一種葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于具有腫瘤靶向作用的納米顆粒制劑領域，具體涉及一種葉酸修飾的磺 酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 化學治療（chemotherapy)作為癌癥治療的重要手段之一，長期以來一直受到高度 關注。從1946年氮芥的臨床應用至今，腫瘤的化療應用得到了近70年的發展。然而，到 目前為止，僅有少部分惡性腫瘤如惡性淋巴瘤、絨毛膜上皮癌等有可能通過化療得到治愈， 90%以上的惡性腫瘤仍未能達到滿意的療效。許多抗腫瘤藥物所存在的臨床療效低下、特異 性差、毒副作用大等問題已經成為癌癥化療中的瓶頸。由于無法控制抗腫瘤藥物集中于腫 瘤部位，病人的正常組織和器官通常會受到不必要的傷害，甚至威脅到患者的生命。
[0003] 近年來，利用納米載體負載抗腫瘤藥物的方法，不僅可以提高藥物溶解度、增加藥 物穩定性以及實現藥物緩釋，還能夠借助其特殊的尺寸范圍和表面性質大幅度地改變藥物 在體內的分布和代謝狀況，增強藥物對腫瘤血管壁的滲透并在腫瘤部位富集（EPR效應)，延 長藥物在腫瘤部位的作用時間。此外，經靶向分子修飾的納米顆粒可以通過主動靶向提高 腫瘤細胞對藥物的攝取，實現藥物特異性輸送到腫瘤部位，在提高治療效果的同時減輕對 其他臟器的傷害，已成為研宄的熱點與重點。
[0004] 葉酸（Folic Acid，FA)是一種小分子水溶性維生素，腫瘤細胞會通過主動運輸來 攝取微環境中的葉酸，以便維持過度活躍的新陳代謝作用，因此在大部分腫瘤細胞表面均 存在過量表達的葉酸受體，而正常細胞表面上的葉酸受體表達量很少。研宄表明，將葉酸分 子連接在納米載體表面，可以提高葉酸受體高表達的腫瘤細胞對納米載藥體系的吞噬，實 現納米載體所負載的抗腫瘤藥物對腫瘤細胞的靶向輸送。
[0005] 通過查閱相關文獻可以發現，雖然目前已有多項專利公開了以葉酸為靶向分子的 靶向納米藥物載體，但是合成葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒作為藥物載體用于 抗腫瘤藥物輸送與腫瘤靶向治療的研宄尚未見報道。

【發明內容】

[0006] 針對上述情況，本發明的目的在于提供一種葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米 顆粒及其制備方法和應用。本發明利用某些腫瘤細胞表面葉酸受體高表達這一特點，將其 配體葉酸嫁接在磺酸甜菜堿-殼聚糖上面，合成出一種兩親性納米顆粒。在水溶液中，上述 兩親性納米顆粒可以包裹一些疏水性小分子化療藥物如紫杉醇、依托泊苷、他莫昔芬等。相 對于單純的化療藥物，本發明的載藥納米顆粒具有良好的藥物緩釋效果以及較高的藥物溶 解度和穩定性，可以在血液里發揮長循環作用，而且對高葉酸受體表達的腫瘤細胞具有靶 向性和明顯的抑制效果，可用于癌細胞的靶向治療。
[0007] 為了實現上述目的，本發明提供了 一種葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米 顆粒的制備方法。首先，在大劑量γ射線的照射下，通過自由基間的聚合反應把一個 含有兩性離子的小分子親水性化合物一一磺酸甜菜堿（SBM)嫁接在殼聚糖表面，這樣 就會形成一個兩親性的納米顆粒；然后，在脫水縮合劑（EDC、DCC或DIC)和縮合促進劑 (NHS、DMAP或HoBt)的參與下，采用酰胺化反應把葉酸（FA)接枝到磺酸甜菜堿-殼聚糖 (Cs-^PSBMA)骨架上，最終得到用于負載活性藥物的葉酸-磺酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒 (Cs-g+SBMA-FA)，其結構如圖1所示。
[0008] 具體而言，該制備方法包括如下步驟： 1) 混合溶液的制備：按照葉酸：脫水縮合劑：縮合促進劑2:1~1. 2的摩爾比， 將上述反應物加入到無水溶劑中，在室溫條件下攪拌至溶解，得到混合溶液； 2) 葉酸的接枝：按照葉酸中的羧基：殼聚糖中的氨基=1:1的摩爾比，將步驟1)中得 到的混合溶液緩慢加入到磺酸甜菜堿-殼聚糖水溶液中，在室溫、避光條件下攪拌16~24h， 得到葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒水溶液； 3) 透析和凍干：將步驟2)中得到的葉酸修飾的磺酸甜菜堿-殼聚糖納米顆粒水溶 液置于透析袋中，首先用堿液透析12~18h，再用去離子水透析24~48h，將得到的透析液 在12000~14000rpm下離心40~60min，最后將上清液冷凍干燥，得到葉酸修飾的磺酸甜菜 堿-殼聚糖納米顆粒。
[0009] 優選的，步驟1)中所述葉酸、脫水縮合劑、縮合促進劑之間的摩爾比為1:1:1。
[0010] 優選的，步驟1)中所述脫水縮合劑為碳二亞胺類化合物，用于活化羧基，促使酰胺 的生成，其選自N-(3-二甲基氨基丙基）-Ν' -乙基碳二亞胺鹽酸鹽（EDC)、Ν，Ν'-二異丙基 碳二亞胺（DIC)、Ν，Ν'-二環己基碳二亞胺（DCC)中的任意一種，優選Ν-(3-二甲基氨基丙 基）-Ν' -乙基碳二亞胺鹽酸鹽。
[0011] 優選的，步驟1)中所述縮合促進劑為N-羥基類化合物，可以提高酰胺化反應的產 率，減少副反應的發生，其選自N-羥基琥珀酰亞胺（NHS)、1-羥基苯并三氮唑（HOBT)、1-羥 基-7-偶氮苯并三氮唑（HOAT)中的任意一種，優選N-羥基琥珀酰亞胺。
[0012] 優選的，步驟1)中所述溶劑選自二甲基亞砜（DMS0)、乙醇、甲醇中的任意一種，優 選二甲基亞砜。
[0013] 優選的，步驟2)中所述磺酸甜菜堿-殼聚糖通過下法制得：首先，按照1:1:5~6的 重量比，將殼聚糖、磺酸甜菜堿和RAFT試劑溶解在含有1%鹽酸和丙酮的混合溶液中，惰性 氣體除氧后密封，暴露在輻射劑量為IOGy/min的 6tlCo源下反應15~20h ;其次，將反應物置 于截留分子量為25000Da的透析袋中，用去離子水透析48~72h，得到留在透析袋中的磺酸 甜菜堿-殼聚糖水溶液；最后，將得到的水溶液于_20°C預凍6~8h，然后冷凍干燥36~48h， 得到兩親性納米顆粒磺酸甜菜堿-殼聚糖； 其中： 所述殼聚糖的脫乙酰度為95. 2%，平均分子量為50000g/m