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CN101036788A - 具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料及其制备方法 - Google Patents

具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料及其制备方法 Download PDF

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CN101036788A
CN101036788A CN 200710057172 CN200710057172A CN101036788A CN 101036788 A CN101036788 A CN 101036788A CN 200710057172 CN200710057172 CN 200710057172 CN 200710057172 A CN200710057172 A CN 200710057172A CN 101036788 A CN101036788 A CN 101036788A
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史艳萍
李学敏
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Abstract

本发明是具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料，它是生物素与普鲁兰多糖反应得到的普鲁兰多糖衍生物，生物素取代度为20－85％，它是在有机溶剂中，生物素，二环己基碳二亚胺和4－二甲胺基吡啶和普鲁兰多糖反应，经过透析制备的。本发明通过结合生物素，降低了普鲁兰多糖的水溶性，使其易于在水溶性中形成微粒，同时它们的特异结合细胞的能力，使该衍生物成为一种具有肿瘤靶向作用的载体材料，制备方法简单，重现性好。

Description

具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药领域中药物载体，特别是一种具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料及其制备方法。该载体材料是生物素化普鲁兰多糖衍生物。
背景技术
普鲁兰多糖(Pullulan)中文亦译为茁霉多糖、出芽短梗孢糖、普聚多糖或普鲁兰糖。它是出芽孢梗霉产生的胞外多糖，以α-1，6-糖苷键结合麦芽糖构成同型多糖为主，即葡萄糖按α-1，4-糖苷键结合成麦芽三糖，两端再以α-1，6-糖苷键同另外的麦芽三糖结合，如此反复连接而成高分子多糖。α-1，4-糖苷键同α-1，6-糖苷键的比例为2∶1，聚合度(D.P)为100-5000。商品普鲁兰糖平均分子量2×105，大约由480个麦芽三糖组成。该物质无毒，无致突变作用，无色无味，可以食用，具有良好的生物相容性，能够被体内淀粉酶降解，是一种良好的药物载体材料。其水溶液黏度明显低于其它多糖溶液，使其更有利于实际应用。研究也表明，普鲁兰多糖能够与肝细胞表面的半乳糖受体结合，可为药物肝脏靶向提供新材料。但是，由于普鲁兰多糖的水溶性极强，所以要想在水溶液中制备出能够载药的微粒，必须在制备过程中加入交联剂，如戊二醛等，这些有毒的交联剂在后处理过程很难彻底清除，就会导致最终的产品具有一定的毒性。近年来，合成的疏水改性普鲁兰多糖衍生物作为药物载体已广泛用于多种化学药物、蛋白药物和基因药物的递送系统。
生物素(biotin)，又称维生素H，分子式C10H16N2O3S，化学结构式：
Figure A20071005717200031
生物素是一种人体必需的水溶性维生素，但人体不能自身合成，必须通过外界补充。进一步的研究表明，人体几乎所有的细胞表面都有生物素受体的表达，尤其肿瘤细胞。肿瘤细胞快速的增长需要大量的营养因子，例如生物素，所以细胞表面会过度表达结合生物素的受体，这样在肿瘤细胞周围会形成一个较正常组织相对较高的结合生物素的区域。利用这个特点可以将生物素受体作为一种特异识别的靶点，通过结合生物素使材料具有肿瘤细胞靶向。
作为小分子的生物素，较传统的肿瘤靶向分子抗体具有的优势在于其结构稳定，无免疫原性，与细胞表面有强的特异结合能力，通过受体介导的细胞内吞作用通过细胞膜进入细胞。
发明内容
本发明旨在提供一种具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料及其制备方法，该载体材料是一种能够靶向肿瘤细胞的生物素化普鲁兰多糖衍生物。本发明是结合普鲁兰多糖和生物素的特点，通过结合生物素，降低了普鲁兰多糖的水溶性，使其易于在水溶性中形成微粒，同时它们的特异结合细胞的能力，使该衍生物成为一种具有肿瘤靶向作用的载体材料。
本发明提供的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料是生物素与普鲁兰多糖反应得到的普鲁兰多糖衍生物，生物素取代度为20-85％，它是在有机溶剂中，生物素，二环己基碳二亚胺和4-二甲胺基吡啶和普鲁兰多糖反应，经过透析制备的。具体制备方法如下：
1)室温下生物素，二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲胺基吡啶(DMAP)溶解于有机溶剂中，反应1-3小时；
2)在搅拌下将普鲁兰多糖加入上述反应液中，反应3-10天；
3)将反应液过滤，除去DCU，滤液放入中透析袋中，在1-10L水透析液中透析3-10天，每隔半小时换液；
4)将透析后的白色沉淀物过滤收集，并用有机溶剂和水分别洗涤3-5次，干燥，得到白色固体粉末。
所述的有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。
所述的生物素∶DCC∶DMAP∶普鲁兰多糖＝1∶0.1～10∶0.01～10∶0.0001～0.001(摩尔比)。
所述的有机试剂中总反应物浓度为0.1～25％。
所述的洗涤所需的有机试剂为：二氯甲烷。
所述的普鲁兰多糖的分子量是(20,000-200,000)(1.2×10-4-1.2×10-3)。透析袋截留分子量2,000-40,000；透析液为去离子水。
本发明提供的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料是结合普鲁兰多糖和生物素的特点，通过结合生物素，降低了普鲁兰多糖的水溶性，使其易于在水溶性中形成微粒，同时它们的特异结合细胞的能力，使该衍生物成为一种具有肿瘤靶向作用的载体材料。本发明合成的普鲁兰多糖载体材料是生物素化普鲁兰多糖衍生物，制备方法简单，重现性好。
附图说明：
图1为生物素化普兰多糖衍生物和普鲁兰多糖IR谱图。
图2为生物素化普兰多糖衍生物1H-NRM谱图。(溶剂：氘代二甲基亚砜：DMSO-d6)。
具体实施方式
实施例1：
取生物素2.44g，DCC2.06g和DMAP 611mg加入50ml无水二甲基亚砜(DMSO)中完全溶解，并反应1小时。随后，将244mg普鲁兰多糖加入到上述反应液中反应6天，反应在磁力搅拌下进行。反应结束后将反应液用布氏漏斗抽滤三次，除掉反应液中的沉淀物DCU。将滤液每25ml放入一个透析袋，再将透析袋放入3L去离子水中透析6天，每30分钟换水一次。透析结束后将透析袋内的白色沉淀物取出，使用布氏漏斗抽滤3次，将漏斗上的白色固体收集，用200ml二氯甲烷洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，干燥后，得到白色固体物质，生物素取代度为81％。
取代度测定方法：精确称取产物50mg，加盐酸溶解并定容至20ml。将盐酸溶液通过电感耦合等离子体光谱仪(IPC)测定S元素含量，再根据公式：
取代度％＝S元素(摩尔数)/无水葡萄糖残基(摩尔数)×100
计算得到生物素取代度。
图1为生物素化普兰多糖衍生物和普鲁兰多糖IR谱图。图2为生物素化普兰多糖衍生物1H-NRM谱图。(溶剂：氘代二甲基亚砜：DMSO-d6)。
实施例2：
取生物素1.22g，DCC1.06g和DMAP 300mg加入50ml无水DMSO中完全溶解，并反应1小时。随后，将244mg普鲁兰多糖加入到上述反应液中反应3天，反应在磁力搅拌下进行。反应结束后将反应液用布氏漏斗抽滤三次，除掉反应液中的沉淀物DCU。将滤液每25ml放入一个透析袋，再将透析袋放入3L去离子水中透析6天，每30分钟换水一次。透析结束后将透析袋内的白色沉淀物取出，使用布氏漏斗抽滤3次，将漏斗上的白色固体收集，用200ml二氯甲烷洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，干燥后得到白色固体物质。精确称取产物50mg，加盐酸溶解并定容至20ml。将盐酸溶液通过电感耦合等离子体光谱仪(IPC)测定S元素含量，再根据公式：
取代度％＝S元素(摩尔数)/无水葡萄糖残基(摩尔数)×100
计算得到生物素取代度为21％。

