一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410423851.7

申请日:

2014.08.27

公开号:

CN104208709A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):A61K 47/36申请日:20140827|||公开

IPC分类号:

A61K47/36; C08B37/08; A61P25/28

主分类号:

A61K47/36

申请人:

吴正治; 段丽红

发明人:

吴正治; 段丽红

地址:

518020 广东省深圳市罗湖区东门北路1017号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用,通过选取血脑屏障内皮细胞的LDL受体作为传输水溶性药物来治疗中枢神经系统疾病的靶点,以生物相容性很好的壳聚糖作为药物载体材料,研制低毒高效的水溶性药物纳米脑靶向制剂,本发明能增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。

权利要求书

1.  一种脑靶向水溶性药物负载,其特征在于,包括药物载体丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO、叠氮探针N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP以及LDL;LDL表面组装叠氮探针NAEP,PA-CS-CHO上的炔基与N3-LDL上的叠氮发生反应形成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。

2.
  如权利要求1所述的脑靶向水溶性药物负载,其特征在于,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO的结构式如下所示:

其中,x的范围为2~30;y′的范围为2~20;z的范围为8~30。

3.
  权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP与低密度脂蛋白LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDL,标记为N3-LDL;其中,所述N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP、低密度脂蛋白LDL的摩尔比为1∶(0.5~2);
通过点击化学反应在温和的条件下,丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO上的炔 基与N3-LDL上的叠氮发生反应,得到脑靶向水溶性药物负载;其中,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO与N3-LDL的摩尔比为1∶(0.1~2)。

4.
  如权利要求3所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,所述N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP的制备包括以下步骤:
(1)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OH(NHEP)的合成
在氮气气氛下,往棕榈酸、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和三乙胺混合液中加入二甲基甲酰胺搅拌溶解,冰浴冷却后,加入事先混合的苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐和N-羟基苯并三氮唑,室温反应,薄层层析确定反应终点,得到反应物溶液;其中,所述棕榈酸、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙胺、二甲基甲酰胺、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐和N-羟基苯并三氮唑的摩尔比为1∶(1~1.5)∶(1~3)∶(1~5)∶(1~4.5)∶(1~6);
将反应物溶液逐滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取;收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物,粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存;
(2)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTs(PEMBS)的合成
将步骤(1)得到的NHEP溶于氯仿中,加入吡啶;降温后,加入对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜,薄层层析确定反应终点,得到反应产物;其中,所述NHEP、氯仿、吡啶、对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1∶(1~6)∶(4~5.6)∶(1~1.4);
将反应产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物;产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真空干燥,干燥器储存;
(3)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3(NAEP)的合成
将步骤(2)中得到的PEMBS在氮气保护下溶于二甲基甲酰胺中,加入叠氮钠,缓慢加热,回流一定时间后降至室温;产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥;通过柱层析纯化得到最终产物,在 室温下真空干燥,干燥器储存;其中,所述PEMBS、二甲基甲酰胺、叠氮钠的摩尔比为1∶(1~5)∶(4~5.6)。

5.
  如权利要求3所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO的制备包括以下步骤:
氮气保护下,壳聚糖的醋酸-醋酸钠缓冲溶液与高碘酸钾以合适的比例4℃下搅拌反应;然后向溶液中加入适量的乙二醇溶液来中止反应;产物经旋转蒸发浓缩后分别在NaCl水溶液和去离子水中透析以除去杂质,最后产物冷冻干燥,得到醛化壳聚糖CS-CHO;其中,所述壳聚糖、醋酸-醋酸钠缓冲溶液、高碘酸钾、乙二醇之间的摩尔体积比为1∶(1~5)∶(0.1~1)∶(0.1~1);
在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N-羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CS-CHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N-羟基琥珀酰亚胺和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)∶(1~3)∶(1~3)混合物反应10~72h后,转移至透析袋中,在NaCl水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到产物。

6.
  一种脑靶向水溶性药物制剂,其特征在于,包括上述权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载以及脑靶向水溶性药物;其中,脑靶向水溶性药物负载中作为疏水端的两亲性分子与水溶性药物自组装形成LDL靶向端裸露在外面的脑靶向水溶性药物制剂。

7.
  如权利要求6所述的脑靶向水溶性药物制剂,其特征在于,所述脑靶向水溶性药物制剂的形态为35~100纳米的纳米微球;
所述脑靶向水溶性药物为中枢神经系统疾病的诊断、治疗需要的大分子、水溶性物质,包括力可拉敏、加兰他敏、石蒜碱。

8.
  权利要求6或7所述的脑靶向水溶性药物制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将脑靶向水溶性药物负载溶于有机溶剂中制备有机溶液,再将所述有机溶液与脑靶向水溶性药物的水溶液在透析袋中进行自组装;其中,脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的体积比为1∶(1~10),透析袋的WMCO=1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。

