靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建与应用技术方案

本发明专利技术提供一种靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建，通过将Pardaxin多肽修饰在脂质体表面而实现。该Pardaxin是含有33个氨基酸残基，两亲性阳离子α螺旋结构具有穿膜作用的多肽。所构建的纳米载药系统可在制备以内质网为靶标的抗病毒、抗肿瘤等药物中的应用。纳米载药系统可以装载水溶性和脂溶性药物，并将药物传递到内质网部位，增强药物治疗功效，减少毒副作用。本发明专利技术所述纳米载体不仅仅局限于脂质体，也可以是固体脂质纳米粒，纳米乳，聚合物胶束，及无机纳米材料等。本发明专利技术所构建的新型内质网靶向纳米载体，可以显著提高以内质网为靶标的药物在其作用靶部位的浓度，为这些药物的疗效发挥提供了一条新的途径。

Construction and application of nano-drug delivery system targeting endoplasmic reticulum

The invention provides a construction of a nano drug delivery system targeting to endoplasmic reticulum, which is realized by modifying Pardaxin polypeptide on the surface of liposome. The Pardaxin is a polypeptide with 33 amino acid residues and an amphiphilic cationic alpha helix structure with membrane penetrating effect. The nano-drug delivery system can be used in the preparation of antiviral and antineoplastic drugs targeting endoplasmic reticulum. The nano-drug loading system can load water-soluble and fat-soluble drugs and deliver them to the endoplasmic reticulum to enhance the efficacy of drug treatment and reduce toxic and side effects. The nanocarrier of the invention is not only limited to liposomes, but also can be solid lipid nanoparticles, nanoemulsions, polymer micelles, inorganic nanomaterials, etc. The novel endoplasmic reticulum targeting nanocarrier constructed by the invention can significantly increase the concentration of drugs targeting endoplasmic reticulum at their target sites, and provides a new way for the efficacy of these drugs to play.

