一种聚乳酸?羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法及用该材料制备纳米粒的方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚乳酸?羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法及用该材料制备纳米粒的方法，先使聚乳酸?羟基乙酸共聚物PLGA与没食子酸衍生物进行反应，使没食子酸衍生物分子上的氨基与PLGA上的羧基发生缩合反应形成酰胺键，对PLGA进行结构修饰，使PLGA能够特异性识别并结合组蛋白去乙酰化酶HDACs。然后利用超声处理将没食子酸衍生物修饰的聚乳酸?羟基乙酸共聚物制备成纳米粒，制得的纳米粒能够与组蛋白去乙酰化酶HDACs特异结合，且表面光滑完整，包载量大，粒径分布均匀，性质稳定，可实现携载药物的定向传输，具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法及用该材料制备纳米粒的方法
技术领域
[0001]本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法及用该材料制备纳米粒的方法。
【背景技术】
[0002]聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是由乳酸和羟基乙酸按照一定比例聚合而成的高分子材料，其降解产物是乳酸和羟基乙酸，同时也是人体代谢产物。由于其具有良好的生物相容性和生物可降解性、质量稳定、降解速度可调节性，近年来被大量用作微纳米控释系统的骨架材料。
[0003]由于PLGA是合成的亲脂性多聚物材料，在应用中存在着一定局限性，特别是与机体细胞缺少特异性的结合，因而利用PLGA制备的微纳米控释系统难以有效地转运内容物达到目标细胞。此外，对于水溶性的包载物，PLGA微纳米控释系统的突释效应明显，这些不足也限制了其广泛应用。
[0004]组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase，HDACs)是广泛存在于真核细胞的一类蛋白酶，对染色体的结构修饰和基因表达调控发挥着重要的作用。HDACs失调会导致基因调节的细胞增殖、细胞周期及凋亡的异常。HDACs的家族成员在乳腺癌，宫颈癌等恶性肿瘤中过度表达。一种没食子酸衍生物一一(2E)-N-(2-氨基苯基)-3-[4-(2-{[3，5_ 二三氟甲基苯基]氨基}-2_氧代乙氧基)-3-甲氧基苯基]丙烯酰胺(C26H21F6N3O4,分子量为553.45，结构式如图1所示)对HDACs活性有较强的抑制作用(IC5Q = 7.8μΜ)；对乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7细胞、宫颈癌Hela细胞具有较强的抗细胞增殖作用，其IC5q分别为25.33、43.14和20.82μΜ。
[0005]目前，还没有关于将没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4)化学键合在PLGA上，使其能够特异性识别并结合HDACs的相关报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法及用该材料制备纳米粒的方法，本发明利用化学合成技术，将没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4)化学键合在PLGA上，对其进行结构修饰，使其能够特异性识别并结合HDACs，从而达到以该材料制备的纳米粒具有与特定细胞选择性结合的性能。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0008]—种聚乳酸-轻基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法，其具体步骤如下:
[0009]将Amg聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶解在二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌均匀，得到聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液，向其中依次加入B mg N-羟基丁二酰亚胺、CyL三乙胺和D mg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，A:B:C:D = 200:2.3:500:3.8，室温下反应10?12小时，再按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为(7?10):1，向其中滴加没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液，室温下继续反应18?24小时，反应结束后，对反应体系依次进行洗涤、干燥、过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。
[0010]所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的浓度为20g/L，加入的没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的体积比为I: 10。
[0011 ]所述的洗涤是依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馏水、稀盐酸和饱和氯化钠水溶液洗涤，干燥是用无水硫酸钠干燥过夜。
[0012]用制得的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，其具体步骤如下:
[0013]将没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶解在二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液，按照体积比为I:(4?6)将没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液加入聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，对混合液进行超声处理使其形成纳米乳，然后进行磁力搅拌，除去纳米乳中的有机溶剂，并使纳米乳完全固化形成纳米粒，再依次进行离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。
[0014]所述的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的浓度为20g/L，聚乙烯醇水溶液的质量百分浓度为0.5 %?I %。
[0015]所述的超声处理是用探针式超声仪处理3?5min，超声功率为600?800W。
[0016]所述的磁力搅拌的时间为3?4h。
[0017]相对于现有技术，本发明的有益效果为:
[0018]本发明提供的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法，将聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA溶于二氯甲烷中，加入N-羟基丁二酰亚胺、三乙胺和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，反应一段时间后再加入没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液继续反应，使没食子酸衍生物(C26H2IF6N3O4)分子上的氨基与聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA上的羧基发生缩合反应形成酰胺键，从而得到以化学共价键修饰的PLGA材料，即没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。本发明利用化学合成技术，将没食子酸衍生物化学键合在PLGA上，对其进行结构修饰，使其能够特异性识别并结合组蛋白去乙酰化酶HDACs，而成为一种功能性高分子材料。该方法具有操作简单、原料廉价易得、适于工业化生产等优点，具有良好的应用前景。
