自组装球形药物纳米制剂及其制备方法与用途技术

本发明专利技术涉及一种自组装球形药物纳米制剂及其制备方法与用途，其是采用两亲性单体分子作为基元，通过自组装制备而成的纳米制剂；两亲性单体分子是由疏水性分子与亲水性药物分子组成。该纳米制剂可减少药物本身降解速率，增加药物利用率，实现药物可控释放；疏水层与亲水层分子均可负载不同特性药物或其它功能成分，作为载体可应用于药物或疫苗、基因及分子探针等领域；以二硫键连接的单体分子，进入细胞后会因细胞中大量存在的谷耽甘肽而发生断键反应，实现药物快速响应性释放而发挥作用，且纳米颗粒可保证所载药物等功能成分能以游离的形式发挥作用；该体系制备条件温和，可保证纳米颗粒所载药物、基因或分子探针等的完整性及功能有效性。

Self-assembled spherical drug nanoparticles and their preparation methods and Applications

The invention relates to a self-assembled spherical drug nano-preparation and its preparation method and application, which is a nano-preparation prepared by self-assembly using amphiphilic monomer molecule as a unit, and the amphiphilic monomer molecule is composed of hydrophobic molecule and hydrophilic drug molecule. The nano-preparation can reduce the degradation rate of the drug itself, increase the utilization rate of the drug and achieve controlled drug release; the hydrophobic layer and hydrophilic layer molecules can load different characteristics of drugs or other functional components as carriers and can be used in the fields of drugs or vaccines, genes and molecular probes; the monomer molecules linked by disulfide bonds can be introduced. After entering cells, glutathione will break bonds due to the presence of glutathione in cells, which can achieve rapid and responsive release of drugs, and nanoparticles can ensure that the drug and other functional components can play a role in free form. The preparation conditions of the system are mild, which can ensure that the drug, gene or molecule contained in nanoparticles can be guaranteed. Integrity and functional validity of probes, etc.

