[發明專利]一種基于普魯蘭多糖的負載藥物和基因的載體、及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201510066829.6
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104651405A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 王靜云;王曉紅;陳麗麗;夏菁;王先武
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87;C12N15/85;A61K47/36;A61K9/107;A61K48/00;A61K31/704;A61K31/4745;A61K31/337;A61P35/00;C08G81/00;C08B37/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 賈漢生;李馨

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種基于普魯蘭多糖的負載藥物或/和基因的雙功能載體、及其制備方法，還涉及該載體在藥物-載體傳送系統、基因-載體傳送系統和藥物-基因-載體傳送系統中的應用。

背景技術

目前，化學藥物治療是重要的癌癥治療方法之一，但單獨使用化療藥物需要很大的劑量才具有抗腫瘤功效，同時帶來一定的毒副作用，如阿霉素的心臟毒性。因此，化療藥物同其他治療技術的聯合使用已成為一個新的研究方向。近年來的研究表明：癌癥是一種基因病，是在外界環境因素的作用之下，人體細胞內在原癌基因被激活和抑癌基因失去活性的長期逐漸演變過程。由此可見，基因治療對于腫瘤的根治有著極其重要的意義。

基因治療是指利用合適的載體將外源基因導入靶細胞，糾正基因異常或缺陷，進而達到治療疾病的目的，基因治療的關鍵在于是否存在轉染效率高、低毒的載體將治療基因(如抑癌基因p53等)導入靶細胞。

常見基因載體包括病毒載體和非病毒載體兩類。盡管病毒載體具有較好的基因遞送功效，但易引起免疫學反應，且生產成本高。病毒載體的種種缺點使得人們將研究重點逐漸轉向非病毒載體，目前的非病毒基因載體主要包括脂質體、多聚物載體和天然多糖類物質。例如，聚乙烯亞胺是一種常見的高效多聚物載體，因其結構中含有大量氨基，可以利用靜電作用結合帶負電的DNA形成復合物，同時又具有“質子海綿效應”，利于復合物進行核內體逃逸，進而將運載的DNA有效運送至細胞核內。但聚乙烯亞胺存在細胞毒性較大的缺點，為解決這一問題，有研究者使用聚乙二醇對聚乙烯亞胺進行修飾，降低復合物與血液中蛋白質之間的相互作用，提高血液循環時間，但是單一的基因治療亦難以長期有效地抑制癌細胞的生長。因此，化療藥物同基因治療的聯合使用成為腫瘤治療中的一個重要研究方向。

普魯蘭多糖是一種安全無毒、生物相容性良好、具有肝靶向性的天然多糖易溶于水和二甲基亞砜，富含羥基，化學性質較活潑，可以通過酯化反應、酰胺化反應以及羧甲基化反應將疏水性化合物連接到普魯蘭多糖的主鏈上，賦予其兩親性，繼而在水溶液中通過疏水作用自組裝形成納米膠束，作為抗癌藥物的可控釋放載體；也可以在普魯蘭多糖的主鏈上連接以帶正電的化合物，得到可運載治療基因的載體，將治療基因導入到細胞內以糾正自身缺陷，恢復患者健康。由于普魯蘭多糖本身的生物相容性良好，由之改性得到的基因載體具有較低的細胞毒性。然而，現有研究大多是將普魯蘭多糖改性后，用于單一的藥物載體或基因載體研究，本發明使用硬脂酸和支鏈型聚乙烯亞胺同時對普魯蘭多糖進行修飾，制備得到兼具藥物傳遞和基因傳遞兩種功能的納米載體Pullulan-SA-PEI，尚未見該類載體的報道，這種新型納米載體的研究將為納米給藥系統抗腫瘤治療提供新思路。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于普魯蘭多糖的負載藥物或/和基因的雙功能載體、及其制備方法和應用。

本發明的第一個目的在于提供一種基于普魯蘭多糖的用于負載藥物或/和基因的載體，所述的載體以硬脂酸為疏水核心，以普魯蘭多糖和低分子量聚乙烯亞胺為親水外殼，該載體具有式Ⅰ的結構：

式Ⅰ中，m為5到24之間的整數，n為11到47之間的整數；式Ⅱ中，n為9到45之間的整數。

進一步地，所述的低分子量聚乙烯亞胺為支鏈型聚乙烯亞胺。

進一步地，所述的低分子量聚乙烯亞胺的重均分子量為500-2000Da，優選為600-1200Da；所述的普魯蘭多糖的平均分子量為30-200kDa，優選為50-150kDa，更優選為60-120kDa；所述的硬脂酸接枝率為3-10％，所述的支鏈型聚乙烯亞胺接枝率以含氮量表示：為5-12％。

本發明的第二目的在于提供所述基于普魯蘭多糖的用于負載藥物或/和基因的載體的制備方法，所述的載體是將硬脂酸和低分子量聚乙烯亞胺分別通過酯化反應和酰胺化反應依次接枝到普魯蘭多糖的骨架上而制備得到的。

本發明還提供本發明所述載體的優選的制備方法，包括如下步驟：

(1)氮氣保護下，普魯蘭多糖(簡稱為Pullulan)中加入硬脂酸和4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸，在15-50℃下攪拌反應30-70h，收集產物，產物經透析純化、冷凍干燥，得到普魯蘭-硬脂酸接枝聚合物(簡稱為Pullulan-SA)；其中反應溶劑為二甲基亞砜；