一种基于低代PAMAM树状分子负载抗癌药物的自组装纳米粒及其在抗肿瘤方面的应用制造技术

本发明专利技术属于生物医药技术领域，具体涉及一种纳米给药系统EL@PAMAM/HA自组装纳米粒的制备及抗肿瘤应用。本发明专利技术基于低代树状大分子PAMAM（G0/G1）和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸（HA），采用溶剂交换法制备靶向自组装纳米给药系统EL@PAMAM/HA NPs，该小分子自组装纳米载药系统可以包载厄洛替尼这种抗肿瘤药物，具有pH响应，在酸性条件下释药更多，并能够靶向CD44高表达肿瘤细胞，可特异性地输送更多治疗药物至肿瘤部位发挥药效，有显著的治疗优势。

A self assembled nanoparticles based on low generation PAMAM dendrimer loaded anticancer drugs and their application in antitumor

The invention belongs to the field of biological medicine technology, in particular relates to the preparation of a nano drug delivery system EL@PAMAM/HA self-assembly nanoparticle and its anti-tumor application. The invention is based on low generation PAMAM dendrimer (G0/G1) and tumor cell CD44 receptor target hyaluronic acid (HA), to the use of solvent preparation targeting self-assembled nano drug delivery system EL@PAMAM/HA NPs legal exchange, the small molecular self-assembly of nano drug carrier system can be loaded with erlotinib this kind of antitumor drug with pH, response, more drug release in acidic conditions, and can be targeted with high expression of CD44 in tumor cells, specifically to deliver more drugs to the tumor site to work, have the advantage of treatment significantly.