[0019]本发明提供的用聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，将制得的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶于二氯甲烷中，再加入聚乙烯醇水溶液，超声处理形成纳米乳，再搅拌除去纳米乳中的有机溶剂，使其完全固化形成纳米粒。该方法使用合成的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料来制备纳米粒，具有操作简单、产率高等优点，制得的纳米粒能够与组蛋白去乙酰化酶HDACs特异结合，且表面光滑完整，包载量大，粒径分布均匀，性质稳定，可实现携载药物的定向传输，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0020]图1为没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4)的分子结构式；
[0021 ]图2为用激光粒度分布仪测得实施例2制得的靶向纳米粒的粒径分布图；
[0022]图3为实施例2制得的靶向纳米粒的扫描电子显微镜图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0024]实施例1没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-轻基乙酸共聚物化学修饰材料的合成
[0025]将200mg聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)完全溶解于1mL二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌20min至搅拌均匀，然后向其中依次加入2.3mg N-羟基丁二酰亚胺、500yL三乙胺和3.Smg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，再逐渐升温至室温反应10小时。按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为10:1称取没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4,其结构式如图1所示)，将其溶解在ImL二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液。将没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液滴加至上述反应体系中，室温下继续反应2 O小时，反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馈水、2 m ο I / L的盐酸溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥过夜，再过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。
[0026]将干燥后的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料进行傅里叶红外光谱仪和核磁共振仪检测，进行特征峰分析。
[0027]红外光谱图表明，没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的谱图中同时具有没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4)的特征峰:748cm—1 (苯环C—H面外弯曲振动峰)，3294cm—1 (N—H的伸缩振动峰)；PLGA特征峰:1759cm—1 (C = O伸缩振动峰)。1620cm—1和1504cm—1是酰胺键的两个特征吸收峰，说明酰胺键健合成功。
[0028]核磁共振图谱表明，没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的氢谱数据在化学位移值(δ) 6.80ppm-8.03ppm之间有特征吸收峰，表明聚乳酸-羟基乙酸共聚物已键合上没食子酸衍生物，化学修饰成功。
[0029]实施例2纳米粒的制备
[0030]将60mg实施例1制得的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶于3mL二氯甲烷中，将其加入15mL质量百分浓度为I %的聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，用探针式超声仪处理混合液5min使其形成纳米乳(超声功率为800W)，然后磁力搅拌4h，除去纳米乳中的有机溶剂，使其完全固化形成纳米粒，再经1min(1000r/min)的高速离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。
[0031]在扫描电子显微镜下观察纳米粒的形态，如图3所示，可以看出纳米粒表面光滑完整。用激光粒度分布仪测试纳米粒的平均粒径为0.336nm，其粒度分布如图2所示。
[0032]实施例3没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-轻基乙酸共聚物化学修饰材料的合成
[0033]将200mg聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)完全溶解于1mL二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌20min至搅拌均匀，然后向其中依次加入2.3mg N-羟基丁二酰亚胺、500yL三乙胺和3.Smg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，再逐渐升温至室温反应11小时。按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为7:1称取没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4,其结构式如图1所示)，将其溶解在ImL二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液。将没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液滴加至上述反应体系中，室温下继续反应2 4小时，反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馈水、2 m ο I / L的盐酸溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥过夜，再过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。
[0034]实施例4纳米粒的制备
[0035]将60mg实施例3制得的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶于3mL二氯甲烷中，将其加入12mL质量百分浓度为0.8%的聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，用探针式超声仪处理混合液3min使其形成纳米乳(超声功率为700W)，然后磁力搅拌3h，除去纳米乳中的有机溶剂，使其完全固化形成纳米粒，再经10min(10000r/min)的高速离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。
[0036]实施例5没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-轻基乙酸共聚物化学修饰材料的合成
[0037]将200mg聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)完全溶解于1mL二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌20min至搅拌均匀，然后向其中依次加入2.3mg N-羟基丁二酰亚胺、500yL三乙胺和3.Smg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，再逐渐升温至室温反应12小时。按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为8:1称取没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4,其结构式如图1所示)，将其溶解在ImL二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液。将没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液滴加至上述反应体系中，室温下继续反应2 2小时，反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馈水、2 m ο I / L的盐酸溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥过夜，再过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。