Claims (8)

1、一种具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料，其特征在于：它是生物素与普鲁兰多糖反应得到的普鲁兰多糖衍生物，生物素取代度为20-85％，是在有机溶剂中，生物素，二环己基碳二亚胺和4-二甲胺基吡啶和普鲁兰多糖反应，经过透析制备而成。
2、按照权利要求1所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：具体制备方法如下：
1)室温下生物素，二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲胺基吡啶(DMAP)溶解于有机溶剂中，反应1-3小时；
2)在搅拌下将普鲁兰多糖加入上述反应液中，反应3-10天；
3)将反应液过滤，除去DCU，滤液放入中透析袋中，在在1-10L水透析液中透析3-10天，每隔半小时换液；
4)将透析后的白色沉淀物过滤收集，并用有机溶剂和水分别洗涤3-5次，干燥，得到白色固体粉末。
3、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。
4、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的生物素∶DCC∶DMAP∶普鲁兰多糖＝1∶0.1～10∶0.01～10∶0.0001～0.001，摩尔比。
5、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的有机试剂中总反应物浓度为0.1～25％。
6、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的洗涤所需的有机试剂为：二氯甲烷。
7、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的普鲁兰多糖的分子量为(20,000-200,000)(1.2×10-4-1.2×10-3)。
8、按照权利要求2所述的具有肿瘤靶向作用的普鲁兰多糖载体材料的制备方法，其特征在于：所述的透析袋截留分子量2,000-40,000。
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