【技术实现步骤摘要】
靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建与应用
本专利技术属于医药领域，涉及一种新型的可靶向至细胞内质网的新型纳米载药系统，以及该载药系统在制备以内质网为靶标的抗病毒、抗肿瘤等药物中的应用。
技术介绍
药物需要到达作用靶点才能发挥药效，药物的靶点一般为位于细胞内的蛋白质、核酸、酶和受体等功能性生物分子。现代给药系统要求药物能被转运至靶组织、靶细胞，甚至是特定的细胞器。纳米载体具有保护药物，达到缓释和毒副作用小等优点。目前组织及细胞靶向给药递释系统的研究已经较为成熟，三级靶向，即细胞器靶向是目前给药系统中研究的热点和难点。三级靶向包括细胞质靶向，细胞器靶向，如线粒体靶向，内质网靶向，溶酶体靶向等，细胞核靶向等。内质网膜(endoplasmicreticulum,ER)是由内膜构成的封闭的网状管道系统，是细胞内蛋白质合成，脂质合成，物质运输，糖类代谢，解毒的主要场所其主要功能是合成蛋白质和脂类。内质网内含有多种酶，其标志酶为葡萄糖-6-磷酸酶，参与糖原异代谢，内质网腔内的水解酶用于各种药物代谢及解毒。肝脏、肠道细胞内质网上的细胞色素P450是人体内代谢药物的主要酶，能催化多种内、外源物质的(包括大多数临床药物)代谢。机体分泌的蛋白和膜蛋白在翻译过程中或翻译后被转运到内质网腔内进行修饰，折叠，正确装配。当内质网中未折叠或错误折叠的蛋白增多时，应激信号能通过内质网膜传递到细胞核中，继而引起系列特定的靶基因转录上调和蛋白质翻译水平下调，以使细胞能继续存活，这种反应就是未折叠蛋白反应(UPR)，UPR既有保护细胞的作用，又具有细胞毒性作用，引起细胞凋亡，从而导致一系列疾病，如阿尔茨海默症、纤维囊泡症的发生，糖尿病等。据此，内质网可作为肿瘤治疗的新靶点，根据其诱导细胞凋亡的通路可采用一些细胞毒性药物诱发内质网应激，加速癌细胞的凋亡来治疗癌。也可以应用一些药物或者细胞因子来阻断疾病诱导的异常的内质网应激反应，减少甚至逆转细胞的凋亡。目前对ER的靶向给药并未受到足够的重视。对其研究的相关文献相对较少。Costin等将内质网N-糖基化抑制剂N-丁基脱氧野尻霉素包载于pH敏感脂质体(由DOPE和胆甾醇半琥珀酸酯组成)内，成功抑制了小鼠黑色素瘤细胞酪氨酸活性，并明显减小了给药剂量(Gertrude-E.Costin,MihaelaTrif,et.alpH-sensitiveliposomesareefficientcarriersforendoplasmicreticulum-targeteddrugsinmousemelanomacells[J],BBRC293(2002):918–923)。Pardaxin(PA)是从豹鳎中分离到一种含有33个氨基酸残基多肽(序列为：H-GFFALIPKIISSPLFKTLLSAVGSALSSSGGQE-OH)，是最早从鱼类分离得到的两亲性阳离子α螺旋结构具有穿膜作用的多肽，是一种作用较强的抗菌活性肽。此外Pardaxin还具有抑制增殖并诱导人癌细胞系凋亡的作用。它的33个氨基酸的结构包含许多阳离子型和两亲性氨基酸，使其更容易与阴离子膜相互作用，由于其特殊的构型，在浓度低于10-7M时Pardaxin可在细胞脂质双层膜上形成单通道的孔径，在浓度为10-7-10-4M时则会引起细胞溶解(DoronRapaport,YechielShai.InteractionofFluorescentlyLabledPardaxinandItsAnalogueswithLipidBilayer.[J]TheJournalofBiologicalChemistry266(1991):23769-23775；PeterI.LelkesandPhilipLazarovici.Pardaxininducesaggregationbutnotfusionofphosphatidylserinevesicles[J].FEBSLETTERS,230(1988):131-136；BhuniaA,DomadiaPN,TorresJ,et.al.NMRstructureofpardaxin,apore-formingantimicrobialpeptide,inlipopolysaccharidemicelles:mechanismofoutermembranepermeabilization[J].BiolChem,285(2010):3883-3895)，低剂量时，Pardaxin入胞后可避开线粒体，高尔基体及溶酶体，定向至内质网。Chen-HungTing对Pardaxin入胞后的定位进行了荧光示踪研究，发现Pardaxin入胞后累积于内质网上(Chen-HungTing,Han-NingHuang,etalThemechanismsbywhichpardaxin,anaturalcationicantimicrobialpeptide,targetstheendoplasmicreticulumandinducesc-FOS[J].Biomaterials,35(2014):3627-3640)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建，本专利技术利用水溶性多肽Pardaxin具有内质网特异性趋向性特性，将其修饰在纳米载体表面，如此促使纳米载体细胞内在化后，具有内质网特异性靶向能力，实现纳米载体以及载体内药物的内质网部位特异性累积。通过以下方案实现：将水溶性多肽Pardaxin以化学键合或物理吸附的方式修饰在纳米载体表面，所述Pardaxin为含有33个氨基酸残基多肽，其氨基酸序列是：H-GFFALIPKIISSPLFKTLLSAVGSALSSSGGQE-OH。。具体内容如下：1.Pardaxin修饰纳米载体通过以下化学和/或物理方法实现：(1)利用Pardaxin分子中的氨基或者羧基，直接与纳米载体发生化学键合完成修饰。(2)或利用Pardaxin分子中的氨基或者羧基先与一种化合物(其连接作用)发生化学键合，再将起连接作用的化合物结合在纳米载体上完成修饰。这种起连接作用化合物如具有活泼反应基团的聚乙二醇、聚乙烯亚胺等。(3)或通过电荷吸附、氢键作用等物理相互作用实现Pardaxin多肽在纳米粒子表面的修饰。2.构建Pardaxin修饰的、具有内质网靶向的纳米脂质体载体：采用薄膜分散法，注入法等将制备脂质体材料(磷脂、胆固醇，DSPE-PEG-Pardaxin等；如为脂溶性药物，此时加入)，按照摩尔比例(磷脂:胆固醇摩尔比为10～0.5:1，DSPE-PEG-Pardaxin为总脂质重量的0.01％-10％)混合，加入有机溶剂溶解(如氯仿、二氯甲烷、乙醇等)，通过1)旋转蒸发形成薄膜，再加水性介质(含盐和或/者水溶性药物的水溶液)水化形成脂质体；或者2)直接注入水性介质中形成脂质体。脂质体粒径范围为1-1000纳米。本专利技术的另一个目的是提供所述靶向至细胞内质网纳米载药系统在制备以内质网为靶标的药物中的应用。所载药物可以为不同理化性质药物如脂溶性或水溶性抗肿瘤药物、不同治疗领域药物如抗肿瘤、抗炎药物或需要在内质网上的酶进一步活化的前体药物及内质网相关疾病的治疗药物，以及可以针对内质网应激的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建方法，其特征在于，通过以下方案实现：将水溶性多肽Pardaxin以化学键合或物理吸附的方式修饰在纳米载体表面，所述Pardaxin为含有33个氨基酸残基多肽，其氨基酸序列是：H‑GFFALIPKIISSPLFKTLLSAVGSALSSSGGQE‑OH。

【技术特征摘要】
1.一种靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建方法，其特征在于，通过以下方案实现：将水溶性多肽Pardaxin以化学键合或物理吸附的方式修饰在纳米载体表面，所述Pardaxin为含有33个氨基酸残基多肽，其氨基酸序列是：H-GFFALIPKIISSPLFKTLLSAVGSALSSSGGQE-OH。2.根据权利要求1所述的一种靶向至细胞内质网纳米载药系统的构建方法，其特征在于，具体构建方法如下：(1)Pardaxin修饰通过以下化学和/或物理方法实现：(a)利用Pardaxin分子中的氨基或者羧基，直接与纳米载体发生化学键合完成修饰；(b)或利用Pardaxin分子中的氨基或者羧基先与一种化合物发生化学键合，再将起连接作用的化合物结合在纳米载体上完成修饰，所述化合物选用聚乙二醇；(c)或通过电荷吸附、氢键作用等物理相互作用实现Pardaxin多肽在纳米粒子表面的修饰；(2)构建Pardaxin修饰的、具有内质网靶向的纳米脂质体载体：采用薄膜分散法或注入法将脂质体材料，按照摩尔比例混合，用有机溶剂溶解，旋转蒸发形成薄膜，再加水性介质水化形成脂质体或直接注入水性介质中形成脂质体。3.根据权利要求2所述的一种靶向至细胞内质网纳米脂质体载体的构建方法，其特征在于，步骤(1)是Pardaxin先与DSPE-PE...

【专利技术属性】
技术研发人员：游剑，罗利华，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33