紫杉醇与全反式维甲酸共运输白蛋白纳米药物制造技术

本发明专利技术涉及紫杉醇与全反式维甲酸共运输白蛋白纳米药物，具体是利用白蛋白为载体，通过蛋白质中二硫键的还原‑氧化过程，使白蛋白自交联形成纳米粒子，并负载紫杉醇和全反式维甲酸，形成两种药物共运输的纳米药物颗粒。该纳米药物颗粒可以在杀死肿瘤细胞的同时抑制癌症的转移，并抑制肿瘤细胞的干性，从而提高转移性癌症的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以用于抑制肿瘤生长和转移的白蛋白纳米药物，属于生物医药

技术介绍
肿瘤转移是导致癌证病人死亡的主要原因之一，因此在临床上迫切需要一种能够针对癌症转移的治疗药物和手段。紫杉醇(PTX)类药物已成为目前临床上治疗转移性乳腺癌的最有效和应用最广泛的药物，但单独的紫杉醇在水中的溶解度低，需要一些助溶剂来改善其溶解性，但是这会在不同程度上引起人的过敏反应，而是FAD批准的用于治疗转移性乳腺癌的白蛋白结合的纳米药物，相对于单独的紫杉醇药物，具有更好的疗效和更低的副作用。虽然如此，的效率仍然较低(有报道显示约为33％)。一些研究表明紫杉醇的治疗会增加肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。此外，紫杉醇对肿瘤干细胞的作用较低，因而在使用紫杉醇类药物的治疗过程中，在减少肿瘤细胞整体数量时，肿瘤干细胞的比率会同时增加。研究显示肿瘤干细胞与肿瘤发展、肿瘤细胞的迁移及侵袭密切相关。这些因素可能是Abraxane的临床效果有所局限性的原因。全反式维甲酸(ATRA)是一种可以促使细胞分化的低毒性药物。全反式维甲酸可以诱导肿瘤干细胞的分化，使肿瘤对具有细胞毒性的化疗药物更加敏感，从而可以使得肿瘤的治疗效果得到一定程度的提高。同时，全反式维甲酸可以抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力，表现出一定的抗肿瘤转移能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紫杉醇和全反式维甲酸的共运输的白蛋白纳米药物，用于转移性癌症的治疗。具体地，本专利技术的第一个方面提供一种白蛋白纳米颗粒，其同时负载紫杉醇和全反式维甲酸。人血清白蛋白是作为一种具有很好生物相容性的药物载体，由于蛋白结构中具有疏水结构域，因而可以负载疏水性药物紫杉醇和全反式维甲酸。其他物种的白蛋白如牛血清白蛋白、鼠血清白蛋白、猪血清白蛋白与人血清白蛋白在结构和功能上具有高度的同源性，因此本领域技术人员知晓，它们都可以用来制备紫杉醇和全反式维甲酸共运输纳米药物颗粒的载体。因此，在优选的实施方案中，所述白蛋白选自由牛血清白蛋白、鼠血清白蛋白、猪血清白蛋白与人血清白蛋白组成的组。在优选的实施方案中，所述白蛋白选自人血清白蛋白和牛血清白蛋白。在优选的实施方案中，所述白蛋白选自人血清白蛋白。在优选的实施方案中，所述白蛋白纳米颗粒的粒径在40纳米至300纳米范围之间。在优选的实施方案中，所述白蛋白纳米颗粒的粒径在70纳米至200纳米范围之间。在优选的实施方案中，所述紫杉醇和全反式维甲酸的药物质量总和为所述白蛋白纳米颗粒的1％至50％。在优选的实施方案中，所述紫杉醇和全反式维甲酸的质量比在1:0.5至1:20的范围内。在优选的实施方案中，所述白蛋白纳米颗粒可以通过静脉内途径给药。本专利技术的第二个方面提供本专利技术第一方面所述的白蛋白纳米颗粒用于制备药物的用途，所述药物用于治疗癌症。在优选的实施方案中，所述治疗癌症包括：1)抑制癌症的生长和/或转移；2)降低肿瘤细胞的干性，所述降低肿瘤细胞的干性优选通过降低肿瘤细胞的干性基因的表达水平来实现；3)抑制肿瘤细胞耐药性；和/或4)抑制基质金属蛋白酶的活性。本专利技术的第三个方面提供制备本专利技术第一方面所述的白蛋白纳米颗粒的方法，所述方法依次包括以下步骤：1)向白蛋白溶液中加入还原剂；2)加入紫杉醇和全反式维甲酸；3)将步骤2)得到产物置于氧化环境中并透析，得到同时负载紫杉醇和全反式维甲酸的白蛋白纳米颗粒。其中，还原剂用来还原打开蛋白分子内的二硫键，使白蛋白的疏水结构域更加的暴露使其更加有利于对疏水药物的负载，并在氧化重组二硫键的过程中形成分子间二硫键以形成蛋白质纳米颗粒。因此，含巯基的半胱氨酸、谷胱甘肽、巯基乙醇、二硫苏糖醇等，或含膦的三(2-羧乙基)膦等、以及硼氢化钠等无机还原剂试剂均可用于本专利技术的方法。因此，在优选的实施方案中，所述还原剂选自由以下各项组成的组：半胱氨酸、谷胱甘肽、巯基乙醇、硼氢化钠、二硫苏糖醇、三(2-羧乙基)膦或其任意组合。在优选的实施方案中，所述还原剂是谷胱甘肽。在优选的实施方案中，所述透析的过程可以除掉未被包载进纳米颗粒的药物、溶解药物的溶剂(DMSO或其它有机溶剂)以及过量还原剂。在优选的实施方案中，所述氧化环境包括空气自然氧化或加入氧化剂，加入氧化剂可以加速氧化，并且所述氧化剂优选选自氧气或过氧化氢。在优选的实施方案中，所述方法还包括通过离心和/或超滤方法收集，和/或经过真空干燥或冷冻干燥制备干粉的步骤。所述干粉方便纳米颗粒的储存和运输，并且干粉可以经过溶剂重新分散后使用。本专利技术首次将紫杉醇和全反式维甲酸通过白蛋白为载体以共运输的方式制备其纳米药物颗粒用于转移性癌症的治疗。