CN114983968B - pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种pH敏感性肝癌高效靶向混合聚合物纳米粒及其制备方法。先制得二腙基聚乙二醇,再制备端腙基聚乙二醇‑聚己内酯共聚物,共聚物与乳糖酸缩合得到乳糖酸‑聚乙二醇‑聚己内酯共聚物;然后先制备甲氧基聚乙二醇腙基,再制备甲氧基聚乙二醇‑聚己内酯共聚物;最后将甲氧基聚乙二醇‑聚己内酯共聚物和乳糖酸‑聚乙二醇‑聚己内酯共聚物按比例采用透析法制得混合聚合物纳米粒。使用尼罗红对纳米粒进行荧光标记,发现混合聚合物纳米粒具有较高的肝癌细胞摄取量,具有pH敏感性释药的作用,具有最好的肿瘤靶向性。本发明提供的混合聚合物纳米粒有望用于疏水性抗肿瘤药物的肝癌靶向输送和pH控制释放。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种pH敏感性肝癌高效靶向混合聚合物纳米粒及其制备方法。
背景技术
纳米载药系统是以纳米技术为基础的新型载药系统,药物分子可以通过吸附、包埋、分散或共价偶联等方式负载于纳米载药系统中。纳米载药系统可以用于改善疏水性药物的水溶性;由于肿瘤特殊的病理生理结构,纳米载药系统可以通过增强的渗透与滞留(enhanced permeability and retention,EPR)效应被动靶向肿瘤组织,提高抗肿瘤药物的肿瘤靶向性;纳米载药系统还可以同时包载多种药物,用于多种药物的共输送,以实现协同治疗。
目前临床上使用的纳米载药系统均通过EPR效应实现肿瘤被动靶向,可以降低抗肿瘤药物的毒副作用,但在治疗效果上与原药相比并没有显著改善。为了进一步提高纳米载药系统的肿瘤靶向性、提高抗肿瘤药物的治疗效果,研究人员在纳米粒表面偶联肿瘤标志分子的识别配体,以实现让纳米粒主动靶向至肿瘤部位。但是,纳米粒注射到血液中后,许多蛋白会微弱的结合在纳米粒的表面,形成一层蛋白冠,这层蛋白冠会覆盖靶向分子,阻碍靶向分子与肿瘤细胞表面的特异性受体结合,从而削弱主动靶向能力。
为了抑制纳米粒表面蛋白冠的形成,多种策略已经得到发展,这些策略大多是通过优化纳米粒的各项理化性质如粒径、电荷、亲疏水性、表面化学等,以减少蛋白的吸附。这些策略起到了一定的效果,但要完全阻止蛋白冠的形成几乎是不可能的。如何有效降低纳米粒表面蛋白冠形成对主动靶向的干扰这一关键技术问题仍有待解决。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种pH敏感性肝癌高效靶向混合聚合物纳米粒,其可以有效降低纳米粒表面蛋白冠形成对主动靶向的干扰,高效靶向肝癌细胞。
本发明的另一目的是提供一种pH敏感性肝癌高效靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,按照下述步骤进行:
(1)甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备,其制备反应式如下:
①将甲氧基聚乙二醇醛基(分子量2000)溶于甲醇,加入水合肼,氮气保护条件下加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇腙基。
其中,甲氧基聚乙二醇醛基和水合肼的摩尔比为1:1~4。
②将甲氧基聚乙二醇腙基和端羧基化聚己内酯(济南岱罡生物工程有限公司)(PCL-COOH,分子量2500)溶于二氯甲烷,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI),氮气保护下加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物。
其中,甲氧基聚乙二醇腙基、端羧基化聚己内酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1:4~20。
(2)乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备,其制备反应式如下:
①将二醛基聚乙二醇(分子量5000)溶于甲醇,加入水合肼,氮气保护条件下加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到二腙基聚乙二醇。
其中,二醛基聚乙二醇和水合肼的摩尔比为1:2~8。
②将二腙基聚乙二醇和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)溶于二氯甲烷,逐滴加入端羧基化聚己内酯的(PCL-COOH,分子量2500)二氯甲烷溶液,氮气保护下加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物。
其中,二腙基聚乙二醇、端羧基化聚己内酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1:4~10。
③将端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸(LA)溶于二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI),氮气保护下加热至40℃搅拌反应24小时,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物。
其中,端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物、乳糖酸和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:2~4:4~8。
(3)混合聚合物纳米粒的制备
将甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物以一定的质量比加入至二甲基亚砜中,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到混合聚合物纳米粒。
其中,甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的质量为1:0.05~0.4。
本发明的优点在于:
