姜黃素-多糖類偶聯物及其制備方法與應用技術

本發明專利技術涉及姜黃素-多糖類偶聯物及其制備方法與應用。其制備方法為：首先通過酰胺反應將二胺類化合物的一端氨基接枝到多糖上，得到游離一端氨基的多糖大分子；隨后以希夫堿反應在多糖骨架上引入了姜黃素。其特征包括：1.通過對姜黃素的接枝改性，提高了其水溶性及體內外穩定性，生成的姜黃素-多糖類偶聯物可單獨用作高分子新藥。2.姜黃素-多糖類偶聯物具較強的口服吸收促進作用，安全性好，與其它藥物聯用時，能起到促進藥物吸收、提高療效、降低該納物毒副作用等效果。3.疏水性基團姜黃素的引入使多糖分子兩親性增加，姜黃素-多糖類偶聯物在水性介質中能自組裝為納米膠束，可用作難溶性藥物的載體。本發明專利技術制備方法簡單，成本較低，適用于大規模連續生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于生物醫學材料領域，具體涉及姜黃素-多糖類偶聯物的制備方法及應用。
技術介紹
姜黃素(curcumin)是從姜科植物的根莖中提取的一種黃酮類藥物，可溶于甲醇、乙醇、醋酸、丙酮和氯仿等有機溶劑和堿水中，而在中性至酸性水溶液中溶解度極低。姜黃素來源廣泛，價格低廉，高效低毒，具有著極大的藥用研究價值。除了具有抗氧化、抗炎、抗癌、清除自由基、抗微生物以及對心血管系統、消化系統等多方面藥理作用外，近年來的研究發現，姜黃素還可能通過多種機制(下調MDRl、survivinmRNA表達和P_gp、survivin蛋白的表達，促進腫瘤細胞凋亡等)逆轉腫瘤的多藥耐藥性。另有文獻報道，姜黃素與其它藥物聯用時，能起到促進藥物吸收、提高療效、降低該藥物毒副作用等效果。如姜黃素與紫杉醇協同可抑制人卵巢癌細胞系OC3的增殖，二者聯合化療有增效減毒作用(劉冠嬡等， 紫杉醇和姜黃素聯用對人卵巢癌細胞系OC3的抑制作用，山東大學學報(醫學版)，2004，42 (3)，325-328);姜黃素也可以通過上調HO-1的表達，降低bFGF的表達來發揮對環孢素A腎毒性的保護作用(劉慎微，付艷紅，姜黃素對大鼠環孢素A腎毒性的防治作用，中國藥師，2007，05，39-41)。在體外實驗中，用1、5、10 μ M姜黃素處理KB-Vl細胞(耐藥人宮頸癌細胞株)72h后，Western blot和RT-PCR分析結果顯示姜黃素能明顯降低細胞膜上的表達，并發現姜黃素處理組中P-糖蛋白底物羅丹明123在細胞內的蓄積增加以及其外排減少，進一步證實姜黃素可抑制P-糖蛋白的轉運功能。在SGC7901/VCR、K562/A02中發現姜黃素亦能調節P-糖蛋白的表達和功能，即下調P-糖蛋白的表達和抑制其功能，導致化療藥物在細胞內的濃度增高，而證實姜黃素能逆轉多種腫瘤耐藥細胞的耐藥性，并呈濃度依賴性。何鑫等探討了姜黃素對P-糖蛋白底物他林洛爾人體藥物代謝動力學的影響及其與P-糖蛋白編碼基因MDRl基因多態性的關系，證實口服姜黃素能明顯促進他林洛爾的吸收，抑制他林洛爾的排泄，推測姜黃素對人體內轉運體P-糖蛋白具有抑制作用，且姜黃素對人體轉運體P-糖蛋白的抑制與MDRl基因型無關(何鑫等，姜黃素對P-糖蛋白底物他林洛爾人體藥物代謝動力學的影響及其與P-糖蛋白編碼基因MDRl基因多態性的關系，Herald of Medicine,2007,26,144-145)。由于姜黃素本身結構上具有多個活潑基團(如β_二酮結構)，導致其體內外穩定性均不佳，生物利用度很低。姜黃素對pH、溫度、濕度、光照均敏感，對姜黃素體內外穩定性及其生物轉化或降解產物的研究較多，結果也不盡相同。體外研究普遍認為姜黃素的降解產物主要為阿魏酸和阿魏酰甲烷，其降解反應為一級動力學過程；姜黃素在PH 5 6下穩定性較好，pH升高使其降解速度增加，而pH<5時雖然姜黃素比較穩定，但溶解度很低，關于PH值對姜黃素穩定性的影響的相關文獻報道較為混亂，不同的實驗條件及緩沖鹽體系對其t1/2值均有較大影響；姜黃素光敏性較強，室內光線對其影響較小，但室外光照條件下會迅速降解，應避光保存；部分表面活性劑(如SDS)能提高姜黃素的穩定性，而亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等抗氧劑則大大加快了姜黃素的降解速度。姜黃素的口服生物利用度低，大鼠口服給藥劑量為O.1 Ig · kg4時，P max均低于I μ g · mL—1，而在人身上進行實驗時，盡管口服藥物量高達12g，其P max也僅僅為50ng · mL—1左右。