一种超分子可敏感脱落的氧化石墨烯智能药物载体及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种纳米载体的制备方法，尤其涉及一种超分子可敏感脱落的氧化石 墨稀智能药物载体及制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 纳米氧化石墨稀(NGO)是一种价格低廉的纳米材料，具有独特的二维纳米结构和 丰富的含氧官能团，可通过非共价作用负载水溶性或难溶性药物用于药物递释系统研究， 且其装载率远超其他纳米材料，可高达200%。所以目前基于氧化石墨烯药物载体的研究备 受众多研究者的关注（Z. LiuJ. T .Robinson, X.M. Sun, H.J.DaiJ. Am. Chem. Soc .2008,130， 10876；L.M.Zhang,Z.X.Lu,Q.H.Zhao,J.Huang,H.Shen,Z.J.Zhang,Sma11 2011,7,460·)。
[0003] 但是当分散介质为生理溶液，如磷酸盐缓冲溶液，DMEM细胞培养基时，溶液中的含 盐组分会破坏NGO的水化层，使其片层的疏水区域暴露而发生聚集沉淀，妨碍了其在药物递 释领域的研究与应用。采用侧链分子对氧化石墨烯进行功能化修饰，降低其表面电势，是改 善其在生理溶液中分散稳定性的重要途径之一。同时，功能化氧化石墨烯的在增加溶解度 和生理溶液稳定性的同时能够提高其生物相容性，延长药物的半衰期，提高药物的利用率。 [000 4]环糊精(cyclodextrin，简称⑶），是廉价易得的多糖分子，其特殊的空腔结构具有 良好的包合作用，推进了其在自组装、分子识别、药物递释等领域的应用研究。其中，a-CD、 β-CD、γ-⑶均可与金刚烷胺结合形成"主-客体"分子，通过实验测得结合常数Kaa:a-CD (183)<y-CD(3O6)<<0-CD(515O)(Liscieplak A. ,Sitkowski J. ,Kolodziejski W·， Journal of Phamaceutical Sciences，2014,103,272-284)。近年来，开发以环糊精为主体 的超分子体系，成为医药领域的研究热点。但是环糊精的超分子作用比较强，会引起材料刚 性作用的增强。结合超分子和氧化石墨烯各自的优势，将二者结合，一方面利用超分子侧链 提高氧化石墨烯的生理稳定性，一方面利用氧化石墨烯来分散超分子的刚性作用，设计超 分子可脱落的智能敏感的药物释放系统，达到肿瘤靶向治疗的作用。将超分子引入到氧化 石墨烯作为药物载体上，目前科学界这方面的研究工作刚刚起步，研究报道甚少。目前极少 量文献报导超分子修饰氧化石墨烯并用于药物载体的可能性，且报导中超分子修饰氧化石 墨烯后不能敏感脱落，阻碍了药物的快速释放(H.D 〇ng，Y.Li，J.Yu，Y.Song，X.Cai，J.Liu， J.zhang,R.C.Ewing,D.Shi,Small,2013,9,446-456.)〇
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种超分子可敏感脱落的氧化石 墨烯智能药物载体及制备方法和应用，此药物载体可根据肿瘤细胞内环境选择性敏感脱 落，从而加速药物释放，该药物载体制备和装载药物方法简单，抗癌药物载药率高。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：
[0007] -种超分子可敏感脱落的氧化石墨烯智能药物载体，结构式为：
[0008]
[0009] B：中，-SS-为二腧键，Κ73α-朴糊精、μ-朴糊精现γ -朴糊精。
[0010] -种超分子可敏感脱落的氧化石墨稀智能药物载体，所述的药物载体粒径为50-300nm，其中，氧化石墨稀为单层氧化石墨稀。
[0011] -种超分子可敏感脱落的氧化石墨烯智能药物载体的制备方法，包括以下步骤：
[0012] (1)含二硫键金刚烷胺的制备
[0013]将羧基化金刚烷胺溶于二氯甲烷中，然后加入EDC和NHS，室温下氮气保护搅拌5h， 得到溶液;将胱胺溶于二氯甲烷中，逐滴加入至溶液中，室温搅拌12_24h，然后加入到乙醚 溶液中，出现沉淀，得到含二硫键金刚烷胺，记为NH 2-SS-PEG-Ad，其中，羧基化金刚烷胺、 EDC、NHS、胱1胺的比为0· 2mm〇 1 ：0.6.Smmol ：0.2.Smmol ： Immol ；