9.
  权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载在制备脑靶向水溶性药物制剂方面的应用。

10.
  权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载在制备中枢神经系统疾病药物中的应用。

说明书

一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于靶向载体药物技术领域,尤其涉及一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用。
背景技术
随着人口老龄化进程的加剧,全球患有中枢神经系统(central nervous system,CNS)疾病的人数与日俱增。许多神经系统疾病的治疗,需要使治疗药物渗透到整个中枢神经系统。
血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)为一个介于血液与脑以及脊髓之间、通透性较低、有选择性通过能力的动态界面。血脑屏障的存在对脑组织形成有效保护,避免有害物质(如毒素和病毒等)的侵害,但也阻碍许多治疗药物进入脑部病灶区,如抗癌药、抗生素和大分子物质(肽类)等。它的存在使98%的药物无法进入脑组织,是制约中枢神经系统药物发展的重要因素。临床上采用的中枢神经系统药物大多是能够扩散通过血脑屏障的小分子脂溶性物质,而这类药物已经远远不能满足临床需要,很多疾病的诊断、治疗需要大分子、水溶性物质。传统的将这类大分子药物导入脑部的方法效果差、危险性大,因此近年来针对能够通过血脑屏障脑部靶向给药技术的研究逐渐成为热点。
目前解决药物有效透过血脑屏障的方法有:制备前体药物、打开血脑屏障紧密结构或使用载体系统如抗体、脂质体、纳米粒等。其中,前体药物存在改变药性、引入毒性的风险,而打开血脑屏障紧密结构有可能引入其他有害物质。相比较来说载体系统成为比较理想的透过血脑屏障的方法。
在载体系统中,低密度脂蛋白LDL被视为脂质体的天然搭档,具有脂质核心,可被应用于药物载体的研究中。LDL作为靶向因子在肿瘤诊断(负载显影剂)、抗肿瘤药物和基因载体等领域得到过应用。
根据治疗因子与LDL复合物形成的方法,主要分为两种类型:1、治疗因子通过疏水链插入LDL磷脂层,从而“锚定”在LDL表面上(“铆钉法”);2、萃取LDL的类脂体再用脂溶性的药物重组LDL(“重组法”)。其中,“铆钉法”中,含疏水侧链的大分子同样存在“嵌入”LDL可能。Jin-Seok Kim等人研究了由带硬脂基侧链的聚赖氨酸/LDL/DNA所形成的“Terplex”体系作为DNA载体的应用,体系间主要是通过疏水聚赖氨酸、LDL和质粒DNA之间的电荷/疏水力平衡达到稳定,在组成比合适的情况下并不会发生沉淀。这一体系对平滑肌A7R5细胞的转染率甚至超过了Lipofectin相当(高出2.2倍),在实验中发现“Terplex”的胞吞是经由LDL受体介导的。进一步的实验结果表明,在不同细胞系(CCD-32Lu成纤维细胞)这一体系仍然可以被用作DNA载体。然而需要注意的是,聚合物与LDL之间的比例非常重要,否则会造成聚合物完全覆盖LDL。
“重组法”是将LDL中心的胆固醇脂萃取出来,再把药物填入LDL的磷脂单分子层空壳中。这种“重组法”弊端是工序繁琐,蛋白质收率不高,且整个过程可能会破坏LDL的结构,而且要求对亲水药物进行疏水改性。
以上研究结果显示LDL作为靶向因子的作用主要是LDL表面的载酯蛋白在发挥作用,而如何保护载酯蛋白ApoB-100使其充分暴露在细胞膜受体表面也是LDL实现靶向的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脑靶向水溶性药物负载,旨在增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。
本发明的另一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物负载的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物负载的应用。
本发明的另一目的在于提供由上述脑靶向水溶性药物负载制备得到的脑靶向水溶性药物制剂。
本发明的再一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物制剂的制备方法。
本发明是这样实现的,一种脑靶向水溶性药物负载,包括药物载体丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO、叠氮探针N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP以及LDL;LDL表面组装叠氮探针NAEP,PA-CS-CHO上的炔基与N3-LDL上的叠氮发生反应形成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。
优选地,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO的结构式如下所示:

其中,x的范围为2~30;y′的范围为2~20;z的范围为8~30。
本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载的制备方法,包括以下步骤:
将N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP与低密度脂蛋白LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDL,标记为N3-LDL;其中,所述N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP、低密度脂蛋白LDL的摩尔比为1∶(0.5~2);
通过点击化学反应在温和的条件下,丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO上的炔基与N3-LDL上的叠氮发生反应,得到脑靶向水溶性药物负载;其中,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO与N3-LDL的摩尔比为1∶(0.1~2)。
优选地,所述N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺NAEP的制备包括以下步 骤:
(1)C1sH31CONHCH2CH2OCH2CH2OH(NHEP)的合成
在氮气气氛下,往棕榈酸、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和三乙胺混合液中加入二甲基甲酰胺搅拌溶解,冰浴冷却后,加入事先混合的苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐和N-羟基苯并三氮唑,室温反应,薄层层析确定反应终点,得到反应物溶液;其中,所述棕榈酸、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙胺、二甲基甲酰胺、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐和N-羟基苯并三氮唑的摩尔比为1∶(1~1.5)∶(1~3)∶(1~5)∶(1~4.5)∶(1~6);
将反应物溶液逐滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取;收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物,粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存;
(2)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTs(PEMBS)的合成
将步骤(1)得到的NHEP溶于氯仿中,加入吡啶;降温后,加入对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜,薄层层析确定反应终点,得到反应产物;其中,所述NHEP、氯仿、吡啶、对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1∶(1~6)∶(4~5.6)∶(1~1.4);
将反应产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物;产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真空干燥,干燥器储存;
(3)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3(NAEP)的合成
将步骤(2)中得到的PEMBS在氮气保护下溶于二甲基甲酰胺中,加入叠氮钠,缓慢加热,回流一定时间后降至室温;产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥;通过柱层析纯化得到最终产物,在室温下真空干燥,干燥器储存;其中,所述PEMBS、二甲基甲酰胺、叠氮钠的摩尔比为1∶(1~5)∶(4~5.6)。
优选地,所述丙炔酰化壳聚糖PA-CS-CHO的制备包括以下步骤:
氮气保护下,壳聚糖的醋酸-醋酸钠缓冲溶液与高碘酸钾以合适的比例4℃ 下搅拌反应;然后向溶液中加入适量的乙二醇溶液来中止反应;产物经旋转蒸发浓缩后分别在NaCl水溶液和去离子水中透析以除去杂质,最后产物冷冻干燥,得到醛化壳聚糖CS-CHO;其中,所述壳聚糖、醋酸-醋酸钠缓冲溶液、高碘酸钾、乙二醇之间的摩尔体积比为1∶(1~5)∶(0.1~1)∶(0.1~1);
在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N-羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CS-CHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N-羟基琥珀酰亚胺和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)∶(1~3)∶(1~3)混合物反应10~72h后,转移至透析袋中,在NaCl水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到产物。
本发明进一步提供了一种脑靶向水溶性药物制剂,包括上述脑靶向水溶性药物负载以及脑靶向水溶性药物;其中,脑靶向水溶性药物负载中作为疏水端的两亲性分子与水溶性药物自组装形成LDL靶向端裸露在外面的脑靶向水溶性药物制剂。
优选地,所述脑靶向水溶性药物制剂的形态为35~100纳米的纳米微球;所述脑靶向水溶性药物为中枢神经系统疾病的诊断、治疗需要的大分子、水溶性物质,包括力可拉敏、加兰他敏、石蒜碱。
本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物制剂的制备方法,包括以下步骤:将脑靶向水溶性药物负载溶于有机溶剂中制备有机溶液,再将所述有机溶液与脑靶向水溶性药物的水溶液在透析袋中进行自组装;其中,脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的体积为1∶(1~10),透析袋的WMCO=1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。
本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载在制备脑靶向水溶性药物制剂方面的应用。
本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载在制备中枢神经系统疾病药物中的应用。
本发明克服现有技术的不足,提供一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用,通过选取血脑屏障内皮细胞的LDL受体作为传输水溶性药物来治疗中枢神经系统疾病的靶点,以生物相容性很好的壳聚糖作为药物载体材料,研制低毒高效的水溶性药物纳米脑靶向制剂,其目的是增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。
附图说明
图1是本发明实施例1中CS(上)和CS-CHO(下)的1H NMR谱图;
图2是本发明实施例1中CS(下)和CS-CHO(上)的FT-IR谱图;
图3是本发明实施例1中CS-CHO(虚线)和PA-CS-CHO(实线)的UV谱图;
图4是本发明实施例1中CS-CHO(上)和PA-CS-CHO(下)的FT-IR谱图;
图5是本发明实施例1中PA-CS-CHO和CS-CHO的1H NMR谱图;
图6是本发明实施例2中棕榈酸(a)、C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OH(b)、C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTs(c)和NAEP(d)的1H NMR谱图;
图7是本发明实施例4中脑靶向水溶性药物负载的合成示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
1、醛化壳聚糖(CS-CHO)的合成
作为一种天然多糖,壳聚糖具有生物相容性好,可生物降解等特点,特别适合于药物载体。然后限制其应用的主要问题是水溶性较差,需要在酸性介质中才能溶解。因此本项目中,首先利用高碘酸盐对壳聚糖进行氧化处理,得到了不同分子量、壳聚糖链上含有邻二醛功能基团的,大大提高了其水溶性。合成路线如下所示:

其中,x的范围为2~30;y的范围为10~50,y′的范围为2~20;z的范围为8~30,其中y=y′+z。
在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N-羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CS-CHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N-羟基琥珀酰亚胺和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)∶(1~3)∶(1~3)混合物反应10~72h后,转移至透析袋中,在NaCl水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到产物。
称取29.84克三水合醋酸钠和量取27.22毫升36%的醋酸于烧杯中,加入200~300毫升的蒸馏水稀释,搅拌至完全溶解,倒入到1升的容量瓶中,再用蒸馏水定容,将溶液倒入洗好的试剂瓶中,得到pH=4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液。
氮气气氛下,将1mol壳聚糖溶于1mol的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,得到壳 聚糖的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,将壳聚糖的醋酸-醋酸钠缓冲溶液与0.1mol高碘酸钾(KIO4)以合适的比例4℃下搅拌反应。然后向溶液中加入1mol的乙二醇溶液来中止反应。产物经旋转蒸发浓缩后分别在NaCl水溶液和去离子水中透析以除去杂质。最后产物冷冻干燥,备用。
分别用FI-IR和NMR来表征了氧化产物CS-CHO。由图1的核磁谱图可见,CS中H-3,4,5,6,6′的化学位移出现在3.3~3.8ppm,H-1出现在4.6ppm,H-2在大约2.8ppm处。CS-CHO的谱图中在8.0ppm出现了醛基的质子峰,而且H-3,4,5,6,6′的积分面积与H-2的积分面积比由CS的4.58增加到5.11。
从红外谱图即图2中可以看出壳聚糖在1590cm-1波数处有氨基的弯曲振动峰,表明壳聚糖有未被酰化的目由氨基,3426cm-1是羟基的吸收峰。高碘酸钾氧化后,出现了明显的特征的1523cm-1和1640cm-1峰,分别为酰胺II峰和酰胺I峰。而且在2760和2780cm-1处出现的强度相等的双峰且在1660cm-1处有吸收峰,由此可判断CS-CHO上有醛基。
2、丙炔酰化壳聚糖(PA-CS-CHO)的合成
在高碘酸盐氧化后,CS-CHO的水溶性大幅度提高,可以很好地溶解于去离子水中,因此可以在均相介质中对其进行修饰。采用NHS活化羧基,EDC盐酸盐作为缩合剂,在水介质中进行“一锅煮”的反应。所有反应物和产物均溶于水,小分子杂质可以在透析中除去。具体的合成路线如下所示:

其中,x的范围为2~30;y′的范围为2~20;z的范围为8~30。
在氮气保护下,4mol丙炔酸水溶液中,加入1molN-羟基琥珀酰亚胺(NHS),溶解后逐滴滴入1mol醛化壳聚糖CS-CHO水溶液中,搅拌均匀后加入3moll-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC-HCL)。混合物反应10~72h后,转移至透析袋中,在NaCl水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子。冷冻干燥得到产物,备用。
用UV谱图确定了PA-CS-CHO与CS-CHO具有不同的化学结构,如图3所示,从谱图中可以看到,在丙炔酰化反应发生之后,产物的最大吸收波长从325nm移至275nm,且在325~350nm处的精细结构消失,这是因为氨基被酰化之后,其孤对电子与丙炔酰基形成共轭体系,对于糖环来说,氨基提供的n→π电子跃迁能力降低,使波长蓝移,而对于丙炔基团而言,取代基使其吸收红移。其共同的结果造成了紫外吸收波长的变化。
CS-CHO和PA-CS-CHO的FT-IR谱图也存在着区别,如图4所示,从谱图中可以看到,在2200cm-1处(见圆圈处)出现了微弱的炔基的伸缩振动峰,证明炔的存在。而CS-CHO中自由氨基的C-N伸缩振动从~1500cm-1处(见小箭头)消失,取而代之的是~1400cm-1处的酰胺C-N伸缩振动吸收。
在本发明中,进一步利用1H NMR验证了PA-CS-CHO的结构,如图5所示,从1H NMR谱图来看,(以乙酰基上甲基吸收峰(~1.9ppm,竖线处)为标准)发生丙炔酰化反应之后,H-2的质子吸收峰从3.0ppm位移至2.85ppm。这是因为氨基被酰化后,与溶剂形成的氢键降低减弱。聚合物的分子量由于与溶剂的交互不同,所处的化学场不同,因此造成了质子吸收峰的位移不同。
可以与CS谱图(见图2)相对比,88%脱乙酰的CS H-2吸收峰在2.85ppm附近,醛化后,由于分子溶解性能增强,分子间和溶剂间的氢键效应增强,H-2吸收峰向低场移动至3.0ppm。重新丙炔酰化,H-2回到了2.85ppm处。注意到虽然丙炔酸过量两倍,但是丙炔酰化反应不可能达到100%,这从H-2峰的裂分也可以看出来。炔基氢H-a的吸收出现在~2.75ppm处(见小箭头)。
实施例2叠氮探针的合成
具有十六烷基的棕榈酸可以将“探针”固定在LDL的磷脂层中,为了防止功能基团-叠氮端基被完全埋入LDL中而失去反应性,我们引入了一个单缩二乙二醇单元作为“spacer”,合成出N-(2-(2-叠氮乙氧基)乙基)棕榈酰胺(NAEP)。具体的合成路线如下所示:

其中,a,2-(2-氨基乙氧基)乙醇,1N的HBTU和HOBt,在DMF溶液中室温反应24小时;b,TsCl,吡啶;c,1.2N氮化钠,吡啶。
(1)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OH(NHEP)的合成
将1mol棕榈酸、1mol 2-(2-氨基乙氧基)乙醇和3mol三乙胺在氮气气氛下,加入3mol二甲基甲酰胺(DMF)搅拌溶解,置入冰浴中,冷却后加入事先混合的2mol苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)和3molN-羟基苯并三氮唑(HOBt),室温反应。
薄层层析确定反应终点。反应物溶液逐滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取。收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物。粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存。
(2)C1sH31CONHCH2CH2OCH2CH2OTs(PEMBS)的合成
将1mol NHEP溶于5mol氯仿中,加入5mol吡啶;降温后,加入1.2mol对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜。薄层层析确定反应终点。产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物。产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真空干燥,干燥器储存。
(3)C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3(NAEP)的合成
将1mol PEMBS在氮气保护下溶于5mol二甲基甲酰胺(DMF)中,加入5mol叠氮钠(NaN3),缓慢加热,回流一定时间后降至室温。产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥。通过柱层析纯化得到最终产物,在室温下真空干燥,干燥器储存。
1H NMR证明了酰胺化反应的完成(如图6中a、b所示)。发生反应后,在3.0-4.0ppm(e、f、g)处出现了二缩乙二醇单元四个亚甲基质子的特征吸收峰。由于被酰胺化,羰基碳的电负性降低,紧邻羧基的亚甲基质子吸收峰d向高场移动至d’。吸收峰的积分比例为:
a’∶b’∶c’∶d’∶(e+f+g)=1.54∶11.48∶1.08∶1.00∶4.25,符合理论值。
1H NMR结果来看(如图6c所示),磺酸酯化反应发生以后,7.0~8.0ppm之间出现了苯环的特征吸收,而与端羟基相邻的亚甲基质子吸收峰从3.9ppm(d)移动到4.1ppm(d’),同时,原羟基活泼质子的吸收峰(2.4ppm,e)消失,确认了酯化反应的发生。
3.0~4.0ppm之间残留的弱杂质峰表明磺酸酯化反应并不完全,我们通过积分计算磺化率为80%。由于未被酯化的羟基在下一步反应中基本不发生反应,因此我们并未对它进行进一步的纯化。
1H NMR谱图(如图6d所示)表明,取代反应发生之后,甲基苯磺酸基团的特征吸收消失(7.0~8.0ppm:e、f;2.4ppm,g)。由于叠氮基团的给电子效应,紧邻端基的亚甲基质子吸收从4.1ppm大幅度移动至3.85ppm(d’)。a、b、c三个次甲基质子吸收峰也不同程度地向高场移动。
实施例3  LDL的探针标记
采用密度梯度法(参考文献:Lundberg,B.Preparation of drug-low density lipoprotein complexes for delivery of antitumoral drugs via the low density lipoprotein pathway.Cancer Res.1987,47,4105)从人血浆中提取LDL。NAEP与LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDL(NAEP-LDL,标己为N3-LDL)。
复合后NAEP-LDL与原生LDL之间粒径分布以及zeta电位,如下表1所示:
表1  原始LDL和NAEP-LDL的组成、平均粒径和zeta电位

根据表1可以发现,复合后NAEP-LDL与原生LDL之间粒径分布以及zeta电位相差不大,说明疏水探针修饰对LDL在水中的移动性没有太多改变。这一点非常重要,因为LDL表面电位发生的变化会促进清道夫细胞细胞对其的胞吞,从而将LDL从血液循环中迅速清除。
实施例4水溶性药物纳米脑靶向制剂的制备
脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的摩尔比为1∶(1~10),透析袋的WMCO=1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。
通过点击化学反应在温和的条件下PA-CS-CHO上的炔基与N3-LDL上的叠氮发生反应合成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。具体的合成路线如下所示:

该分子与水溶性药物石蒜生物碱自组装形成LDL靶向端裸露在外面的水溶性药物纳米脑靶向制剂,组装过程如图7所示,自组装后制剂的形态为35~100纳米的纳米微球。
自组装的具体步骤:用微量移液器移取20μL两亲性分子的二甲基亚砜DMSO溶液滴入2μL石蒜生物碱溶液中,摇匀后,37℃振荡12h。转移至透析袋(WMCO=1000)中,在含有0.01%EDTA的PBS缓冲液中,4℃下透析24h,更换缓冲液三次。用0.22μm过滤滤膜后,4℃保存。
相比于现有技术的缺点和不足,本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用的水溶性药物与LDL复合的方法工序简单,以便使载酯蛋白ApoB-100充分暴露在细胞膜受体表面。
2、本发明研制水溶性药物纳米脑靶向制剂的毒副作用低。
3、本发明研制水溶性药物纳米脑靶向制剂增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效,并提高其生物利用度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、10申请公布号CN104208709A43申请公布日20141217CN104208709A21申请号201410423851722申请日20140827A61K47/36200601C08B37/08200601A61P25/2820060171申请人吴正治地址518020广东省深圳市罗湖区东门北路1017号申请人段丽红72发明人吴正治段丽红54发明名称一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用57摘要本发明提供了一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用,通过选取血脑屏障内皮细胞的LDL受体作为传输水溶性药物来治疗中枢神经系统疾病的靶点,以生物相容性很好的壳聚糖作为药物载体材料,研制低毒高。

2、效的水溶性药物纳米脑靶向制剂,本发明能增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图5页10申请公布号CN104208709ACN104208709A1/2页21一种脑靶向水溶性药物负载,其特征在于,包括药物载体丙炔酰化壳聚糖PACSCHO、叠氮探针N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP以及LDL;LDL表面组装叠氮探针NAEP,PACSCHO上的炔基与N3LDL上的叠氮发生反应形成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。2如权利要求1所述的脑靶向水溶性。

3、药物负载,其特征在于,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO的结构式如下所示其中,X的范围为230;Y的范围为220;Z的范围为830。3权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,包括以下步骤将N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP与低密度脂蛋白LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDL,标记为N3LDL;其中,所述N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP、低密度脂蛋白LDL的摩尔比为1052;通过点击化学反应在温和的条件下,丙炔酰化壳聚糖PACSCHO上的炔基与N3LDL上的叠氮发生反应,得到脑靶向水溶性药物负载;其中,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO与N3。

4、LDL的摩尔比为1012。4如权利要求3所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,所述N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP的制备包括以下步骤1C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OHNHEP的合成在氮气气氛下,往棕榈酸、22氨基乙氧基乙醇和三乙胺混合液中加入二甲基甲酰胺搅拌溶解,冰浴冷却后,加入事先混合的苯并三氮唑N,N,N,N四甲基脲六氟磷酸盐和N羟基苯并三氮唑,室温反应,薄层层析确定反应终点,得到反应物溶液;其中,所述棕榈酸、22氨基乙氧基乙醇、三乙胺、二甲基甲酰胺、苯并三氮唑N,N,N,N四甲基脲六氟磷酸盐和N羟基苯并三氮唑的摩尔比为1115131514516;将反应物。

5、溶液逐滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取;收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物,粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存;2C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTSPEMBS的合成权利要求书CN104208709A2/2页3将步骤1得到的NHEP溶于氯仿中,加入吡啶;降温后,加入对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜,薄层层析确定反应终点,得到反应产物;其中,所述NHEP、氯仿、吡啶、对甲基苯磺酰氯的摩尔比为116456114;将反应产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物;产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真。

6、空干燥,干燥器储存;3C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3NAEP的合成将步骤2中得到的PEMBS在氮气保护下溶于二甲基甲酰胺中,加入叠氮钠,缓慢加热,回流一定时间后降至室温;产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥;通过柱层析纯化得到最终产物,在室温下真空干燥,干燥器储存;其中,所述PEMBS、二甲基甲酰胺、叠氮钠的摩尔比为115456。5如权利要求3所述的脑靶向水溶性药物负载的制备方法,其特征在于,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO的制备包括以下步骤氮气保护下,壳聚糖的醋酸醋酸钠缓冲溶液与高碘酸钾以合适的比例4下搅拌反应;然后向溶液中加入适量的乙二醇溶。

7、液来中止反应;产物经旋转蒸发浓缩后分别在NACL水溶液和去离子水中透析以除去杂质,最后产物冷冻干燥,得到醛化壳聚糖CSCHO;其中,所述壳聚糖、醋酸醋酸钠缓冲溶液、高碘酸钾、乙二醇之间的摩尔体积比为115011011;在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CSCHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N羟基琥珀酰亚胺和1乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1141313混合物反应1072H后,转移至透析袋中,在NACL水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到产物。6一种脑靶向水溶性药物制。

8、剂,其特征在于,包括上述权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载以及脑靶向水溶性药物;其中,脑靶向水溶性药物负载中作为疏水端的两亲性分子与水溶性药物自组装形成LDL靶向端裸露在外面的脑靶向水溶性药物制剂。7如权利要求6所述的脑靶向水溶性药物制剂,其特征在于,所述脑靶向水溶性药物制剂的形态为35100纳米的纳米微球;所述脑靶向水溶性药物为中枢神经系统疾病的诊断、治疗需要的大分子、水溶性物质,包括力可拉敏、加兰他敏、石蒜碱。8权利要求6或7所述的脑靶向水溶性药物制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤将脑靶向水溶性药物负载溶于有机溶剂中制备有机溶液,再将所述有机溶液与脑靶向水溶性药物的水溶液在透析。

9、袋中进行自组装;其中,脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的体积比为1110,透析袋的WMCO1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。9权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载在制备脑靶向水溶性药物制剂方面的应用。10权利要求1或2所述的脑靶向水溶性药物负载在制备中枢神经系统疾病药物中的应用。权利要求书CN104208709A1/9页4一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用技术领域0001本发明属于靶向载体药物技术领域,尤其涉及一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用。背景技术0002随着人口老龄化进程的加剧,全球患有中枢神经系统CENTRALNERVOUSS。

10、YSTEM,CNS疾病的人数与日俱增。许多神经系统疾病的治疗,需要使治疗药物渗透到整个中枢神经系统。0003血脑屏障BLOODBRAINBARRIER,BBB为一个介于血液与脑以及脊髓之间、通透性较低、有选择性通过能力的动态界面。血脑屏障的存在对脑组织形成有效保护,避免有害物质如毒素和病毒等的侵害,但也阻碍许多治疗药物进入脑部病灶区,如抗癌药、抗生素和大分子物质肽类等。它的存在使98的药物无法进入脑组织,是制约中枢神经系统药物发展的重要因素。临床上采用的中枢神经系统药物大多是能够扩散通过血脑屏障的小分子脂溶性物质,而这类药物已经远远不能满足临床需要,很多疾病的诊断、治疗需要大分子、水溶性物质。。

11、传统的将这类大分子药物导入脑部的方法效果差、危险性大,因此近年来针对能够通过血脑屏障脑部靶向给药技术的研究逐渐成为热点。0004目前解决药物有效透过血脑屏障的方法有制备前体药物、打开血脑屏障紧密结构或使用载体系统如抗体、脂质体、纳米粒等。其中,前体药物存在改变药性、引入毒性的风险,而打开血脑屏障紧密结构有可能引入其他有害物质。相比较来说载体系统成为比较理想的透过血脑屏障的方法。0005在载体系统中,低密度脂蛋白LDL被视为脂质体的天然搭档,具有脂质核心,可被应用于药物载体的研究中。LDL作为靶向因子在肿瘤诊断负载显影剂、抗肿瘤药物和基因载体等领域得到过应用。0006根据治疗因子与LDL复合物形。

12、成的方法,主要分为两种类型1、治疗因子通过疏水链插入LDL磷脂层,从而“锚定”在LDL表面上“铆钉法”;2、萃取LDL的类脂体再用脂溶性的药物重组LDL“重组法”。其中,“铆钉法”中,含疏水侧链的大分子同样存在“嵌入”LDL可能。JINSEOKKIM等人研究了由带硬脂基侧链的聚赖氨酸/LDL/DNA所形成的“TERPLEX”体系作为DNA载体的应用,体系间主要是通过疏水聚赖氨酸、LDL和质粒DNA之间的电荷/疏水力平衡达到稳定,在组成比合适的情况下并不会发生沉淀。这一体系对平滑肌A7R5细胞的转染率甚至超过了LIPOFECTIN相当高出22倍,在实验中发现“TERPLEX”的胞吞是经由LDL受。

13、体介导的。进一步的实验结果表明,在不同细胞系CCD32LU成纤维细胞这一体系仍然可以被用作DNA载体。然而需要注意的是,聚合物与LDL之间的比例非常重要,否则会造成聚合物完全覆盖LDL。0007“重组法”是将LDL中心的胆固醇脂萃取出来,再把药物填入LDL的磷脂单分子层空壳中。这种“重组法”弊端是工序繁琐,蛋白质收率不高,且整个过程可能会破坏LDL的结构,而且要求对亲水药物进行疏水改性。说明书CN104208709A2/9页50008以上研究结果显示LDL作为靶向因子的作用主要是LDL表面的载酯蛋白在发挥作用,而如何保护载酯蛋白APOB100使其充分暴露在细胞膜受体表面也是LDL实现靶向的关键。

14、。发明内容0009本发明的目的在于提供一种脑靶向水溶性药物负载,旨在增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。0010本发明的另一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物负载的制备方法。0011本发明的另一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物负载的应用。0012本发明的另一目的在于提供由上述脑靶向水溶性药物负载制备得到的脑靶向水溶性药物制剂。0013本发明的再一目的在于提供上述脑靶向水溶性药物制剂的制备方法。0014本发明是这样实现的,一种脑靶向水溶性药物负载,包括药物载体丙炔酰化壳聚糖PACSCHO、叠氮探针N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP以及LDL;LDL表面组装叠氮。

15、探针NAEP,PACSCHO上的炔基与N3LDL上的叠氮发生反应形成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。0015优选地,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO的结构式如下所示00160017其中,X的范围为230;Y的范围为220;Z的范围为830。0018本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载的制备方法,包括以下步骤0019将N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP与低密度脂蛋白LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDL,标记为N3LDL;其中,所述N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP、低密度脂蛋白LDL的摩尔比为1052;0020通过点击化学反应在温和的条件下,丙炔酰化壳。

16、聚糖PACSCHO上的炔基与N3LDL上的叠氮发生反应,得到脑靶向水溶性药物负载;其中,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO与N3LDL的摩尔比为1012。0021优选地,所述N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP的制备包括以下步骤说明书CN104208709A3/9页600221C1SH31CONHCH2CH2OCH2CH2OHNHEP的合成0023在氮气气氛下,往棕榈酸、22氨基乙氧基乙醇和三乙胺混合液中加入二甲基甲酰胺搅拌溶解,冰浴冷却后,加入事先混合的苯并三氮唑N,N,N,N四甲基脲六氟磷酸盐和N羟基苯并三氮唑,室温反应,薄层层析确定反应终点,得到反应物溶液;其中,所述棕榈酸、22氨基乙氧基。

17、乙醇、三乙胺、二甲基甲酰胺、苯并三氮唑N,N,N,N四甲基脲六氟磷酸盐和N羟基苯并三氮唑的摩尔比为1115131514516;0024将反应物溶液逐滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取;收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物,粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存;00252C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTSPEMBS的合成0026将步骤1得到的NHEP溶于氯仿中,加入吡啶;降温后,加入对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜,薄层层析确定反应终点,得到反应产物;其中,所述NHEP、氯仿、吡啶、对甲基苯磺酰氯的。

18、摩尔比为116456114;0027将反应产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物;产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真空干燥,干燥器储存;00283C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3NAEP的合成0029将步骤2中得到的PEMBS在氮气保护下溶于二甲基甲酰胺中,加入叠氮钠,缓慢加热,回流一定时间后降至室温;产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥;通过柱层析纯化得到最终产物,在室温下真空干燥,干燥器储存;其中,所述PEMBS、二甲基甲酰胺、叠氮钠的摩尔比为115456。0030优选地,所述丙炔酰化壳聚糖PACSCHO的制备包括以下步骤0031氮气保。

19、护下,壳聚糖的醋酸醋酸钠缓冲溶液与高碘酸钾以合适的比例4下搅拌反应;然后向溶液中加入适量的乙二醇溶液来中止反应;产物经旋转蒸发浓缩后分别在NACL水溶液和去离子水中透析以除去杂质,最后产物冷冻干燥,得到醛化壳聚糖CSCHO;其中,所述壳聚糖、醋酸醋酸钠缓冲溶液、高碘酸钾、乙二醇之间的摩尔体积比为115011011;0032在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CSCHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N羟基琥珀酰亚胺和1乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1141313混合物反应1072H后,转移。

20、至透析袋中,在NACL水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷冻干燥得到产物。0033本发明进一步提供了一种脑靶向水溶性药物制剂,包括上述脑靶向水溶性药物负载以及脑靶向水溶性药物;其中,脑靶向水溶性药物负载中作为疏水端的两亲性分子与水溶性药物自组装形成LDL靶向端裸露在外面的脑靶向水溶性药物制剂。0034优选地,所述脑靶向水溶性药物制剂的形态为35100纳米的纳米微球;所述脑靶向水溶性药物为中枢神经系统疾病的诊断、治疗需要的大分子、水溶性物质,包括力可拉敏、加兰他敏、石蒜碱。0035本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物制剂的制备方法,包括以下步骤将说明书CN104208709A4/9页7。

21、脑靶向水溶性药物负载溶于有机溶剂中制备有机溶液,再将所述有机溶液与脑靶向水溶性药物的水溶液在透析袋中进行自组装;其中,脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的体积为1110,透析袋的WMCO1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。0036本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载在制备脑靶向水溶性药物制剂方面的应用。0037本发明进一步提供了上述脑靶向水溶性药物负载在制备中枢神经系统疾病药物中的应用。0038本发明克服现有技术的不足,提供一种脑靶向水溶性药物负载及其制备方法与应用,通过选取血脑屏障内皮细胞的LDL受体作为传输水溶性药物来治疗中枢神经系统疾病的靶点,以生。

22、物相容性很好的壳聚糖作为药物载体材料,研制低毒高效的水溶性药物纳米脑靶向制剂,其目的是增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效、降低其毒副作用,并提高其生物利用度。附图说明0039图1是本发明实施例1中CS上和CSCHO下的1HNMR谱图;0040图2是本发明实施例1中CS下和CSCHO上的FTIR谱图;0041图3是本发明实施例1中CSCHO虚线和PACSCHO实线的UV谱图;0042图4是本发明实施例1中CSCHO上和PACSCHO下的FTIR谱图;0043图5是本发明实施例1中PACSCHO和CSCHO的1HNMR谱图;0044图6是本发明实施例2中棕榈酸A、C15H31CONHCH2CH2O。

23、CH2CH2OHB、C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OTSC和NAEPD的1HNMR谱图;0045图7是本发明实施例4中脑靶向水溶性药物负载的合成示意图。具体实施方式0046为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。0047实施例100481、醛化壳聚糖CSCHO的合成0049作为一种天然多糖,壳聚糖具有生物相容性好,可生物降解等特点,特别适合于药物载体。然后限制其应用的主要问题是水溶性较差,需要在酸性介质中才能溶解。因此本项目中,首先利用高碘酸盐对壳聚糖。

24、进行氧化处理,得到了不同分子量、壳聚糖链上含有邻二醛功能基团的,大大提高了其水溶性。合成路线如下所示0050说明书CN104208709A5/9页80051其中,X的范围为230;Y的范围为1050,Y的范围为220;Z的范围为830,其中YYZ。0052在氮气保护下,丙炔酸水溶液中,加入N羟基琥珀酰亚胺,溶解后逐滴滴入醛化壳聚糖CSCHO水溶液中,搅拌均匀后,加入1乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐;醛化壳聚糖、丙炔酸、N羟基琥珀酰亚胺和1乙基,3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1141313混合物反应1072H后,转移至透析袋中,在NACL水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子,冷。

25、冻干燥得到产物。0053称取2984克三水合醋酸钠和量取2722毫升36的醋酸于烧杯中,加入200300毫升的蒸馏水稀释,搅拌至完全溶解,倒入到1升的容量瓶中,再用蒸馏水定容,将溶液倒入洗好的试剂瓶中,得到PH45的醋酸醋酸钠缓冲溶液。0054氮气气氛下,将1MOL壳聚糖溶于1MOL的醋酸醋酸钠缓冲溶液中,得到壳聚糖的醋酸醋酸钠缓冲溶液,将壳聚糖的醋酸醋酸钠缓冲溶液与01MOL高碘酸钾KIO4以合适的比例4下搅拌反应。然后向溶液中加入1MOL的乙二醇溶液来中止反应。产物经旋转蒸发浓缩后分别在NACL水溶液和去离子水中透析以除去杂质。最后产物冷冻干燥,备用。0055分别用FIIR和NMR来表征了。

26、氧化产物CSCHO。由图1的核磁谱图可见,CS中H3,4,5,6,6的化学位移出现在3338PPM,H1出现在46PPM,H2在大约28PPM处。CSCHO的谱图中在80PPM出现了醛基的质子峰,而且H3,4,5,6,6的积分面积与H2的积分面积比由CS的458增加到511。0056从红外谱图即图2中可以看出壳聚糖在1590CM1波数处有氨基的弯曲振动峰,表明壳聚糖有未被酰化的目由氨基,3426CM1是羟基的吸收峰。高碘酸钾氧化后,出现了明显的特征的1523CM1和1640CM1峰,分别为酰胺II峰和酰胺I峰。而且在2760和2780CM1处出现的强度相等的双峰且在1660CM1处有吸收峰,由。

27、此可判断CSCHO上有醛基。00572、丙炔酰化壳聚糖PACSCHO的合成0058在高碘酸盐氧化后,CSCHO的水溶性大幅度提高,可以很好地溶解于去离子水中,因此可以在均相介质中对其进行修饰。采用NHS活化羧基,EDC盐酸盐作为缩合剂,在水介质中进行“一锅煮”的反应。所有反应物和产物均溶于水,小分子杂质可以在透析中除去。具体的合成路线如下所示0059说明书CN104208709A6/9页90060其中,X的范围为230;Y的范围为220;Z的范围为830。0061在氮气保护下,4MOL丙炔酸水溶液中,加入1MOLN羟基琥珀酰亚胺NHS,溶解后逐滴滴入1MOL醛化壳聚糖CSCHO水溶液中,搅拌均。

28、匀后加入3MOLL乙基3二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐EDCHCL。混合物反应1072H后,转移至透析袋中,在NACL水溶液和去离子水中透析除去未反应的小分子。冷冻干燥得到产物,备用。0062用UV谱图确定了PACSCHO与CSCHO具有不同的化学结构,如图3所示,从谱图中可以看到,在丙炔酰化反应发生之后,产物的最大吸收波长从325NM移至275NM,且在325350NM处的精细结构消失,这是因为氨基被酰化之后,其孤对电子与丙炔酰基形成共轭体系,对于糖环来说,氨基提供的N电子跃迁能力降低,使波长蓝移,而对于丙炔基团而言,取代基使其吸收红移。其共同的结果造成了紫外吸收波长的变化。0063CSCHO。

29、和PACSCHO的FTIR谱图也存在着区别,如图4所示,从谱图中可以看到,在2200CM1处见圆圈处出现了微弱的炔基的伸缩振动峰,证明炔的存在。而CSCHO中自由氨基的CN伸缩振动从1500CM1处见小箭头消失,取而代之的是1400CM1处的酰胺CN伸缩振动吸收。0064在本发明中,进一步利用1HNMR验证了PACSCHO的结构,如图5所示,从1HNMR谱图来看,以乙酰基上甲基吸收峰19PPM,竖线处为标准发生丙炔酰化反应之后,H2的质子吸收峰从30PPM位移至285PPM。这是因为氨基被酰化后,与溶剂形成的氢键降低减弱。聚合物的分子量由于与溶剂的交互不同,所处的化学场不同,因此造成了质子吸收。

30、峰的位移不同。0065可以与CS谱图见图2相对比,88脱乙酰的CSH2吸收峰在285PPM附近,醛化后,由于分子溶解性能增强,分子间和溶剂间的氢键效应增强,H2吸收峰向低场移动至30PPM。重新丙炔酰化,H2回到了285PPM处。注意到虽然丙炔酸过量两倍,但是丙炔酰化反应不可能达到100,这从H2峰的裂分也可以看出来。炔基氢HA的吸收出现在275PPM处见小箭头。0066实施例2叠氮探针的合成0067具有十六烷基的棕榈酸可以将“探针”固定在LDL的磷脂层中,为了防止功能基说明书CN104208709A7/9页10团叠氮端基被完全埋入LDL中而失去反应性,我们引入了一个单缩二乙二醇单元作为“SP。

