白血病药物中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination