基因和药物共递送的纳米载体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共递送药物和基因的纳米载体及其制备方法；具体涉及一种同时荷载药物和基因的共递送纳米载体，本递药系统由阳离子前药聚合物和基因，通过二者之间静电作用自组装而成；阳离子前药聚合物可在胞内通过酯酶水解而释放出活性药物，纳米复合物经吞噬作用进入细胞后，在聚合物上多胺缓冲能力作用下，从内涵体逃脱，在胞质内释放出药物和基因，二者共同抑制肿瘤的增殖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种共递送药物和基因的纳米载体，具体设及一种同时荷载基因药物 和治疗药物的祀向递药系统，本专利技术共递药系统能够在肿瘤细胞内通过水解释放药物的同 时释放出基因，二者协同抑制肿瘤细胞的增殖，同时共同抑制肿瘤细胞的迁移，属于纳米药 物制剂

技术介绍
肿瘤已成为严重威胁人们生命的疾病之一。目前，肿瘤的首选治疗方法是手术治 疗，但并不是所有的患者都适合手术。只有组织生理功能较好，肿瘤较集中，且没有转移的 患者才适宜手术。临床绝大多数的患者因各种原因不能手术。所W化疗仍是治疗肿瘤的常 用策略之一。由于肿瘤的异质性是恶性肿瘤的特征之一，因此，单一的化疗手段很难达到较 好的治疗效果。 目前，基因治疗已作为具有潜力治疗癌症的手段之一。但是裸基因输入体内后易 降解和清除，W及很难透过细胞膜等问题，限制其单独使用。因此，有效的基因传递系统成 为基因治疗技术成功与否的关键。目前病毒载体在临床实验中的较为广泛。但是，病毒载体 的免疫原性和一些毒副作用促使研究人员开发大量非病毒载体。由于非病毒载体较易制 备，生物相容性好，对所载基因的大小没有限制，因此受到人们的广泛关注。但是，尽管具有 运些优势，与病毒载体相比，现有的非病毒基因载体仍然存在转染效率低等缺点。聚乙締亚胺(polyet的lenimine，阳I)是研究中常用的非病毒基因载体之一，被称 为非病毒基因载体"金标准"。但是，大分子量的PEI的转染较好，但细胞毒性较大，而小分子 量的PEI的转染较低，而细胞毒性较小。因此，有必要用小分子量的多胺连接成一定分子量 的阳离子聚合物。 斑莖素是从斑莖中提取的一种有效抗肿瘤药物，由于其较强的毒性，限制其在临 床上的应用。去甲斑莖素是我国自主研发的斑莖素类似，同样具有较强的抗肿瘤作用，而且 是唯一的具有升高白细胞作用的抗肿瘤药物，能在细胞毒性、抗黏附转移、诱导调亡、抑制 肿瘤血管生成等多个环节发挥抗癌作用，已应用于临床。但其在水中易水解，导致其较难透 过细胞。因此，有必要将其改造成聚合物来递送基因，实现联合治疗肿瘤。 近年来，有些文献报道将药物和基因共递送的研究，运些载药基本是将药物后嫁 接到聚合物，或者包裹在聚合物中，运种方式载药量较低，且操作麻烦。还有些文献将药物 合成聚合物后载药物的研究，但是其不能很好释放出原型药物，因此去甲斑莖素类药物W 醋键形式合成阳离子聚合物同时传递基因来实现药物和基因的共递送。
技术实现思路
目的：本专利技术提供一种共递送药物和基因的纳米载体，该递药系统是实现协同治 疗肿瘤的目的，设及一种阳离子聚合物同时压缩基因自组装形成的共递送纳米载体，本发 明的纳米递送系统能够将化疗药物和基因同时递送到祀细胞内，在祀细胞内醋酶作用下释 放药物的同时将基因也释放出来，使得它们在胞内发挥协同的抗肿瘤作用。 技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为： -种基因和药物共递送的纳米载体，由阳离子前药聚合物与基因形成的纳米复合 物;前药聚合物的化学结构式如下：[00川其中，m，n为正整数。 所述的基因和药物共递送的纳米载体，制备方法包括W下步骤:将基因溶液在满 旋下加入到等体积的前药聚合物溶液中，满旋10-30S，室溫静置15-30min，即得。作为优选 方案，所述的基因和药物共递送的纳米载体，其特征在于:所述基因为sMktl、P53或PDCD4。 前药聚合物的化学结构式如下：[001引其中，m，n为正整数。 