本发明提供的混合聚合物纳米粒与一般主动靶向纳米粒,可以有效降低纳米粒表面蛋白冠形成对主动靶向的干扰,有效提高纳米粒的肝癌细胞靶向性,同时具有pH敏感性释药特性,有利于实现更加高效的肝癌细胞内药物递送。
附图说明:
图1为本发明实施例1和实施例4制备的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的核磁共振氢谱图。
图2为本发明实施例1和实施例4制备的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的红外光谱图。
图3为本发明实施例1和实施例4制备的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的凝胶渗透色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备
在100毫升圆底烧瓶中加入60毫升无水甲醇,加入磁子搅拌,加入4克甲氧基聚乙二醇醛基(分子量2000)搅拌溶解,加入120毫克水合肼,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇腙基(产率98%)。
在150毫升圆底烧瓶中加入100毫升二氯甲烷,加入磁子搅拌,加入3.5克甲氧基聚乙二醇腙基和4.4克端羧基化聚己内酯(分子量2500)搅拌溶解,加入1.4克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率86%)。
通过核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱对合成的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物进行了表征。如图1所示,甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的核磁共振氢谱中同时出现有聚乙二醇(f)的特征峰和聚己内酯(a~e)的特征峰,表明甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的成功合成。如图2所示,甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的红外光谱在1740cm-1处出现了强的尖峰,归属于聚己内酯中酯键的C=O伸缩振动峰。通过凝胶渗透色谱测得合成的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物数均分子量为4352,与理论值(4500)匹配,测得多分散性指数为1.53,凝胶渗透色谱图如图3所示,表明合成的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物具有相对较窄的分子量分布。
实施例2:甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备
在100毫升圆底烧瓶中加入60毫升无水甲醇,加入磁子搅拌,加入4克甲氧基聚乙二醇醛基(分子量2000)搅拌溶解,加入200毫克水合肼,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇腙基(产率95%)。
在150毫升圆底烧瓶中加入100毫升二氯甲烷,加入磁子搅拌,加入3.5克甲氧基聚乙二醇腙基和4.4克端羧基化聚己内酯(分子量2500)搅拌溶解,加入2.7克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率91%)。
实施例3:甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备
在100毫升圆底烧瓶中加入60毫升无水甲醇,加入磁子搅拌,加入4克甲氧基聚乙二醇醛基(分子量2000)搅拌溶解,加入150毫克水合肼,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇腙基(产率96%)。
在150毫升圆底烧瓶中加入100毫升二氯甲烷,加入磁子搅拌,加入3.5克甲氧基聚乙二醇腙基和4.4克端羧基化聚己内酯(分子量2500)搅拌溶解,加入6.7克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率94%)。
实施例4:乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备
在100毫升圆底烧瓶中加入60毫升无水甲醇,加入磁子搅拌,加入4克二醛基聚乙二醇(分子量5000)搅拌溶解,加入100毫克水合肼,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到二腙基聚乙二醇(产率97%)。
在150毫升圆底烧瓶中加入50毫升二氯甲烷,加入磁子搅拌,加入3.5克二腙基聚乙二醇和540毫克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,将1.8克端羧基化聚己内酯(分子量2500)溶于50毫升二氯甲烷并逐滴加入,边搅拌边滴加,加入完成后,加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率84%)。
在100毫升圆底烧瓶中加入50毫升二甲基亚砜,加入磁子搅拌,加入2.8克端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和620毫克乳糖酸搅拌溶解,加入330毫克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率78%)。