[0038]实施例6纳米粒的制备
[0039]将60mg实施例5制得的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶于3mL二氯甲烷中，将其加入ISmL质量百分浓度为0.5%的聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，用探针式超声仪处理混合液4min使其形成纳米乳(超声功率为600W)，然后磁力搅拌3.5h，除去纳米乳中的有机溶剂，使其完全固化形成纳米粒，再经1min(lOOOOr/min)的高速离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。
[0040]实施例7没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-轻基乙酸共聚物化学修饰材料的合成[0041 ] 将200mg聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)完全溶解于1mL二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌20min至搅拌均匀，然后向其中依次加入2.3mg N-羟基丁二酰亚胺、500yL三乙胺和3.Smg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，再逐渐升温至室温反应10.5小时。按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为9:1称取没食子酸衍生物(C26H21F6N3O4,其结构式如图1所示)，将其溶解在ImL二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液。将没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液滴加至上述反应体系中，室温下继续反应18小时，反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馈水、2 m ο I / L的盐酸溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥过夜，再过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。
[0042]实施例8纳米粒的制备
[0043]将60mg实施例7制得的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶于3mL二氯甲烷中，将其加入16mL质量百分浓度为0.7%的聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，用探针式超声仪处理混合液4.5min使其形成纳米乳(超声功率为750W)，然后磁力搅拌3.8h，除去纳米乳中的有机溶剂，使其完全固化形成纳米粒，再经1min(lOOOOr/min)的高速离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。
[0044]由上述实施例可知，本发明以合成的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体制备的纳米粒，其表面光滑完整，粒径分布均匀、粒径跨距小，该纳米粒能够与组蛋白去乙酰化酶特异结合，且包载量大，性质稳定。
【主权项】
1.一种聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法，其特征在于，其具体步骤如下: 将A mg聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶解在二氯甲烷中，冰浴条件下搅拌均匀，得到聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液，向其中依次加入B mg N-羟基丁二酰亚胺、CyL三乙胺和D mg 1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐，A:B:C:D = 200:2.3:500:3.8，室温下反应10?12小时，再按照没食子酸衍生物与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的摩尔比为(7?10):1，向其中滴加没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液，室温下继续反应18?24小时，反应结束后，对反应体系依次进行洗涤、干燥、过滤，滤液减压除去溶剂，即得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料。2.根据权利要求1所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法，其特征在于:所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的浓度为20g/L，加入的没食子酸衍生物的二氯甲烷溶液与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的体积比为1:10。3.根据权利要求1所述的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料的合成方法，其特征在于:所述的洗涤是依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馏水、稀盐酸和饱和氯化钠水溶液洗涤，干燥是用无水硫酸钠干燥过夜。4.用权利要求1-3中任意一项制得的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，其特征在于，其具体步骤如下: 将没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料溶解在二氯甲烷中，得到没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液，按照体积比为1: (4?6)将没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液加入聚乙烯醇水溶液中，混合均匀，得到混合液，对混合液进行超声处理使其形成纳米乳，然后进行磁力搅拌，除去纳米乳中的有机溶剂，并使纳米乳完全固化形成纳米粒，再依次进行离心、洗涤、干燥，即得到以没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体的纳米粒。5.根据权利要求4所述的用聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，其特征在于:所述的没食子酸衍生物修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的二氯甲烷溶液的浓度为20g/L，聚乙烯醇水溶液的质量百分浓度为0.5%?1%。6.根据权利要求4所述的用聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，其特征在于:所述的超声处理是用探针式超声仪处理3?5min，超声功率为600?800W。7.根据权利要求4所述的用聚乳酸-羟基乙酸共聚物化学修饰材料制备纳米粒的方法，其特征在于:所述的磁力搅拌的时间为3?4h。
【文档编号】A61K47/48GK106046339SQ201610398283
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】卢闻, 张 杰, 贺浪冲, 师亚玲, 邵晓玮, 杨晓莹, 潘成成
【申请人】西安交通大学