一種pH和還原響應性的肝靶向載藥微球及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種新型的微球，具體涉及具有肝主動靶向功能并且具有pH和還原 刺激響應性的微球以及其制備方法和在醫學上的用途，屬于高分子材料和生物醫學工程領 域。 技術背景
[0002] 肝癌已位列我國腫瘤引起死亡的第二位，化療是中晚期肝癌無法進行肝移植和肝 切除時重要的治療手段。抗腫瘤藥物往往因為理化性質差、半衰期短和作用無選擇等，導致 治療效果差和嚴重的毒副反應。通過將藥物包埋、聚集或吸附在對特定環境刺激具有響應 性的載體內部，避免化療藥物與正常組織的直接相互作用，使藥物只在作用部位釋放，可提 高藥物的選擇性、降低藥物的毒副作用。
[0003] 腫瘤組織與正常組織相比，實體瘤內的pH值更低，呈弱酸性，而正常組織細胞外 基質和血液中pH維持在7. 4。另外，血液中還原性谷胱甘肽（GSH)的濃度為10~100 μ M， 但在腫瘤細胞內其濃度則上升到1~10mM。利用腫瘤組織與正常組織的這些在pH和還原 性上的差異，開發了對pH、還原刺激具有響應性的抗腫瘤藥物的載藥系統。
[0004] 2013年，Polymer Chemistry (Issue 4，ppll99_1207)報道了米用原子轉移自由基 聚合反應合成單甲氧基聚乙二醇-聚N，N'_二乙基氨乙基丙烯酸酯共聚體（mPEG-b-PDEA)， 經季胺化交聯反應后制備了 mPEG-b-PDEA水凝膠，以這種水凝膠作為抗腫瘤藥阿霉素的載 體，在生理條件下保持穩定的核-殼結構，而在酸性和還原性的腫瘤組織和細胞內能夠快 速釋放出藥物，從而實現藥物釋放的智能性，但是該載體材料不具有主動革G向功能，不能實 現抗腫瘤藥的靶向輸送。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種具有肝主動靶向功能并且具有 pH和還原刺激響應性的微球以及其制備方法，載藥微球能通過靶向性提高化療藥的治療效 果并減輕化療藥引起的不良反應、耐藥性等，可用于肝癌的靶向治療。
[0006] 本發明提供了一種具有肝主動靶向功能并且具有pH和還原刺激響應性的半乳糖 改性明膠-聚（β-氨基酯）微球（galG-PBAE微球），其特征是：具有如式（I)的結構的半 乳糖改性明膠-聚（β-氨基酯）（galG-PBAE)的組成成分，微球由半乳糖改性明膠（galG) 單體、端基為仲胺基含有二硫鍵的線性聚（β_氨基酯）（PBAE)單體通過交聯劑的乳化交聯 反應而得到。
[0007]
[0008] 所述的單體galG，具有式（II)的結構，由半乳糖（gal)對明膠（gel)通過改性反 應得到；
[0009]
[0010] 所述的單體PBAE，具有式（III)的結構，η為聚合度。由雙（烯丙酰氧乙基）二硫 醚（IV)與 Ν，Ν'_ 二甲基烴二胺（V)反應得到。式（V)中，&為-(012)2-、-(012) 3-、-(012)4 -、-(ch2)5-、-(ch2)6-、.
[0011]
[0012] 所述的交聯劑為二醛，具有式（VI)的結構。式（VI)中，r2為沒有原子、-ch 2-、-(c h2)2-、-(ch2)3-、-(ch 2)4-
、, 即所用的交聯劑為乙二醛、丙二醛、丁二醛、 戊二醛、己二醛、對苯二甲醛、間苯二甲醛或鄰苯二甲醛。
[0013] 本發明還提供了一種具有肝主動靶向功能并且具有pH和還原刺激響應性的載藥 /半乳糖改性明膠-聚（β -氨基酯）微球（載藥/galG-PBAE微球），其特征在于：具有抗 腫瘤藥和galG-PBAE的組成成分，是將抗腫瘤藥分散在單體galG和單體PBAE中，加入交聯 劑后，兩種單體發生交聯反應所形成的微球。
[0014] 所述的抗腫瘤藥為鹽酸阿霉素（D0X)或其他抗腫瘤藥；
[0015] 所述的單體galG，具有式（II)的結構，由半乳糖（gal)對明膠（gel)通過改性反 應得到；
[0016]
[0017] 所述的單體PBAE，具有式（III)的結構，η為聚合度。由雙（烯丙酰氧乙基）二硫 醚（IV)與 Ν，Ν'_ 二甲基烴二胺（V)反應得到。式（V)中，&為-(012)2-、-(012) 3-、-(012)4
[0019] 所述的交聯劑為二醛，具有式（VI)的結構。式（VI)中，R2為沒有原子、-ch 2-、-(c h2)2-、-(ch2)3-、-(ch 2)4
，卩所用的交聯劑為乙二醛、丙二醛、丁二醛、 戊二醛、己二醛、對苯二甲醛、間苯二甲醛或鄰苯二甲醛。
[0020] 本發明同時還提供了一種具有肝主動靶向功能以及具有pH和還原刺激響應性的 galG-PBAE微球的制備方法，其特征是：以galG和PBAE為單體，以二醛為交聯劑，經乳化交 聯法制備。制備的具體步驟為：
