CN111793147A - 改性壳聚糖、双响应纳米载体药及其制备方法和应用 - Google Patents

改性壳聚糖、双响应纳米载体药及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及纳米药物载体技术领域，尤其是涉及一种改性壳聚糖、双响应纳米载体药及其制备方法和应用。本发明的改性壳聚糖，以壳聚糖为基本骨架，在结构中具有亲水侧链形成的亲水端，以及苯硼酸酯，苯硼酸酯可通过反应结合其他药物，形成疏水端，从而能够通过自组装形成相应纳米结构。并且，改性壳聚糖中引入的特定硼酸酯结构，具有活性氧响应性，且端基的硼酸能够与药物形成硼酸酯键具有pH响应性，进而得到具有pH和活性氧双响应性的纳米载体药。

Description

改性壳聚糖、双响应纳米载体药及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及纳米药物载体技术领域，尤其是涉及一种改性壳聚糖、双响应纳米载体药及其制备方法和应用。
背景技术
中医药是中华文化的瑰宝，具有悠久历史。中草药在炎症相关性疾病和肿瘤治疗方面应用广泛。由于中草药成分复杂，有效成分含量低，研究探讨中药有效的药物单体，一直是中医现代化的研究热点。中药单体小檗碱和槲皮素等对于炎症、肿瘤等具有一定的治疗作用，且副作用较小，但由于难于溶解、首过效应大、口服生物利用度低等因素，严重限制了中药应用和疗效的发挥，其剂型及给药方式有待于进一步深入研究和改进。
炎症、肿瘤等疾病往往伴有氧化应激，表现为局部活性氧物质(ROS)，主要包括OH·、H2O2等的浓度上调，pH值降低等特点。具有ROS或pH响应性的智能纳米药物载体系统有望用于携带治疗药物，实现针对疾病病灶的定位控制释放，因而受到广泛关注。
纳米载体系统，尤其是生物可降解性高分子纳米载体，可以提高药物的生物利用度、稳定性、安全性，实现高度靶向和控制释放，及提高患者对药物的依从性。药物通过与具有生物可降解性和生物相容性的高分子结合并纳米化后，再进入体内，通过对载体高分子的选择、结合方式及纳米尺度和表面性质的控制，使药物在体内的释放速度、方式和释放部位(器官或组织)等方面具有选择性和可控性，从而提高药物的生物利用度、稳定性、安全性，更好地发挥药物的治疗效果。
目前已有文献报道用于提送槲皮素、小檗碱等中药的纳米载体，但这些纳米载体没有足够的靶向性，不能定位释放，存在的细胞摄取不良、细胞内药物释放不足，无法提供达到具有细胞毒性的局部药物浓度。
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改性壳聚糖，以解决现有技术中存在的纳米载体无法靶向释放等技术问题。
本发明的第二目的在于提供改性壳聚糖的制备方法，操作简单，条件温和。
本发明的第三目的在于提供纳米载体药，具有pH和活性氧双响应性。
本发明的第四目的在于提供纳米载体药的制备方法，重复性好。
本发明的第五目的在于提供纳米载体药的应用，能够递送抗炎、抗肿瘤中药成分，实现定位靶向释放。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
改性壳聚糖，具有如通式Ⅰ所示的结构：
Figure BDA0002649476090000021
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y包括H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数。优选的，Y为H，以进一步保证水溶性。
本发明的改性壳聚糖，以壳聚糖为基本骨架，在结构中具有亲水侧链形成的亲水端，以及苯硼酸酯，苯硼酸酯可通过反应结合其他药物，形成疏水端，从而能够通过自组装形成相应纳米结构。并且，改性壳聚糖中引入的特定硼酸酯结构，具有活性氧响应性，且端基的硼酸能够与药物形成硼酸酯键具有pH响应性，进而使所述改性壳聚糖同时具有pH和活性氧双响应性。
在本发明的具体实施方式中，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数。进一步的，X与N的比值为10％～15％。
在本发明的具体实施方式中，所述改性壳聚糖的分子量为10000～15000，优选为12000～13000。
本发明还提供了上述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
壳聚糖衍生物与化合物A反应得到所述改性壳聚糖；
其中，所述化合物A的结构式为
Figure BDA0002649476090000031
在本发明的具体实施方式中，所述壳聚糖衍生物的结构式为
Figure BDA0002649476090000032
结构单元中侧链为-OR1基团修饰。
在本发明的具体实施方式中，所述壳聚糖衍生物与所述化合物A的摩尔比为1﹕(0.2～20)，优选为1﹕(0.2～1.5)，更优选为1﹕(0.3～0.8)。
在本发明的具体实施方式中，将含化合物A的溶液加至含壳聚糖衍生物的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理。
进一步的，采用截留分子量为3500的透析袋进行所述透析处理。
进一步的，所述含壳聚糖衍生物的溶液中还包括有机碱，所述有机碱包括四甲基胍、三乙胺中的任一种。
在本发明的具体实施方式中，所述化合物A的制备方法包括：4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸酯进行酰化反应。进一步的，4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸在有机碱存在下，进行所述酰化反应；所述酰化反应的时间为1～5h。
进一步的，所述酰化反应结束后，加入乙酸乙酯搅拌分散，然后加入盐酸溶液去除有机碱，再采用饱和碳酸氢钠溶液调节pH至中性，收集有机相，除溶得到所述化合物A。
在本发明的具体实施方式中，所述4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与所述4-硝基苯基氯甲酸酯的摩尔比为1﹕(0.8～1.2)，优选为1﹕1。
本发明还提供了所述改性壳聚糖作为药物的纳米载体的应用。
所述改性壳聚糖中的苯硼酸酯能够通过化学反应与药物结合，形成疏水端，而改性壳聚糖中本身具有亲水侧链形成的亲水端，可自组装形成纳米结构；同时，硼酸酯具有活性氧响应性，与药物反应结合的位置具有pH响应性，从而使结合有药物的改性壳聚糖同时具有pH和活性氧双响应性，能够对具有高活性氧浓度、低pH的病理组织如炎症组织、肿瘤组织等响应性释放药物。
在本发明的具体实施方式中，所述药物包括小檗碱和槲皮素。
本发明还提供了双响应纳米载体药，具有如通式Ⅱ或Ⅲ所示的结构：
Figure BDA0002649476090000051
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y为H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数。
本发明的双响应纳米载体药，改性壳聚糖作为载体，以壳聚糖为基本骨架，在结构中具有亲水侧链形成的亲水端，以及药物结合苯硼酸酯形成的疏水端，可进行自组装形成相应纳米结构，且所述纳米载体药具有pH和活性氧双响应性。
在本发明的具体实施方式中，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数。进一步的，X与N的比值为10％～15％。
在本发明的具体实施方式中，所述纳米载体药的分子量为10000～15000，优选为12000～13000。
在本发明的具体实施方式中，所述双响应纳米载体药的粒径为150～300nm。
本发明还提供了双响应纳米载体药的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖与小檗碱或槲皮素反应后，于水中透析处理后，冷冻干燥。
在本发明的具体实施方式中，所述改性壳聚糖与所述小檗碱或所述槲皮素的摩尔比为1﹕(0.2～20)，优选为1﹕(0.2～1.5)，更优选为1﹕(0.3～0.8)。
在本发明的具体实施方式中，将含小檗碱或槲皮素的溶液加至含改性壳聚糖的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理；
其中，所述含改性壳聚糖的溶液的制备包括：将所述改性壳聚糖溶于去离子水中，然后调节pH至7.8～8.2。具体的，在实际操作中，为了增加溶解性，可辅助加入二甲基乙酰胺等。
在本发明的具体实施方式中，所述去离子水与所述二甲基乙酰胺的体积比为(2～3)﹕1。
进一步的，采用截留分子量为3500的透析袋进行所述透析处理。
本发明还提供了上述双响应纳米载体药在制备用于治疗炎症性肠病的药剂中的应用。进一步的，所述双响应纳米载体药在制备用于治疗结肠炎的药剂中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的改性壳聚糖，以壳聚糖为基本骨架，在结构中具有亲水侧链形成的亲水端，通过反应结合其他药物形成疏水端，从而可通过自组装形成相应纳米结构；
(2)本发明的纳米载体药，改性壳聚糖中的苯硼酸酯通过化学反应与药物结合，形成疏水端，自组装形成纳米结构；同时，硼酸酯具有活性氧响应性，与药物反应结合的位置具有pH响应性，从而使纳米载体药同时具有pH和活性氧双响应性，能够在体内氧化应激病理环境中释放药物，从而实现抗氧化、抗肿瘤等疏水性药物的定位靶向释放和缓释控释，提高药物疗效，降低毒副作用，在抗炎、抗肿瘤治疗等领域具有重要的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例3的纳米载体药OCMC-NBC-BBR的核磁氢谱；
