一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒及其应用，所述隐形纳米粒由氧化石墨烯、cRGDfK多肽、光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N组成。本发明专利技术利用肿瘤血管靶向光动力治疗后诱发的肿瘤组织缺氧状态，将缺氧活化前药共同递送，利用缺氧环境进一步杀伤残余肿瘤细胞。本发明专利技术的cRGDfK‑pGO‑VP‑AQ4N纳米粒载药量高，靶向性强，对肿瘤细胞的杀伤作用及抗肿瘤作用显著增强。

【技术实现步骤摘要】
一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒及其应用
本专利技术涉及医药
，具体地说，是一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒及其制备方法和应用。
技术介绍
光动力治疗作为一种已经转化于临床应用的光触发肿瘤治疗手段，因具有微创性、独特的选择性和安全性而备受瞩目。其主要原理是将光敏剂高效的导入肿瘤细胞中，给予特定波长的光源照射病灶区，使组织吸收的光敏剂受到激发，产生活性氧以造成肿瘤细胞死亡、微血管损伤及诱导局部免疫等反应。据报道，肿瘤早期阶段采用光动力治疗可获得治愈，对于已失去手术机会的患者，光动力治疗也可显著延长生存期和改善生活质量。光动力治疗的原理在于肿瘤组织摄取光敏剂后，经特定波长和强度的激光照射，在分子氧的参与下发生光化学反应，产生单线态氧等活性氧，借以通过凋亡、坏死或自噬相关的细胞死亡直接杀伤肿瘤细胞；通过抗血管作用，引发肿瘤微血管损伤和微循环障碍，导致肿瘤组织缺氧坏死；诱导局部和全身的抗肿瘤免疫反应。近些年来，光动力治疗的抗肿瘤血管作用受到了高度关注，一些研究探索通过血管靶向光动力治疗实现对肿瘤的有效控制，有的已进入临床试验阶段，然而血管靶向光动力治疗策略仍存在诱发和加重肿瘤组织缺氧应激的瓶颈有待进一步突破，进一步探索优化血管靶向光动力治疗新策略具有重要的研究价值。石墨烯属于富勒烯，是由碳原子以sp2方式杂化而成的具有二维蜂窝状片层结构的纳米材料，其厚度仅为0.335nm。目前研究较多的通常为石墨烯的衍生物-氧化石墨烯(grapheneoxide，GO)。GO是石墨烯的氧化产物，含有大量的羟基、羧基和环氧基团，这些含氧活性基团的引入不仅使用其拥有良好的水溶性和稳定性，而且可使GO更易于修饰而具有功能化作用。除此之外，GO两面均具有芳香结构，且比表面积较大，可通过π—π共轭、氢键和疏水效应等非共价键与单链DNA和RNA以及芳香类药物分子如阿霉素(doxorubicin,DOX)、喜树碱(camptothecin,CPT)及衍生物等结合，Go被广泛应用于生物医学领域。整合素是一类细胞膜表面糖蛋白受体家族分子，由a、β两个亚基通过非共价键连接而成的异二聚体蛋白质，主要介导细胞与细胞之间及细胞与细胞外间质之间的黏附。目前研究发现受体家族包括至少18个a亚单位和9个β亚单位，共同组成超过25种不同的整合素。a、β两种亚基均由长的胞外段(氨基端)、跨膜段、短的胞内段(羧基端)三部分组成。a亚基的胞外段识别ECM的RGD序列(Arg-Gly-Asp，精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)介导细胞与ECM之间的黏附；β亚基的胞内段与细胞骨架相连。整合素参与构成的ECM，广泛影响细胞的生长、生存、增殖、分化、侵袭和转移等生物学行为。中国专利201410783149.1公开了一种葡聚糖/阿霉素键合药纳米粒及其制备方法，以抗肿瘤药物阿霉素作为疏水段，以未键合的葡聚糖链作为亲水段，通过自组装形成具有pH值敏感性的葡聚糖-阿霉素键合药纳米粒，并引入cRGDfk使纳米粒具有主动靶向的功能，提高药物的传递效率。AQ4N是一种专门针对肿瘤细胞内低氧状态设计的新型前药，为蓝色无味粉末，属烷基苯胺蒽醌类化合物，本身跟DNA结合力差，不管是体内还是体外都不能抑制拓扑异构酶II，而其被CYP450代谢产生毒性代谢产物AQ4是拓扑异构酶II的强抑制剂，是AQ4N本身的毒性作用至少100倍，所以AQ4N被称为抗肿瘤前药。利用肿瘤血管靶向光动力治疗后诱发的肿瘤组织缺氧状态，将缺氧活化前药共同递送，可利用缺氧环境进一步杀伤残余肿瘤细胞，达到增强疗效的作用；另一方面，肿瘤缺氧诱导因子HIF-1α是肿瘤组织缺氧环境下的重要产物，会对肿瘤组织内相关下游信号通路产生重要作用，严重损害了光动力治疗后患者的预后。因此，理论上可以构建集肿瘤血管靶向光动力治疗与缺氧活化前药(AQ4N)双模式治疗纳米药物系统。其中肿瘤血管靶向光动力治疗与缺氧活化前药双模式纳米给药系统具体思路如下：以氧化石墨烯(grapheneoxide，GO)为载体，cRGDfK多肽为靶向配体，光敏剂维替泊芬(VP)和缺氧活化的前药AQ4N为模型药物，构建新型纳米药物-cRGDfK多肽修饰的共携载光敏剂VP和缺氧活化的前药AQ4N的多功能隐形纳米粒(cRGDfK-pGO-VP-AQ4N)，研究上述双模式治疗纳米药物系统治疗作用，为肿瘤靶向治疗提供新的治疗方案。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对现有技术中的不足，提供一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒。本专利技术的第二个目的是针对现有技术中的不足，提供如上所述的多功能隐形纳米粒的用途。为实现上述第一个目的，本专利技术采取的技术方案是：一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒，所述隐形纳米粒由氧化石墨烯、cRGDfK多肽、光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N组成。进一步，所述的氧化石墨烯载有光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N，所述的cRGDfK多肽修饰在隐性纳米粒表面上。进一步，所述多功能隐形纳米粒制备方法如下：(1)合成氧化石墨烯，在氧化石墨烯的悬浮液中加入NaOH，将GO上存在的酯基，羟基，环氧化物基团转化为羧基，浓盐酸调节GO溶液pH至1，双蒸水洗涤GO溶液至中性；(2)用EDC、NHS催化，将8臂PEG氨基端与GO的羧基基团发生反应得到pGO；(3)将VP和AQ4N依次加入pGO溶液中，通过π—π堆垛作用将具有芳环分子结构的VP和AQ4N依次装载于pGO表面得到pGO-VP-AQ4N；(4)采用BS3催化，将cRGDfK多肽修饰于纳米粒表面，得到cRGDfK-pGO-VP-AQ4N。进一步，所述VP、AQ4N和pGO质量比为0.5-1.5:0.8-1.5:4.5-10。进一步，所述VP、AQ4N和pGO质量比为0.75:1:5。进一步，所述催化剂、cRGDfK多肽和纳米粒pGO-VP-AQ4N质量比为3.5-5:0.3-0.8:5-8。进一步，所述催化剂、cRGDfK多肽和纳米粒pGO-VP-AQ4N质量比为3.5:0.4:5。进一步，所述VP载药量大于或等于7％，所述AQ4N载药量大于或等于35％。为实现上述第二个目的，本专利技术采取的技术方案是：如上任一所述多功能隐形纳米粒在制备治疗实体肿瘤疾病药物中的应用。进一步，所述实体肿瘤为前列腺癌。本专利技术优点在于：1、本专利技术利用肿瘤血管靶向光动力治疗后诱发的肿瘤组织缺氧状态，将缺氧活化前药共同递送，利用缺氧环境进一步杀伤残余肿瘤细胞，增强疗效。2、本专利技术的cRGDfK-pGO-VP-AQ4N具有较高的载药量，VP载药量最高达5.5％，AQ4N载药量最高达30％。3、本专利技术的cRGDfK-pGO-VP-AQ4N对HUVEC和PC-3具有更强的体外靶向性，cRGDfK多肽提高HUVEC和PC-3细胞摄取纳米药物的能力。5、在常氧条件下，纳米粒装载的AQ4N未表现出对HUVEC的毒性作用；缺氧条件下，纳米粒中装载的AQ4N被高效活化并可有效杀伤PC-3细胞，且靶向纳米粒对于PC-3的杀伤显著强于非靶向纳米粒，本专利技术纳米粒装载的AQ4N活化对PC-3细胞具有显著的杀伤作用。4、本专利技术的cRGDfK-pGO-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒，其特征在于，所述隐形纳米粒由氧化石墨烯、cRGDfK多肽、光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N组成。

【技术特征摘要】
1.一种cRGDfK多肽修饰的共载VP和AQ4N的多功能隐形纳米粒，其特征在于，所述隐形纳米粒由氧化石墨烯、cRGDfK多肽、光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N组成。2.根据权利要求1所述的多功能隐形纳米粒，其特征在于，所述的氧化石墨烯载有光敏剂维替泊芬和缺氧活化的前药AQ4N，所述的cRGDfK多肽修饰在隐性纳米粒表面上。3.根据权利要求1所述的多功能隐形纳米粒，其特征在于，所述多功能隐形纳米粒制备方法如下：(1)合成氧化石墨烯，在氧化石墨烯的悬浮液中加入NaOH，将GO上存在的酯基，羟基，环氧化物基团转化为羧基，浓盐酸调节GO溶液pH至1，双蒸水洗涤GO溶液至中性；(2)用EDC、NHS催化，将8臂PEG氨基端与GO的羧基基团发生反应得到pGO；(3)将VP和AQ4N依次加入pGO溶液中，通过π—π堆垛作用将具有芳环分子结构的VP和AQ4N依次装载于pGO表面得到pGO-VP-AQ4N；(4)采用BS3催化，将cRGDfK多肽修饰于...

【专利技术属性】
技术研发人员：方超，栾鑫，管滢芸，陆琴，赵梅，陈红专，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院，
类型：发明
国别省市：上海,31