31、ACER”,合成出N22叠氮乙氧基乙基棕榈酰胺NAEP。具体的合成路线如下所示00680069其中,A,22氨基乙氧基乙醇,1N的HBTU和HOBT,在DMF溶液中室温反应24小时;B,TSCL,吡啶;C,12N氮化钠,吡啶。00701C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2OHNHEP的合成0071将1MOL棕榈酸、1MOL22氨基乙氧基乙醇和3MOL三乙胺在氮气气氛下,加入3MOL二甲基甲酰胺DMF搅拌溶解,置入冰浴中,冷却后加入事先混合的2MOL苯并三氮唑N,N,N,N四甲基脲六氟磷酸盐HBTU和3MOLN羟基苯并三氮唑HOBT,室温反应。0072薄层层析确定反应终点。反应物溶液逐。

32、滴滴入搅拌中的冷水中,用氯仿萃取。收集到的氯仿溶液依次用柠檬酸溶液,碳酸氢钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后旋蒸去氯仿得到粗产物。粗产物在乙醇中重结晶纯化,真空干燥,干燥器保存。00732C1SH31CONHCH2CH2OCH2CH2OTSPEMBS的合成0074将1MOLNHEP溶于5MOL氯仿中,加入5MOL吡啶;降温后,加入12MOL对甲基苯磺酰氯,回复至室温,搅拌过夜。薄层层析确定反应终点。产物滴入盐酸溶液中,离心出去上清液后得到产物。产物分别用盐酸和水冲洗,在室温下真空干燥,干燥器储存。00753C15H31CONHCH2CH2OCH2CH2N3NAEP的合成0076将1M。

33、OLPEMBS在氮气保护下溶于5MOL二甲基甲酰胺DMF中,加入5MOL叠氮钠NAN3,缓慢加热,回流一定时间后降至室温。产物溶液在搅拌中滴入冰水中,过滤,用水反复冲洗滤饼后,室温真空干燥。通过柱层析纯化得到最终产物,在室温下真空干燥,干燥器储存。00771HNMR证明了酰胺化反应的完成如图6中A、B所示。发生反应后,在3040PPME、F、G处出现了二缩乙二醇单元四个亚甲基质子的特征吸收峰。由于被酰胺化,羰基碳的电负性降低,紧邻羧基的亚甲基质子吸收峰D向高场移动至D。吸收峰的积分比例为说明书CN104208709A108/9页110078ABCDEFG1541148108100425,符合理。

34、论值。0079从1HNMR结果来看如图6C所示,磺酸酯化反应发生以后,7080PPM之间出现了苯环的特征吸收,而与端羟基相邻的亚甲基质子吸收峰从39PPMD移动到41PPMD,同时,原羟基活泼质子的吸收峰24PPM,E消失,确认了酯化反应的发生。00803040PPM之间残留的弱杂质峰表明磺酸酯化反应并不完全,我们通过积分计算磺化率为80。由于未被酯化的羟基在下一步反应中基本不发生反应,因此我们并未对它进行进一步的纯化。00811HNMR谱图如图6D所示表明,取代反应发生之后,甲基苯磺酸基团的特征吸收消失7080PPME、F;24PPM,G。由于叠氮基团的给电子效应,紧邻端基的亚甲基质子吸收从。

35、41PPM大幅度移动至385PPMD。A、B、C三个次甲基质子吸收峰也不同程度地向高场移动。0082实施例3LDL的探针标记0083采用密度梯度法参考文献LUNDBERG,BPREPARATIONOFDRUGLOWDENSITYLIPOPROTEINCOMPLEXESFORDELIVERYOFANTITUMORALDRUGSVIATHELOWDENSITYLIPOPROTEINPATHWAYCANCERRES1987,47,4105从人血浆中提取LDL。NAEP与LDL在共溶溶剂中混合,通过自组装反应得到表面具有叠氮探针的LDLNAEPLDL,标己为N3LDL。0084复合后NAEPLDL与原。

36、生LDL之间粒径分布以及ZETA电位,如下表1所示0085表1原始LDL和NAEPLDL的组成、平均粒径和ZETA电位00860087根据表1可以发现,复合后NAEPLDL与原生LDL之间粒径分布以及ZETA电位相差不大,说明疏水探针修饰对LDL在水中的移动性没有太多改变。这一点非常重要,因为LDL表面电位发生的变化会促进清道夫细胞细胞对其的胞吞,从而将LDL从血液循环中迅速清除。0088实施例4水溶性药物纳米脑靶向制剂的制备0089脑靶向水溶性药物负载与有机溶剂的摩尔比为1110,透析袋的WMCO1000,所述有机溶剂包括二甲基亚砜、N,N二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃。0090通过点击化学反。

37、应在温和的条件下PACSCHO上的炔基与N3LDL上的叠氮发生反应合成LDL靶向端作为疏水端的两亲性分子。具体的合成路线如下所示0091说明书CN104208709A119/9页120092该分子与水溶性药物石蒜生物碱自组装形成LDL靶向端裸露在外面的水溶性药物纳米脑靶向制剂,组装过程如图7所示,自组装后制剂的形态为35100纳米的纳米微球。0093自组装的具体步骤用微量移液器移取20L两亲性分子的二甲基亚砜DMSO溶液滴入2L石蒜生物碱溶液中,摇匀后,37振荡12H。转移至透析袋WMCO1000中,在含有001EDTA的PBS缓冲液中,4下透析24H,更换缓冲液三次。用022M过滤滤膜后,4。

38、保存。0094相比于现有技术的缺点和不足,本发明具有以下有益效果00951、本发明采用的水溶性药物与LDL复合的方法工序简单,以便使载酯蛋白APOB100充分暴露在细胞膜受体表面。00962、本发明研制水溶性药物纳米脑靶向制剂的毒副作用低。00973、本发明研制水溶性药物纳米脑靶向制剂增强水溶性药物的脑靶向性、增强疗效,并提高其生物利用度。0098以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104208709A121/5页13图1说明书附图CN104208709A132/5页14图2图3说明书附图CN104208709A143/5页15图4图5说明书附图CN104208709A154/5页16图6说明书附图CN104208709A165/5页17图7说明书附图CN104208709A17。

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