图2为本发明实施例4的纳米载体药GC-NBC-QUE的核磁氢谱；
图3为本发明实施例的壳聚糖衍生物OCMC、改性壳聚糖OCMC-NBC以及纳米载体药OCMC-NBC-BBR的红外光谱图；
图4为本发明实施例的壳聚糖衍生物GC、改性壳聚糖GC-NBC以及纳米载体药GC-NBC-QUE的红外光谱图；
图5为本发明实施例3制备得到的纳米载体药OCMC-NBC-BBR的透射电镜照片和粒径分布；
图6为本发明实施例3制备得到的纳米载体药OCMC-NBC-BBR或实施例4制备得到的纳米载体药GC-NBC-QUE的双响应性过程示意图；
图7为本发明实施例4制备得到的纳米载体药GC-NBC-QUE的透射电镜照片和粒径分布；
图8为本发明实验例1的纳米载体药GC-NBC-QUE的释放曲线；
图9为本发明实验例2的纳米载体药用于小鼠结肠炎治疗的结肠切片的H&E染色；其中，A为正常组，B为模型组，C为QUE给药组，D为低剂量-GC-NBC-QUE组，E为高剂量-GC-NBC-QUE组。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。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。
改性壳聚糖，具有如通式Ⅰ所示的结构：
Figure BDA0002649476090000081
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y包括H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数。
在本发明的具体实施方式中，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数。进一步的，X与N的比值为10％～15％。
在本发明的具体实施方式中，所述改性壳聚糖的分子量为10000～15000，优选为12000～13000。
本发明还提供了上述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
壳聚糖衍生物与化合物A反应得到所述改性壳聚糖；
其中，所述化合物A的结构式为
Figure BDA0002649476090000091
在本发明的具体实施方式中，所述壳聚糖衍生物的结构式为
Figure BDA0002649476090000092
结构单元中侧链为-OR1基团修饰。
如在不同实施方式中，所述壳聚糖衍生物可以为羧甲基壳聚糖或乙二醇壳聚糖。
在本发明的具体实施方式中，所述壳聚糖衍生物与所述化合物A的摩尔比为1﹕(0.2～20)，优选为1﹕(0.2～1.5)，更优选为1﹕(0.3～0.8)。
如在不同实施方式中，所述壳聚糖衍生物与所述化合物A的摩尔比可以为1﹕0.2、1﹕0.3、1﹕0.4、1﹕0.5、1﹕0.6、1﹕0.7、1﹕0.8、1﹕0.9、1﹕1、1﹕1.5、1﹕2、1﹕3、1﹕4、1﹕5、1﹕6、1﹕7、1﹕8、1﹕9、1﹕10、1﹕15、1﹕20等等。
在本发明的具体实施方式中，将含化合物A的溶液加至含壳聚糖衍生物的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理。
在实际操作中，可在室温下进行上述反应，无需额外调控反应温度，操作简便，反应条件温和。
如在不同实施方式中，壳聚糖衍生物与化合物A的反应时间可以根据实际反应进度进行监测调控，优选反应时间可以为5h、6h、7h、8h、9h、10h等等。
进一步的，采用截留分子量为3500的透析袋进行所述透析处理。透析袋的规格不限于此，可根据实际需求进行选择，以分离除去未反应的物质等。
通过上述透析处理，除去未反应的原料等。
进一步的，所述含壳聚糖衍生物的溶液中还包括有机碱，所述有机碱包括四甲基胍、三乙胺中的任一种。
在本发明的具体实施方式中，所述化合物A的制备方法包括：4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸酯进行酰化反应。进一步的，4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸在有机碱存在下，进行所述酰化反应；所述酰化反应的时间为1～5h。
如在不同实施方式中，所述酰化反应的时间可以为1h、2h、3h、4h、5h等等。
进一步的，所述酰化反应结束后，加入乙酸乙酯搅拌分散，然后加入盐酸溶液去除有机碱，再采用饱和碳酸氢钠溶液调节pH至中性，收集有机相，除溶得到所述化合物A。
在本发明的具体实施方式中，所述4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与所述4-硝基苯基氯甲酸酯的摩尔比为1﹕(0.8～1.2)，优选为1﹕1。
所述改性壳聚糖的合成路线如下：
Figure BDA0002649476090000101
本发明还提供了所述改性壳聚糖作为药物的纳米载体中的应用。
所述改性壳聚糖中的苯硼酸酯能够通过化学反应与药物结合，形成疏水端，而改性壳聚糖中本身具有亲水侧链形成的亲水端，可自组装形成纳米结构；同时，硼酸酯具有活性氧响应性，与药物反应结合的位置具有pH响应性，从而使结合有药物的改性壳聚糖同时具有pH和活性氧双响应性，能够对具有高活性氧浓度、低pH的病理组织如炎症组织、肿瘤组织等响应性释放药物。
在本发明的具体实施方式中，所述药物包括小檗碱和槲皮素。
本发明还提供了双响应纳米载体药，具有如通式Ⅱ或Ⅲ所示的结构：
Figure BDA0002649476090000111
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y包括H，Y优选为H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数。
本发明的双响应纳米载体药，改性壳聚糖作为载体，以壳聚糖为基本骨架，在结构中具有亲水侧链形成的亲水端，以及药物结合苯硼酸酯形成的疏水端，可进行自组装形成相应纳米结构，且所述纳米载体药具有pH和活性氧双响应性。
在本发明的具体实施方式中，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数。进一步的，X与N的比值为10％～15％。
在本发明的具体实施方式中，所述纳米载体药的分子量为10000～15000，优选为12000～13000。
在本发明的具体实施方式中，所述双响应纳米载体药的粒径为150～300nm。
本发明还提供了双响应纳米载体药的制备方法，包括如下步骤：
改性壳聚糖与小檗碱或槲皮素反应后，于水中透析处理后，冷冻干燥。
双响应纳米载体Ⅱ或Ⅲ的合成路线分别如下：
Figure BDA0002649476090000121
在本发明的具体实施方式中，所述改性壳聚糖与所述小檗碱或所述槲皮素的摩尔比为1﹕(0.2～20)，优选为1﹕(0.2～1.5)，更优选为1﹕(0.3～0.8)。
如在不同实施方式中，所述改性壳聚糖与所述小檗碱或所述槲皮素的摩尔比可以为1﹕0.2、1﹕0.3、1﹕0.4、1﹕0.5、1﹕0.6、1﹕0.7、1﹕0.8、1﹕0.9、1﹕1、1﹕1.5、1﹕2、1﹕3、1﹕4、1﹕5、1﹕6、1﹕7、1﹕8、1﹕9、1﹕10、1﹕15、1﹕20等等。
在本发明的具体实施方式中，将含小檗碱或槲皮素的溶液加至含改性壳聚糖的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理；
其中，所述含改性壳聚糖的溶液的制备包括：将所述改性壳聚糖溶于去离子水中，然后调节pH至7.8～8.2。
在实际操作中，可在室温下进行上述反应，无需额外调控反应温度，操作简便，反应条件温和。
如在不同实施方式中，改性壳聚糖与小檗碱或槲皮素的反应时间可以根据实际反应进度进行监测调控，优选反应时间可以为5h、6h、7h、8h、9h、10h等等。
在本发明的具体实施方式中，所述去离子水与所述二甲基乙酰胺的体积比为(2～3)﹕1。
进一步的，采用截留分子量为3500的透析袋进行所述透析处理。
本发明还提供了上述双响应纳米载体药在制备用于治疗炎症性肠病的药剂中的应用。进一步的，所述双响应纳米载体药在制备用于治疗结肠炎的药剂中的应用。
实施例1
本实施例提供了改性壳聚糖及其制备方法，所述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备化合物A
称取0.5g(约2.1mmol)的4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯室温搅拌溶于20mL的THF溶剂中，加入0.6mL三乙胺搅拌30min后，加入0.47g的4-硝基苯基氯甲酸酯(约2.3mmol)，室温反应4h。反应结束后，向反应后物料中加入40mL乙酸乙酯搅拌15min；加入适量1M的盐酸溶液去除三乙胺；然后用饱和NaHCO3中和直至中性；分液，收集有机相；将有机相的溶剂旋干得到粗品；将粗品进行硅胶柱层析分离纯化，得到所述化合物A。
(2)制备改性壳聚糖
称取128mg(约1mmol)的羧甲基壳聚糖(OCMC)溶于15mL去离子水，加入0.2mL四甲基胍，得到含羧甲基壳聚糖的溶液；称取0.2g(约0.5mol)的化合物A溶于5mL的THF中，得到含化合物A的溶液。将含化合物A的溶液缓慢滴加入含羧甲基壳聚糖的溶液中，于27℃搅拌反应8h；反应结束之后，将反应后的溶液转移至透析袋(MWCO＝3500)中，置于去离子水中透析2天，冷冻干燥，得到改性壳聚糖OCMC-NBC。