通过核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱对合成的乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物进行了表征。如图1所示,乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的核磁共振氢谱中同时出现有聚乙二醇(f)的特征峰、聚己内酯(a~e)的特征峰以及乳糖酸(g)的特征峰,表明乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的成功合成。如图2所示,乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的红外光谱同样在1740cm-1处出现了强的尖峰,归属于聚己内酯中酯键的C=O伸缩振动峰,2800~3000cm-1和1100cm-1处的强峰分别归属于聚乙二醇中的饱和C-H伸缩振动和C-O-C伸缩振动,由于乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物中聚乙二醇的分子量为5000,高于甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物中的2000,因此与甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物相比,这两处峰明显增强。通过凝胶渗透色谱测得合成的乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物数均分子量为7213,与理论值(约7300)匹配,测得多分散性指数为1.31,凝胶渗透色谱图如图3所示,表明合成的乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物具有窄的分子量分布。
实施例5:乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备
在100毫升圆底烧瓶中加入60毫升无水甲醇,加入磁子搅拌,加入4克二醛基聚乙二醇(分子量5000)搅拌溶解,加入150毫克水合肼,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到二腙基聚乙二醇(产率93%)。
在150毫升圆底烧瓶中加入50毫升二氯甲烷,加入磁子搅拌,加入3.5克二腙基聚乙二醇和1.1克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,将1.8克端羧基化聚己内酯(分子量2500)溶于50毫升二氯甲烷并逐滴加入,边搅拌边滴加,加入完成后,加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率88%)。
在100毫升圆底烧瓶中加入50毫升二甲基亚砜,加入磁子搅拌,加入2.8克端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和310毫克乳糖酸搅拌溶解,加入660毫克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐搅拌溶解,通氮气排出反应液中溶解的氧气和瓶中空气,加装氮气包,加热至40℃搅拌反应24小时,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物(产率72%)。
实施例6:尼罗红标记甲氧基聚乙二醇-聚己内酯纳米粒的制备
将90毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记甲氧基聚乙二醇-聚己内酯纳米粒m。
实施例7:尼罗红标记乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯纳米粒的制备
将90毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯纳米粒加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯纳米粒L。
实施例8:尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L 1:0.05制备
将80毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和4毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.05。
实施例9:尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.1制备
将80毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和8毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.1。
实施例10:尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.2的制备
将75毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和15毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.2。
实施例11:尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.3的制备
将69毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和21毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.3。
实施例12:尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.4的制备
将64毫克甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和26毫克乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物加入至6毫升二甲基亚砜中,加入6毫克尼罗红作为荧光标记物,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,离心(8000转/分钟)10分钟,取上清冷冻干燥得到尼罗红标记混合聚合物纳米粒m/L1:0.4。