[0014] (2)环糊精修饰氧化石墨烯的制备
[0015] 将EDC溶于水中，然后加入至G0-C00H混悬液中，超声后，得到混合溶液，将NH2-SS- PEG-Ad加入混合溶液中，室温下搅拌均匀，然后透析除去未反应的物质，得到含二硫键金刚 烷胺修饰的氧化石墨烯，记为NGO-SS-Ad;其中，EDC、水与G0-C00H混悬液的比为0.05mmol: 2mL: IOmL，EDC与G0-C00H混悬液中G0-C00H的比为0 · 05mmo I: IOmg; NH2-SS-PEG-Ad与GO-COOH混悬液的比为I OOmg: I OmL;
[0016] 将NGO-SS-Ad与环糊精混悬液混合，置于摇床内150rpm下振荡2-4h后，透析48- 72h，然后干燥，得到环糊精修饰氧化石墨烯，记为NGO-SS-CD，其中NGO-SS-Ad与环糊精的质 量比为（12~18): 1;其中，环糊精为α-⑶、β-⑶或γ -⑶。
[0017] 步骤（1)中胱胺通过以下方法制得:将胱胺盐酸盐和NaOH溶解在水中，在室温下反 应0.5h-2h，得到胱胺;其中，胱胺盐酸盐与NaOH的摩尔比为1:2。
[0018] G0-C00H混悬液通过以下方法制得:将G0-C00H加入到水中，形成lmg/mL的G0-C00H 混悬液。
[0019] CD混悬液通过以下方法制得:将CD加入到水中，得到2mg/mL的CD混悬液。
[0020] 羧基化金刚烷胺通过以下方法制得：
[0021] (1)聚乙二醇羧基化
[0022] 将聚乙二醇加入到容器中，然后加入二甲基亚砜使聚乙二醇溶解，再加入无机碱 溶液和氯乙酸，室温搅拌反应l〇-15h后，减压蒸馏除去溶剂，随后加入无水二氯甲烷，过滤 除盐后将所得滤液进行旋转蒸发浓缩，得到浓缩液，将浓缩液加入到冷乙醚中，抽滤得到白 色固状物，将所得白色固状物干燥，得羧基化聚乙二醇，记为PEG-COOH;其中，聚乙二醇、二 甲基亚砜、氯乙酸、无水二氯甲烧的比为2.01111]1〇1:(25-35)1111^:201111]1〇1:(100-150)1111^;
[0023] (2)金刚烷胺的制备
[0024]将金刚烷胺盐酸盐和无机碱溶解在水中，室温下搅拌反应l-4h;然后用无水二氯 甲烷进行萃取，收集有机相，旋转蒸发除去无水二氯甲烷后真空干燥，得到金刚烷胺;其中， 金刚烷胺盐酸盐与无机碱的摩尔比为〇. 66:5;
[0025] (3)聚乙二醇羧基化金刚烷胺的制备
[0026]将金刚烷胺溶解在无水二氯甲烷中，得到含金刚烷胺的二氯甲烷溶液；将PEG-COOH和4-二甲氨基吡啶混合均匀，在50°C下真空干燥12-24h后，加入到含金刚烷胺的二氯 甲烷溶液中，在氮气保护下，室温搅拌24-36h，得到含活化羧基的PEG-金刚烷胺溶液，随后 将N，N'_二环己基碳二亚胺的二氯甲烷溶液在冰浴条件下逐滴滴加到含活化羧基的PEG-金 刚烷胺溶液中进行酰胺缩合反应24-48h后，过滤，收集滤液并加入到冷乙醚中沉淀，将沉淀 物真空干燥，得到白色粉末状的羧基化金刚烷胺，记为HOOC-PEG-Ad，其中，金刚烷胺与无水 二氯甲烷的比为0.5mmo 1: (40-80 )mL; PEG-⑶OH与4-二甲氨基吡啶的比为1.5mmo 1: (4.0-5.0)mmol〇
[0027] 所述步骤（1)中聚乙二醇羧基化中聚乙二醇的Mw = 2000,纯度为99% ;无机碱溶液 为NaOH溶液或KOH溶液;无机碱溶液的质量分数为40 %，加入量与聚乙二醇的比为（10-15) mL: 2. Ommo 1;干燥是在真空下于30 °C下进行的。
[0028]所述步骤(2)中金刚烷胺的制备中无机碱为NaOH或Κ0Η;金刚烷胺盐酸盐与水的比 为0·66mmo1:(20_30)mL。
[0029] -种超分子可敏感脱落的氧化石墨烯智能药物载体在负载抗肿瘤药物中的应用。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果:本发明通过先制备含二硫键金刚烷胺， 再制备环糊精修饰氧化石墨稀，本发明合成的超分子功能化氧化石墨稀核壳纳米药物载体 通过31-31相互作用和疏水作用，负载含有大31共辄结构的疏水性药物，双硫键可在肿瘤细胞 内环境下快速裂解，实现超分子脱落，智能释放药物的功能。本发明较其他药物载体，如脂 质体，聚合物胶束的载药率有很大提高，高达81.47%。在本发明中，