产物接枝率可由产物侧链上的相关质子积分面积与壳聚糖骨架上相关质子积分面积计算而得。
实施例2
本实施例提供了改性壳聚糖及其制备方法，所述改性壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备化合物A
称取0.5g(约2.1mmol)的4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯室温搅拌溶于20mL的THF溶剂中，加入0.6mL三乙胺搅拌30min后，加入0.47g的4-硝基苯基氯甲酸酯(约2.3mmol)，室温反应4h。反应结束后，向反应后物料中加入40mL乙酸乙酯搅拌15min；加入适量1M的盐酸溶液去除三乙胺；然后用饱和NaHCO3中和直至中性；分液，收集有机相；将有机相的溶剂旋干得到粗品；将粗品进行硅胶柱层析分离纯化，得到所述化合物A。
(2)制备改性壳聚糖
称取0.205g(约1.00mmol)的乙二醇壳聚糖(GC)溶于15mL的去离子水，加入0.3mL三乙胺，得到含乙二醇壳聚糖的溶液；称取0.32g(约0.802mmol)的化合物A，加入0.115g的N-羟基琥珀酰亚胺(作为稳定剂，使结构保持稳定，也可不添加)，溶于15mL的THF中，得到含化合物A的溶液。将含化合物A的溶液缓慢滴加到含乙二醇壳聚糖的溶液中，于27℃条件下搅拌反应8h；待反应结束之后，将反应后的溶液转移至透析袋(MWCO＝3500)中，置于去离子水透析2天，冷冻干燥，得到改性壳聚糖GC-NBC。
实施例3
本实施例提供了纳米载体药OCMC-NBC-BBR及其制备方法，所述纳米载体药OCMC-NBC-BBR的制备方法包括如下步骤：
称取20mg的OCMC-NBC溶于8.4mL去离子水，加入3mL的DMA，采用饱和NaHCO3调pH至8，得到含改性壳聚糖的溶液；称取10mg小檗碱溶于2mL甲醇中，得到含小檗碱的溶液。将含小檗碱的溶液缓慢滴加入含改性壳聚糖的溶液中，于27℃搅拌反应8h；反应结束之后，将反应后的溶液转移至透析袋(MWCO＝3500)中，置于去离子水透析2天，冷冻干燥，得到产物纳米载体药OCMC-NBC-BBR，1H-NMR如图1所示，红外光谱如图3所示，透射电镜图和粒径分布如图5所示，证实该纳米粒子有较好的分散性和均一的粒径。
本实施例制备得到的OCMC-NBC-BBR的响应性过程示意图如图6所示。图6中M根据OCMC-NBC-BBR的结构代表相应的基团。
实施例4
本实施例提供了纳米载体药GC-NBC-QUE及其制备方法，所述纳米载体药GC-NBC-QUE的制备方法包括如下步骤：
称取60mg的GC-NBC溶于25mL去离子水中搅拌20min，加入5mL的THF，得到含改性壳聚糖的溶液；称取20mg槲皮素溶于10mL的THF中，得到含槲皮素的溶液；将含槲皮素的溶液缓慢递交到含改性壳聚糖的溶液中，于27℃搅拌反应8h；反应结束之后，将反应后的溶液转移至透析袋(MWCO＝3500)中，置于去离子水透析2天，冷冻干燥，得到产物纳米载体药GC-NBC-QUE，1H-NMR如图2所示，红外光谱如图4所示，透射电镜图和粒径分布如图7所示，证实该纳米粒子有较好的分散性和均一的粒径。
本实施例制备得到的GC-NBC-QUE的响应性过程示意图如图6所示。图6中M根据GC-NBC-QUE的结构代表相应的基团。
实验例1
纳米载体药GC-NBC-QUE的体外释放检测实验
称取16mg实施例4制备得到的纳米载体药GC-NBC-QUE，溶于16mL的磷酸缓冲液(pH＝7.4)中，配制得到1mg/mL的基础液；分别取2mL基础液，置于6个透析袋(MWCO＝3500)中，分别在体积为20mL的PBS缓冲液(pH＝5.8)、PBS缓冲液(pH＝5.8+1mM H2O2)、PBS缓冲液(pH＝6.8)、PBS缓冲液(pH＝6.8+1mM H2O2)、PBS缓冲液(pH＝7.4)、PBS缓冲液(pH＝7.4+1mMH2O2)中透析，温度37℃，摇床转速100r/min。在不同的时间间隔，收集1mL透析的缓冲液样品，并用对应的1mL缓冲液替换，通过HPLC测量缓冲液样品中药物含量，从而计算药物的释放过程，结果如图8所示。从图8中可知，炎症组织的弱酸性条件和活性氧环境有利于药物的释放。
实验例2
纳米载体药GC-NBC-QUE的结肠炎治疗作用与评价