实施例13:纳米粒粒径和电位测定
试验溶液配制:取实施例6~12制备的各个尼罗红标记纳米粒冻干粉加入至超纯水中,超声分散5分钟,分别配置得到5毫克/毫升的各个纳米粒分散液。
粒径和电位测定:分别取上述配置的各个纳米粒分散液1毫升,通过激光粒度及zeta电位分析仪测定粒径和电位。
如表1所示,实施例6制备的m纳米粒粒径最小,实施例7制备的L纳米粒粒径最大,实施例8~12制备的m/L纳米粒粒径介于前两者之间,所有制备的纳米粒粒径均小于150nm,有利于血液长循环和肿瘤靶向;所有制备的纳米粒多分散性指数均小于0.3,表明均具有窄的粒径分布;所有制备的纳米粒的zeta电位均在-6mV左右,有利于血液长循环。
表1.实施例6~12制备的各个尼罗红标记纳米粒的粒径和电位
样品 | 粒径(nm) | 多分散性指数 | zeta电位(mV) |
m | 65.6±3.9 | 0.215±0.070 | -4.38±0.89 |
m/L1:0.05 | 80.3±1.1 | 0.277±0.017 | -6.04±0.99 |
m/L1:0.1 | 82.6±1.8 | 0.223±0.011 | -6.24±1.48 |
m/L1:0.2 | 84.1±1.4 | 0.264±0.021 | -6.93±1.03 |
m/L1:0.3 | 88.5±2.6 | 0.253±0.034 | -6.37±2.18 |
m/L1:0.4 | 94.9±3.5 | 0.276±0.028 | -6.74±1.36 |
L | 105.9±2.4 | 0.260±0.022 | -6.84±0.50 |
实施例14:肝癌细胞摄取评价
试验溶液配制:取实施例6~12制备的各个尼罗红标记纳米粒冻干粉加入至超纯水中,超声分散5分钟,分别配置得到10毫克/毫升的各个纳米粒分散液,以520nm为激发波长,测定各个样品在640nm处的荧光强度,以实施例4制备的L纳米粒配置的分散液的荧光强度为标准,将其他各组微调至相同荧光强度,以DMEM完全培养基(含10%胎牛血清和1%青霉素&链霉素)或不含胎牛血清的DMEM培养基(含1%青霉素&链霉素)为稀释液,稀释50倍得各个纳米粒试验液。
配制2.5mM水溶液,然后以2.5mM乳糖酸水溶液为母液,以不含胎牛血清的DMEM培养基(含1%青霉素&链霉素)为稀释液稀释50倍得到含有50μM乳糖酸的试验液。
细胞摄取评价:将HepG2肝癌细胞以每孔10万个细胞的密度接种于12孔板,培养过夜贴壁,然后将培养基换成上述配制的各个纳米粒试验液(n=3),于细胞培养箱中37℃条件下培养2小时,然后吸去培养基,用磷酸盐缓冲液(pH 7.4,6.7mM)洗涤细胞三次,加入0.5毫升1%曲拉通X-100溶液裂解细胞过夜,然后与0.5毫升甲醇混合,离心10分钟(10000转/分钟),取200微升上清,以520nm为激发波长,测定640nm处荧光,以实施例6制备的m纳米粒在不含胎牛血清的DMEM培养基中的细胞摄取为基准,对其他各组细胞摄取进行归一化处理。
将HepG2肝癌细胞以每孔10万个细胞的密度接种于12孔板,培养过夜贴壁,然后将培养基换成上述用不含胎牛血清的DMEM培养基配制的m/L1:0.2纳米粒试验液(n=3),于细胞培养箱中37℃条件下培养1小时,或者将培养基换成上述配制的含有50μM乳糖酸的试验液,于细胞培养箱中37℃条件下预培养1小时,然后再换成上述用不含胎牛血清的DMEM培养基配制的m/L1:0.2纳米粒试验液(n=3),于细胞培养箱中37℃条件下培养1小时,用磷酸盐缓冲液(pH 7.4,6.7mM)洗涤细胞三次,加入0.5毫升1%曲拉通X-100溶液裂解细胞过夜,然后与0.5毫升甲醇混合,离心10分钟(10000转/分钟),取200微升上清,以520nm为激发波长,测定640nm处荧光。
如表2所示,在无胎牛血清条件下,纳米粒细胞摄取量先随着L比例的增加而增加,当m和L质量比为1:0.3时,制备的纳米粒细胞摄取量最高,随后随着L比例的增加,纳米粒的细胞摄取量略降低;在含有10%胎牛血清条件下,各纳米粒细胞摄取量均低于相应的无胎牛血清条件下的细胞摄取量,可能是由于蛋白吸附阻碍了纳米粒与细胞之间的相互作用,此时m/L1:0.2纳米粒的细胞摄取量最高,表明m/L1:0.2纳米粒可有效降低蛋白冠形成对主动靶向的影响,可能是由于L中的聚乙二醇链相较于m中的更长,当m和L质量比为1:0.2时,制备的混合聚合物纳米粒中L上的乳糖酸可以远离纳米粒的表面,从而有效避免纳米粒表面蛋白吸附对乳糖酸靶向作用的干扰。
表2.实施例6~12制备的各个尼罗红标记纳米粒在无胎牛血清条件下和含有10%胎牛血清条件下的细胞摄取量
如表3所示,加入50μM乳糖酸预孵育可以显著抑制m/L1:0.2纳米粒的细胞摄取,表明m/L1:0.2纳米粒可以通过去唾液酸糖蛋白受体介导的途径被HepG2肝癌细胞特异性摄取,具有肝癌细胞主动靶向性。
表3.乳糖酸对m/L1:0.2纳米粒细胞摄取的竞争性抑制
实施例15:体外模拟药物释放评价
pH 7.4释放液配置:称取8克氯化钠,0.2克氯化钾,0.2克磷酸二氢钾,2.16克十二水合磷酸氢二钠,5克吐温-80,加入超纯水溶解,并定容至1000毫升,然后用氢氧化钠溶液调节pH至7.4。
pH 5.0释放液配置:称取8克氯化钠,0.2克氯化钾,0.2克磷酸二氢钾,2.16克十二水合磷酸氢二钠,5克吐温-80,加入超纯水溶解,并定容至1000毫升,然后用稀盐酸溶液调节pH至5.0。
体外模拟药物释放评价:将1毫升本发明实施例13制备的5毫克/毫升的m/L1:0.2纳米粒分散液装入透析袋中(分子量截留:3500),密封,然后浸没在50毫升上述配置的释放液中,置于摇床中震荡,温度为37℃,转速为180转/分钟。分别在2小时、4小时、8小时、12小时、24小时、48小时时间点取出3毫升释放液,再补充3毫升相应的空白释放液。每种释放液中的释放实验平行做三组。释放实验全程在避光的条件下进行。取出的释放液通过检测荧光计算尼罗红累积释放量。
如表4所示,m/L1:0.2纳米粒中尼罗红的累积释放量随着释放时间的增加而增加,m/L1:0.2纳米粒在pH 5.0释放液中的释放速率明显快于在pH 7.4释放液中的释放速率,表明m/L1:0.2纳米粒具有pH敏感性药物释放特性,有利于在肿瘤酸性微环境中选择性释放药物。