【技术实现步骤摘要】
自组装球形药物纳米制剂及其制备方法与用途
本专利技术涉及药物递送、药物载体、基因载体、疫苗佐剂、分子探针及其它生物
，具体涉及一种自组装球形药物纳米制剂及其制备方法与用途。
技术介绍
传统药物分子进入机体后易被降解清除，仿生型纳米递送系统通过模仿生物系统的结构和功能，可有效降低传统纳米粒的免疫原性和副作用，并提高药物的利用率，成为理想的候选递送系统。脂质体等分子作为组织细胞的主要组成部分，具有良好的生物相容性和广泛的载药适应性，但是其稳定性较差，进入体内易被网状内皮系统吞噬而被清除，半衰期较短。借助脂质体等仿生型分子将药物制成球形纳米制剂，可降低药物的降解速率、提高药物的利用率，还可以作为载体与其它药物制备成复方制剂，是未来药物等相关研究的重要方向。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的在于提供一种自组装球形药物纳米制剂及其制备方法与用途，将具有亲水性药物分子与脂质体等疏水性分子连接作为基元，通过自组装制备成表面包覆药物的球形纳米制剂，该球形纳米药物除了本身作为药物的纳米制剂，实现药物的可控释放，提高细胞摄入率；还可以作为其它药物或基因等的纳米载体，制备成复方制剂，实现药物/基因的协同/叠加作用；或作为分子探针的纳米载体，减少其用量并提高其灵敏度。并且该球形纳米制剂可降低药物的降解速率、减少网状内皮系统的清除，延长功能分子在体内的半衰期。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供了一种球形药物纳米制剂，球形药物纳米制剂是采用两亲性单体分子作为基元，通过自组装制备而成的纳米颗粒；两亲性单体分子是由疏水性分子与亲水性药物分子构成。优选地，疏水性分子为疏水性的甘油酯分子和/或者疏水性的磷脂分子等油溶性较好的分子；疏水性的甘油酯或磷脂分子为1,3-二亚麻酸甘油酯和/或1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺等油溶性仿生型分子。优选地，亲水性药物分子为阿糖胞苷和/或柔红霉素等所有水溶性较好的药物分子。本专利技术还提供一种球形药物纳米制剂，单体分子为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的一种或多种；其中，式(Ⅰ)为：式(Ⅱ)为：式(Ⅲ)为：式(Ⅳ)为：式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的R1、R2为任一脂肪链，亲水性药物为任一亲水性药物。本专利技术保护球形药物纳米制剂的用途，尤其是在基因、药物、分子探针及疫苗等
的应用。本专利技术还保护球形药物纳米制剂负载药物、抗原、探针或佐剂形成的复合物。本专利技术还保护球形药物纳米制剂负载药物、抗原、探针或佐剂形成的复合物的用途，尤其是在基因、药物、探针及疫苗等
的应用。本专利技术还提供了一种球形药物纳米制剂的制备方法，包括步骤：S1：将疏水性分子与交联剂混合，室温下搅拌反应4～8h后透析、冻干；S2：将亲水性药物分子进行基团修饰，室温下搅拌反应4～8h后透析、冻干；S3：将S1得到的物质和S2得到的物质进行混合，室温下搅拌反应8～10h后透析、冻干；S4：将待负载物与上述S3得到的物质混合，室温下搅拌反应8～10h，得到球形药物纳米制剂。优选地，S1中，疏水性分子为甘油酯或磷脂分子等油溶性仿生型分子，疏水性分子与交联剂的分子摩尔比值为1：(1～10)；甘油酯为1,3-二亚麻酸甘油酯等分子，磷脂为1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺等分子；交联剂为3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯或叠氮化钠；S2中，亲水性药物分子为柔红霉素或阿糖胞苷等水溶性药物分子；修饰的基团为-SH或DBCO-；S3中，S1得到的物质和S2得到的物质的分子摩尔比值为1：(1～10)；S4中，待负载物选自药物、抗原、分子探针或佐剂中的一种或多种，优选为阿糖胞苷或柔红霉素；混合是按照阿糖胞苷和柔红霉素的摩尔比为5:1混合。需要说明的是，S2具体包括步骤：将亲水性药物(柔红霉素)和3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯以10mg：6mg的质量比混合，避光室温下搅拌反应8h后，采用透析袋进行透析，收集分子量大于500kD的物质，冻干；将冻干后的物质和二硫苏糖醇以8mg：34mg的质量比混合，避光室温下搅拌反应1h后，采用透析袋进行透析，收集分子量大于500kD的物质，再次冻干，使-SH修饰在柔红霉素上；或者包括步骤：将亲水性药物(柔红霉素)和DBCO-NHS以10mg：11.5mg的质量比混合，避光室温下搅拌反应8h后，采用透析袋进行透析，收集分子量大于500kD的物质，然后冻干，使DBCO-修饰在柔红霉素上。优选地，S1、S2和S3中，透析采用的是透析袋，S1、S2中透析后收集的是分子量大于500kD的物质，S3中透析后收集的是分子量大于1000kD的物质。本专利技术提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本专利技术将具有疏水特性的甘油酯或者磷脂等仿生型分子与亲水性药物分子合成两亲性单体分子，并以此为基元，通过自组装制备纳米粒，即具有3D结构的仿生型球形药物纳米颗粒，球形药物的3D结构有利于维持脂质纳米粒结构的稳定性；该纳米粒亲水端可为亲水性药物分子，疏水端是具有良好生物相容性的仿生型的生物材料；疏水层与亲水层分子均可负载不同特性的药物、抗原、分子探针或佐剂，作为载体应用于药物、基因或分子探针领域；在构建球形药物纳米粒时，将具有氧化还原响应性的二硫键引入不同功能分子间的合成中，可以实现药物在细胞内的可控释放以及各功能分子以游离形式发挥作用；(2)本专利技术提供的纳米颗粒，直径为126nm左右，分散度指数(PDI)为0.062nm左右，阿糖胞苷和1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺分别位于球形药物纳米制剂内外；细胞吞噬颗粒之后，纳米颗粒负载的药物以游离的分子形式发挥作用；以二硫键连接的单体分子，在体内环境下不稳定，很容易断开，药物能快速释放发挥作用；(3)本专利技术提供的制备过程条件温和，保证了纳米颗粒所载药物、基因或分子探针的完整性；原料廉价易得，工艺简单易行。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例五中柔红霉素与3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯反应的产物的红外光谱图；图2为本专利技术实施例五中1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺与3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯反应的产物的红外光谱图；图3为本专利技术实施例五中S3得到的物质的核磁H谱图；图4为本专利技术实施例五中S3得到的物质的粒径分布图；图5为本专利技术实施例五中S4得到的物质的粒径分布图；图6为本专利技术实施例五中S3(左)、S4(右)得到的物质的扫描电镜图；图7为本专利技术实施例九中的细胞抑制率图；图8为本专利技术实施例九中的激光共聚焦图；图9为本专利技术实施例九中HL-60细胞对于负载FITC的DOPE-DNR纳米颗粒的吞噬情况的激光共聚焦图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形药物纳米制剂，其特征在于：所述球形药物纳米制剂是采用两亲性单体分子作为基元，通过自组装制备而成的纳米制剂；所述两亲性单体分子是由疏水性分子与亲水性药物分子构成。

【技术特征摘要】
1.一种球形药物纳米制剂，其特征在于：所述球形药物纳米制剂是采用两亲性单体分子作为基元，通过自组装制备而成的纳米制剂；所述两亲性单体分子是由疏水性分子与亲水性药物分子构成。2.根据权利要求1所述的球形药物纳米制剂，其特征在于：所述疏水性分子为疏水性的甘油酯分子和/或疏水性的磷脂分子；所述疏水性分子优选为1,3-二亚麻酸甘油酯和/或1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺。3.根据权利要求1所述的球形药物纳米制剂，其特征在于：所述亲水性药物分子优选为阿糖胞苷和/或柔红霉素。4.一种球形药物纳米制剂，其特征在于：所述球形药物纳米制剂的单体分子为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的一种或多种；其中，式(Ⅰ)为：式(Ⅱ)为：式(Ⅲ)为：式(Ⅳ)为：式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的R1、R2为任一脂肪链，亲水性药物分子为任一亲水性药物。5.权利要求1-4任一项所述的球形药物纳米制剂的用途。6.权利要求1-4任一项所述的球形药物纳米制剂负载药物、基因、抗原、分子探针或佐剂形成的复合物。7.权利要求6所述的复合物的用途。8.一种球形药物纳米制剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1：将疏水性分子与交联剂混合，室温下搅拌反应4～8h后透析、冻干；S2：将亲水性药物分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰霞，刘丹，冷希岗，孔德领，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12