使用雄性C57BL/6小鼠(7周龄，体重约20g)，通过3％(w/v)的DSS造模6天诱导结肠炎，然后将动物分成5组：正常组，模型组，QUE给药组，高剂量-GC-NBC-QUE组和低剂量-GC-NBC-QUE组，每组8只小鼠。灌胃给药7天，每天一次，除高剂量-GC-NBC-QUE组外，其余组每天每组给药量相同，为50mg/kg/day，高剂量-GC-NBC-QUE组给药量为100mg/kg/day。然后进行结肠切片的H&E染色。结果如图9所示，与QUE给药组相比，两个纳米载体药GC-NBC-QUE给药组的炎症组织较少，粘膜结构较完整、炎症细胞浸润减少。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.改性壳聚糖，其特征在于，具有如通式Ⅰ所示的结构：
Figure FDA0002649476080000011
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y包括H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数。
2.根据权利要求1所述的改性壳聚糖，其特征在于，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数；
优选的，X与N的比值为10％～15％；
优选的，所述改性壳聚糖的分子量为10000～15000；
更优选的，所述改性壳聚糖的分子量为12000～13000。
3.权利要求1或2所述的改性壳聚糖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
壳聚糖衍生物与化合物A反应得到所述改性壳聚糖；
其中，所述化合物A的结构式为
Figure FDA0002649476080000012
优选的，所述壳聚糖衍生物的结构式为
Figure FDA0002649476080000013
优选的，所述壳聚糖衍生物与所述化合物A的摩尔比为1﹕(0.2～20)；
更优选的，所述壳聚糖衍生物与所述化合物A的摩尔比为1﹕(0.2～1.5)；
优选的，将含化合物A的溶液加至含壳聚糖衍生物的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理；
更优选的，所述含壳聚糖衍生物的溶液中还包括有机碱。
4.根据权利要求3所述的改性壳聚糖的制备方法，其特征在于，所述化合物A的制备方法包括：4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸酯进行酰化反应；
优选的，4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与4-硝基苯基氯甲酸在有机碱存在下，进行所述酰化反应；所述酰化反应的时间为1～5h；
优选的，所述4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯与所述4-硝基苯基氯甲酸酯的摩尔比为1﹕(0.8～1.2)。
5.权利要求1或2所述的改性壳聚糖作为药物的纳米载体的应用；
优选的，所述药物包括小檗碱和槲皮素。
6.双响应纳米载体药，其特征在于，具有如通式Ⅱ或Ⅲ所示的结构：
Figure FDA0002649476080000021
Figure FDA0002649476080000031
其中，R1为-R2OH、-R2COOY，R2为亚甲基或1,2-亚乙基，Y包括H；N为1～10000之间的整数，X为1～4000之间的整数；
优选的，N为500～2000之间的整数，X为50～100之间的整数；
优选的，X与N的比值为10％～15％；
优选的，所述纳米载体药的分子量为10000～15000；
更优选的，所述纳米载体药的分子量为12000～13000；
优选的，所述双响应纳米载体药的粒径为150～300nm。
7.权利要求6所述的双响应纳米载体药的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
改性壳聚糖与小檗碱或槲皮素反应后，于水中透析处理后，冷冻干燥；
所述改性壳聚糖具有如通式Ⅰ所示的结构：
Figure FDA0002649476080000032
8.根据权利要求7所述的双响应纳米载体药的制备方法，其特征在于，所述改性壳聚糖与所述小檗碱或所述槲皮素的摩尔比为1﹕(0.2～20)；
优选的，所述改性壳聚糖与所述小檗碱或所述槲皮素的摩尔比为1﹕(0.2～1.5)。
9.根据权利要求7所述的双响应纳米载体药的制备方法，其特征在于，将含小檗碱或槲皮素的溶液加至含改性壳聚糖的溶液中，于20～30℃条件下反应5～10h；反应结束后，进行透析处理和干燥处理；
其中，所述含改性壳聚糖的溶液的制备包括：将所述改性壳聚糖溶于去离子水中，然后调节pH至7.8～8.2。
10.权利要求6所述的双响应纳米载体药在制备用于治疗炎症性肠病的药剂中的应用；
优选的，所述双响应纳米载体药在制备用于治疗结肠炎的药剂中的应用。
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