表4.m/L1:0.2纳米粒的药物释放
实施例16:体内分布评价
体内分布评价:按文献方法(Q.N.Zhang et al.,Tumor delivery efficiencyand apoptosis enhancement by EVO nanoparticles on murie hepaticcarcinoma cellline H22,2013,8,1354-1361)建立小鼠肝癌H22皮下瘤模型。当小鼠肝癌H22皮下瘤长到体积为0.09~0.12cm3时,随机将荷有肝癌H22皮下瘤的小鼠(20~24g)分为3个实验组,每组各3只。将本发明实施例14配置的具有相同荧光强度的m、L以及m/L1:0.2纳米粒分散液,以100微升的剂量分别通过尾静脉注射到相应的实验组。尾静脉注射48小时后处死小鼠,取出心、肝、脾、肺、肾和肿瘤,通过小动物活体成像仪进行活体外荧光成像,分析各组织器官的平均辐射效率。
如表5所示,m、L以及m/L1:0.2纳米粒在肿瘤中的累积均高于其他组织器官,其中L纳米粒在肿瘤中的累积高于m纳米粒,表明L纳米粒具有一定的肿瘤主动靶向性,m/L1:0.2纳米粒在肿瘤中的累积最高,表明m/L1:0.2纳米粒具有最好的肿瘤主动靶向性。
表5.m、L以及m/L1:0.2纳米粒的体内分布
Claims (8)
1.一种pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:将甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物按照质量比加入二甲基亚砜中,室温搅拌过夜,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到混合聚合物纳米粒;
乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备方法为:
(1)将二醛基聚乙二醇溶于甲醇,加入水合肼,氮气保护条件下加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到二腙基聚乙二醇;
(2)将二腙基聚乙二醇和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐溶于二氯甲烷,加入端羧基化聚己内酯的二氯甲烷溶液,氮气保护下加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心10分钟,取上清冷冻干燥得到端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物;
(3)将端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸溶于二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,氮气保护下加热至40℃搅拌反应24小时,然后于超纯水中透析3天,冷冻干燥得到乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物;
甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物和乳糖酸-聚乙二醇-聚己内酯共聚物的质量比为1:0.05~0.4。
2.如权利要求1所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,所述甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物的制备方法步骤如下:
(1)将甲氧基聚乙二醇醛基溶于甲醇,加入水合肼,氮气保护条件下加热至40℃搅拌反应24小时,然后旋蒸除去过量的水合肼和甲醇,加入超纯水溶解,冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇腙基;
(2)将甲氧基聚乙二醇腙基和端羧基化聚己内酯溶于二氯甲烷,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,氮气保护下加热至30℃搅拌反应48小时,然后旋蒸除去二氯甲烷,加入超纯水分散,于超纯水中透析3天,离心10分钟,取上清冷冻干燥得到甲氧基聚乙二醇-聚己内酯共聚物。
3.根据权利要求2所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述甲氧基聚乙二醇醛基和水合肼的摩尔比为1:1~4。
4.根据权利要求2所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述甲氧基聚乙二醇腙基、端羧基化聚己内酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1:4~20。
5.根据权利要求1所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述二醛基聚乙二醇和水合肼的摩尔比为1:2~8。
6.根据权利要求1所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述二腙基聚乙二醇、端羧基化聚己内酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1:4~10。
7.根据权利要求1所述的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述端腙基聚乙二醇-聚己内酯共聚物、乳糖酸和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:2~4:4~8。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述方法制备的pH敏感性肝癌靶向混合聚合物纳米粒。
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