[0021] (1)將單體galG和單體PBAE按比例加入水中，攪拌分散均勻后，制得水相。
[0022] 單體galG和單體PBAE的質量比為（1~2) : (1~2)，單體galG和單體PBAE分 散在水中的總體積濃度為25~200mg/ml ;
[0023] (2)將乳化劑按比例分散在液體石蠟中，制得油相。
[0024] 所用乳化劑為span 80或tween 80,乳化劑在液體石錯中的體積濃度為0. 5%~ 5% ；
[0025] (3)在溫度為25~85°C和攪拌速度為50~1500rpm的條件下，將水相滴加至油 相。
[0026] 所用油相體積是水相體積的5~50倍；
[0027] (4)在溫度為_5°C~10°C和攪拌速度為50~1500rpm的條件下，加入交聯劑進行 交聯反應。
[0028] 所用交聯劑為乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、對苯二甲醛、間苯二甲醛 或鄰苯二甲醛，其用量為galG和PBAE兩者總質量的0. 5~5倍；
[0029] (5)收集固形物，用異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮洗滌后，再用石油醚洗滌，真 空干燥，得到galG-PBAE微球。
[0030] 本發明另外還提供了一種具有肝主動靶向功能并且具有pH和還原刺激響應性的 載藥微球的制備方法，其特征是，以galG和PBAE為單體，以二醛為交聯劑，以D0X為抗腫瘤 藥模型藥物，經乳化交聯法制備載藥/galG-PBAE微球。
[0031] 所述的載藥/galG-PBAE微球的制備方法，包括如下步驟：
[0032] (1)將單體galG和單體PBAE按比例加入水中，攪拌分散后，按比例加入抗腫瘤模 型藥物D0X，攪拌均勻，制得水相。
[0033] 單體galG和單體PBAE的質量比為（1~2) : (1~2)，單體galG和PBAE兩者的 總質量為抗腫瘤模型藥物D0X質量的5~50倍，單體galG和單體PBAE分散在水中的總體 積濃度為25~200mg/ml ;
[0034] (2)將乳化劑按比例分散在液體石蠟中，制得油相。
[0035] 所用乳化劑為span 80或tween 80,乳化劑在液體石錯中的體積濃度為0· 5%~ 5% ；
[0036] (3)在溫度為25~85°C和攪拌速度為50~1500rpm的條件下，將水相滴加至油 相。
[0037] 所用油相體積是水相體積的5~50倍；
[0038] (4)在溫度為-5°C~10°C和攪拌速度為50~1500rpm的條件下，加入交聯劑進行 交聯反應。
[0039] 所用交聯劑為乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、對苯二甲醛、間苯二甲醛 或鄰苯二甲醛，其用量為galG和PBAE兩者總質量的0. 5~5倍；
[0040] (5)收集固形物，用異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮洗滌后，再用石油醚洗滌，真 空干燥，得到載DOX/galG-PBAE微球。
[0041] 所述的單體galG(II)的制備方法，由β -D-半乳糖（Ila)經0-乙酰化保護和溴 代反應合成1-溴代-2, 3,4,6-四乙酰氧基-β -D-半乳糖（lib)，與硫脲縮合后得到2, 3， 4,6-四乙酰氧基-1-硫代-β-D-半乳糖基-2' -異硫脲氫溴酸鹽（lie)，在縛酸劑存在下 與氯乙腈反應得到2, 3,4,6-四乙酰氧基-1-腈甲基硫代-β-D-半乳糖（lid)，在甲醇鈉存 在下與甲醇縮合得到2-亞氨基-2-甲氧乙基-1-硫代-β -D-半乳糖（lie)，后者與明膠縮 合得到galG。具體反應步驟為：
[0042]
[0044] 所述的單體PBAE(III)的制備方法，由雙（2-羥乙基）二硫醚（Ilia)在三乙胺 (TEA)存在下與丙烯酰氯（Illb)反應得到雙（烯丙酰氧乙基）二硫醚（IIIc)，后者與N， Ν' -二甲基烴二胺經邁克爾加成聚合反應得到PBAE。具體反應步驟為：
[00WI
[0046] 本發明與現有技術相比，具有如下的優點：
[0047] (1)微球表面經交聯形成的西弗堿以及線性聚（β -氨基酯）分子內的β -氨基酯 鍵均在酸性越低的條件下水解越快，使制備的載藥微球在正常組織中保持結構完整，而在 酸性更低的腫瘤組織中快速裂解釋放藥物，這種結構使得制備的載藥微球具有pH刺激響 應性；另外，在線性聚（β-氨基酯）中引入了對還原性敏感的二硫鍵，使得制備的載藥微球 在正常組織中保持完整結構，而在還原性的腫瘤組織中快速裂解釋放藥物，這種結構使得 制備的微球同時又具備還原刺激響應性；
[0048] (2)微球表面引入了半乳糖