制备方法如下:将斑莖素类药物丙締酸醋溶解于适量的乙醇中，加入多胺分子，斑 莖素类药物丙締酸醋与多胺分子摩尔比例为1.0: (1.0-2.0)，在30-90°C及氮气保护下揽拌 反应l-5d;所得产物溶解于4°C的去离子水中，然后用截留分子量3500的透析袋在4°C下透 析2d，冻干，即得。 作为优选方案，所述的前药聚合物，其特征在于:多胺分子包括精胺，亚精胺，二乙 締 S胺，S乙締四胺，四乙締戊胺，五乙締六胺和PEI300，PEI423，PEI600，PEI1200， 阳11800。 所述的前药聚合物，其特征在于:所述斑莖素类药物丙締酸醋为去甲斑莖素二丙 締酸醋或斑莖素二丙締酸醋。 本专利技术还提供了上述的前药聚合物，作为聚合物前药或者基因载体的应用。 上述的基因和药物共递送的纳米载体在制备治疗肝癌、肺癌或乳腺癌药物中的应 用。 上述的基因和药物共递送的纳米载体，通过肺部吸入方式或者通过注射方式给 药。 有益效果:本专利技术W阳离子前药聚合物，与负电性基因混合，形成共递送药物和基 因的纳米载体。该纳米共递送颗粒被细胞摄取后，在多胺缓冲能力作用下，从溶酶体中逃逸 出来，在胞质醋酶作用下水解释放出活性药物，同时也可W促进基因的释放。基因与药物协 同治疗肿瘤，达到较高的治疗效果。【附图说明】 图1是本专利技术按照实施例1合成的PEI-alt-DAN聚合物的氨谱和分子量表征； 图2是本专利技术按照实施例5制备的PEI-alt-DAN/DNA复合物的表征：（4冲61-曰1*-DAN、PE1423与DNA W不同质量比制备的复合物凝胶电泳图；（B)阳I -a 1 t-DAN对DNA保护能力 的凝胶电泳图；（C)PEI-alt-DAN与DNA形成纳米粒的TEM图；（D)PEI-alt-DAN对DNA自组装成 纳米粒的粒径图；图3是本专利技术按照实施例5制备的阳I-alt-DAN/DNA纳米复合物在SMMC7721细胞中 的体外基因转染； 图4是本专利技术按照实施例5制备的阳I-alt-DAN/shAktl纳米复合物在S匪口 721细 胞的毒性检测；【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术是通过W下的技术方案实现的，具体步骤如下：当R为H，前药聚合物阳I-alt-DAN化学结构式如下： 合成方案具体如下:首先将去甲斑莖素与丙締酸径乙醋反应合成去甲斑莖素二丙 締酸醋，然后去甲斑莖素二丙締酸醋与小分子量多胺聚合反应生成聚合物PEI-alt-DAN，经 过透析，沉淀，真空干燥，得到纯品备用。 当R为甲基C曲，采用斑莖素二丙締酸醋代替去甲斑莖素二丙締酸醋，同理合成即 得。R为H或者C曲，前药聚合物W及制备的共递送药物和基因的纳米载体，化合物性质和作 用相似，不再一一举例，实施例中WPEI-alt-DAN为例进行阐述。 共递送纳米载体均是新鲜制备，制备方案具体如下：将基因溶液在满旋下加入到 等体积的前药聚合物溶液中，满旋30s，室溫静置30min，即得共递送纳米载体。 上述制备方法所制备的共递送药物和基因的纳米载体，所述的纳米载体粒径范围 为100nm-400nm。 上述共递送药物和基因的纳米载体在制备治疗癌症(特别是肝癌，肺癌，乳腺癌 等)药物中的应用。 实施例1 去甲斑莖素二丙締酸醋的合成:去甲斑莖素，4-二甲氨基化晚，丙締酸径乙醋和二 环己基碳二亚胺W-定比例摩尔比（1.0 :0.02: 2.0:2.1)投料，溶解于二氯甲烧中，反应 36h，过硅胶柱得到去甲斑莖素二丙締酸醋;聚合物PEI-alt-DAN合成:取当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基因和药物共递送的纳米载体，由阳离子前药聚合物与基因形成的纳米复合物；前药聚合物的化学结构式如下：其中，m,n为正整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜虎林，邢磊，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32