姜黃素口服后在腸道可生物轉化為葡糖苷醛酸和磺酸復合物，但其生物轉化產物的比例尚未明確。針對以上問題，有必要對姜黃素其進行結構修飾以便提高其穩定性和溶解度。席夫堿是指含有亞甲氨基(-RC = N-)的化合物，該類化合物可由活潑的羰基化合物與伯胺發生縮合反應制得，具有結構簡單，易于反應等特點。且文獻報道氨基酸、縮氨脲、縮胺以及腙等類的SchifT堿及其衍生物與金屬形成的配合物具有抑菌、殺菌、抗腫瘤、抗病毒等多方面的生物活性。迄今席夫堿的合成不僅僅限于醛和簡單的胺，而逐步引入了各種具有生物功能的官能團，涉及到的活潑的羰基化合物及含有氨基(-NH2)的化合物越來越廣泛。 多糖是所有生命機體的重要組成部分，它是由單糖聚合成的線性或分支的聚合物，包括糖原、淀粉、氨基聚糖(如透明質酸)和纖維素等。多糖具有優良的生物相容性、易在生物體內被吸收代謝，此外由于多糖主鏈結構上存在大量的活性基團(如羧基和氨基等)，可以通過化學修飾改善其理化性質。多糖高分子材料因其優良的生物活性在藥物制劑領域的應用也越來越廣泛。多糖-藥物偶聯物是指把小分子藥物通過共價鍵鏈接在多糖高分子載體上，作為側基的一部分。多糖-藥物偶聯物的優點如下(I)對小分子藥物而言，能增加藥物的作用時間、提高藥物的選擇性、降低藥物的毒性、提高疏水性藥物溶解度等。(2)對多糖高分子而言，可以通過合理的化學修飾優化其生物特性，以發揮更好的療效。如在透明質酸分子上引入疏水基團可改善其易溶于水、吸收迅速和在組織中停留時間短等不足；在殼聚糖分子上接枝甘草次酸可以增加其肝靶向性等。兩親性聚合物在聚合物濃度超過臨界膠束濃度(CMC)后可自發形成的熱力學穩定體系的聚合物膠束，大小在幾十到幾百納米范圍內。通過對多糖骨架進行化學修飾得到的兩親性多糖類偶聯物作為難溶性藥物的載體，口服給藥時，有助于減少藥物對胃腸道的刺激性，增加吸收部位的藥物濃度，提高藥物在胃腸道中的穩定性，再加上膠束粒徑較小，可以通過EPR效應和內吞作用進入細胞，從而提高了疏水性藥物的口服生物利用度；注射給藥時，有助于避免網狀內皮系統(RES)的識別，延長體循環時間，也可偶聯靶向配體，實現藥物定位傳遞。藥物的吸收是指藥物從給藥部位向血液循環系統轉運的過程，主要是通過胃腸道以及肺泡、皮膚、鼻粘膜和角膜等部位的上皮細胞進行的，藥物的溶解性、解離度、溶出度、粘膜透過性、首過效應以及胃腸道的生理因素等均對藥物的口服吸收有一定影響。為提高口服藥物的生物利用度而進行的吸收促進劑研究，是藥物制劑研究的熱點。促進劑的促吸收機理比較復雜，雖然口服吸收促進劑的研究已較為深入，但臨床應用還在初級階段。傳統的吸收促進劑如各種表面活性劑(SDS、膽鹽、脂肪酸等)、氨基酸衍生物、螯合劑、環糊精等本身可能對人體存在不良反應。秉承著“安全、高效”的選用原則，姜黃素和多糖在吸收促進劑研究領域都顯示了一定的應用前景。綜上所述，本專利通過二胺類物質為連接臂，其中一端氨基通過酰胺反應與多糖上的羧基結合，另一端氨基通過簡單的希夫堿反應將黃酮類藥物姜黃素接枝到多糖骨架上，生成優良的高分子-藥物偶聯物，由于姜黃素為疏水性藥物，大大增強了多糖的兩親性，該偶聯物可在水性環境形成穩定的膠束，具有以下特征(I)姜黃素與親水性多糖偶聯后，可明顯增加姜黃素的溶解度。(2)該偶聯物在水溶液中可自組裝形成納米膠束，增加了姜黃素在水性介質中的穩定性。(3)該偶聯物可添加至藥學活性或藥理活性分子或其制劑中，以促進其口服吸收，達到更好的治療效果。且利用姜黃素-多糖類偶聯物作為口服吸收促進劑的研究國內外均未見文獻與專利報導。(4)該偶聯物也可以單獨用作高分子新藥，發揮抗腫瘤本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種姜黃素?多糖類偶聯物，其特征在于該偶聯物是在多糖的羧基上，通過二胺類連接臂引入姜黃素，使其具有兩親性質，在水性介質中可自組裝為納米膠束，所述多糖為未分級肝素，低分子量肝素，脫硫酸化肝素，透明質酸，軟骨素，多硫酸化軟骨素，海藻酸，羧甲基葡聚糖，羧甲基香菇多糖或羧基化的殼聚糖；所述二胺類連接臂為對苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、胱胺或碳原子數2～12的亞烷基二胺。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周建平，姚靜，倪江，楊暉，
申請(專利權)人：中國藥科大學，
類型：發明
國別省市：