所制备的白蛋白负载的紫杉醇和全反式维甲酸共运输纳米药物具有抑制基质金属蛋白酶活性的功能，这一功能对抑制肿瘤转移具有作用。所制备的白蛋白负载的紫杉醇和全反式维甲酸共运输纳米药物可以降低肿瘤细胞的迁移、侵染的功能，这一功能对抑制肿瘤转移具有作用。所制备的白蛋白负载的紫杉醇和全反式维甲酸共运输纳米药物可以降低肿瘤细胞的干性、或具有抑制肿瘤细胞耐药性的功能，这一功能对抑制肿瘤发展具有作用。我们对纳米颗粒药物中的紫杉醇和全反式维甲酸两种药物的比例进行了优化，得到了一个具有抑制肿瘤生长和转移双重功效的纳米颗粒药物。本专利技术中的制备方法简单，制备过程中未使用任何高毒性的试剂，毒副作用低，具有很好的生物兼容性。制备的纳米颗粒稳定，大小均一，药物可以实现持续缓慢释放。附图说明图1采用动态光散射测定几种制备的紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒的粒径分布。图2采用透射电镜测定几种制备的紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒的粒径大小和外观形貌。图3采用动态光散射测定制备的紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒的稳定性。图4紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒中药物的释放。图5紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒的细胞毒性检测。(A)PTX、PTX-NPs、ATRA、ATRA-NPs对细胞增殖的抑制作用；(B)不同比例的PTX和ATRA的联合使用及共运输使用对细胞增殖的抑制作用。图6紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。(A)紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒及其相应对照组对肿瘤细胞迁移能力的影响；(B)紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒及其相应对照组对肿瘤细胞侵袭能力的影响；(C)A图的定量统计结果；(D)B图的定量统计结果。图7紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒降低基质金属蛋白酶的活性。图8紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒降低肿瘤干细胞水平。图9紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒抑制肿瘤生长：(A)小鼠在治疗过程中肿瘤的体积随时间变化的曲线；(B)各组治疗结束后肿瘤的重量；(C)各组治疗结束后肿瘤的图像；(D)治疗过程中小鼠的体重变化。图10紫杉醇-全反式维甲酸纳米药物颗粒抑制肿瘤转移。(A)小鼠在治疗结束后肺部的肿瘤结节数量统计结果；(B)小鼠在治疗结束后肺组织图像；(C)小鼠在治疗结束后肺组织的组织病理染色图像。具体实施方式本专利技术通过以白蛋白为载体，制备了一种紫杉醇和全反式维甲酸的共运输纳米药物，用以针对癌症，特别是转移性癌症进行治疗。体外实验结果表明，该共运输纳米药物可以抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭能力，降低肿瘤细胞的干性基因的表达水平，抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的活性。体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白蛋白纳米颗粒，其同时负载紫杉醇和全反式维甲酸。

【技术特征摘要】
1.一种白蛋白纳米颗粒，其同时负载紫杉醇和全反式维甲酸。2.根据权利要求1所述的白蛋白纳米颗粒，所述白蛋白选自由牛血清白蛋白、鼠血清白蛋白、猪血清白蛋白与人血清白蛋白组成的组，优选选自人血清白蛋白和牛血清白蛋白，最优选选自人血清白蛋白。3.根据权利要求1所述的白蛋白纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径在40纳米至300纳米范围之间，优选在70纳米至200纳米范围之间。4.根据权利要求1所述的白蛋白纳米颗粒，所述紫杉醇和全反式维甲酸的药物质量总和为所述白蛋白纳米颗粒的1％至50％，所述紫杉醇和全反式维甲酸的质量比在1:0.5至1:20的范围内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的白蛋白纳米颗粒用于制备药物的用途，所述药物用于治疗癌症，优选所述白蛋白纳米颗粒通过静脉内途径给药。6.根据权利要求5所述的用途，所述治疗癌症包括：1)抑制癌症的生长和/或转移；2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，刘扬中，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34