【技术实现步骤摘要】
一种基于低代PAMAM树状分子负载抗癌药物的自组装纳米粒及其在抗肿瘤方面的应用
本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种纳米给药系统EL@PAMAM/HA自组装纳米粒的制备及抗肿瘤应用。
技术介绍
厄洛替尼(Erlotinib)的通用商品名称为特罗凯，是于2004年正式获得美国FDA批准上市的抗肿瘤靶向治疗药物，同时得到了我国国家食品药品监督管理总局（CFDA）的认证，并已于2007年批准进入我国市场。厄洛替尼（本专利技术简称EL）的化学结构式为，化学名为N-(3-乙炔苯基)-6,7-双(2-甲氧乙氧基)-4-喹啉胺盐酸盐，是一种对表皮生长因子受体（EpithelialGrowthFactorReceptor,EGFR）具有高选择性的小分子喹唑啉类衍生物。EL用于两个或两个以上的化疗失败后的局部晚期或转移的非小细胞肺癌（NSCLC）的三线治疗方案，也常与抗癌药吉西他滨联合用于治疗局部晚期或转移性的胰腺癌。厄洛替尼主要在肝脏清除，经体外细胞色素酶P450分析表明厄洛替尼主要通过CYP3A4代谢，少量通过CYP1A2和肝外同工酶CYP1A1代谢。口服EL最常见的不良反应是皮疹（75%）和腹泻（54%），皆为不明原因的不良反应且较为轻微，无需中断用药即可处理。大量研究表明EL针对EGFR突变的非小细胞肺癌（NSCLC）的抗肿瘤作用是体现在其能够抑制与表皮生长因子受体（EGFR）相关的细胞内酪氨酸激酶（TK）的磷酸化，进而阻断表皮生长因子（HER1）的信号传导，其中，TK是肿瘤细胞生长的重要物质，EL可通过抑制TK的活性来抑制肿瘤生长。本专利技术以人肺腺癌细胞（A549）为代表的非小细胞肺癌（NSCLC）细胞验证基于低代树状大分子PAMAM（G0/G1）和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸（HA）构建具有靶向功能的自组装纳米给药系统EL@PAMAM/HANPs。聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是一类由中心向外对称发散并高度分枝的新型纳米生物材料，由于具有纳米尺度、高水溶性、单分散性以及结构可调性，可通过分子自组装形成大小适宜的纳米粒子，提高药物的生物相容性、生物利用度和靶向性，因此可用作抗癌药物和成像药物的输送载体。目前PAMAM的应用仍然是以药物载体为主，例如专利CN201410271351中公布了一种具有肿瘤靶向的叶酸-PAMAM-熊果酸纳米药物，该纳米药物所采用的初始材料是高毒性的G3和G5代聚酰胺-胺型树状大分子(PAMAM)，需将PAMAM表面的氨基置换成羟基以降低材料本身的毒性，再将叶酸和熊果酸与PAMAM表面的羟基反应，最终合成目标产物，该反应过程复杂，生产成本较高，产率却不高，这在一定程度上限制了它的应用。低代PAMAM分子（G0如式I，G1如式II）所示，表面氨基数为4和8，合成简单，毒性较低，价格低廉，可改善疏水性药物的溶解度，提高生物利用度，因此被选用作本专利技术的纳米输送载体。透明质酸（HyaluronicAcid,HA）是一种在生物体内广泛存在的天然线性糖胺多糖，其化学结构式为。透明质酸的特异性受体CD44分子在多种恶性肿瘤如乳腺癌、皮肤癌、卵巢癌等细胞表面都高度表达。HA通过与特异性受体-配体机制与CD44分子相结合，经细胞内吞作用进入细胞质内，可以选择性地进入肿瘤细胞，然后在透明质酸酶以及酸性水解酶等酶的作用下降解，实现靶向给药，故透明质酸常被用作纳米药物的靶标。正常组织中的微血管内皮间隙致密、结构完整，纳米粒不易透过，但是肿瘤微环境较复杂，肿瘤血管丰富，血管壁间隙较宽，结构完整性差，淋巴回流缺失，可以让尺寸几百纳米的纳米给药体系通过，因此将药物制备成纳米给药体系已经成为肿瘤治疗领域的新趋势，具有广阔的应用前景。自组装是在平衡条件下分子间发生非共价键弱相互作用，如范德华力、氢键、疏水作用、静电作用、π-π相互作用等，自发组合形成具有一定结构和功能的稳定的聚集体或超分子的过程，能够将一个无序的系统转化成一个有序的系统，常用于制备纳米粒。分子自组装形成的纳米粒通常具有单分子或低级分子聚集体所不具有的一些特性，如电、光、生物特性等，同时分子自组装还具有结构放大效应，这种放大效应能够赋予纳米粒一些新颖的特性，比如形貌和结构更加紧密丰富和兼具功能化和智能响应等的特点，这些优势都使得自组装纳米给药体系的应用前景日益广阔。本专利技术基于低代树状大分子PAMAM（G0/G1PAMAM）和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸（HA），利用自组装技术构建EL@PAMAM/HA纳米给药体系。本专利技术构建的自组装纳米载药体系能够包载厄洛替尼这种抗肿瘤药物，并且兼具pH响应和CD44受体靶向性，因此本专利技术涉及的纳米给药系统创新性地利用自组装技术将低代PAMAM树状分子、EL和HA共制，操作简单易行，为厄洛替尼抗肿瘤治疗提供了一个新的研究方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于基于低代树状大分子PAMAM（G0/G1）和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸（HA），采用溶剂交换法制备靶向自组装纳米给药系统EL@PAMAM/HANPs，使其能够靶向运载药物至肿瘤部位发挥疗效。本专利技术所述的EL@PAMAM/HANPs制备步骤如下：1.EL@PAMAMEL（G0/G1）/HA的制备室温下，将100µLEL的良溶剂溶液逐滴加入到700µL不良溶剂中，然后加入100µLPAMAM（G0/G1）水溶液，振荡1分钟后再加入100µLHA的水溶液，超声震荡15分钟，室温静置，制得EL@PAMAM(G0/G1)/HA自组装纳米复合物，其中上述的良溶剂和不良溶剂分别选为无水乙醇和水。2.EL@PAMAM(G0/G1)/HA自组装纳米复合物的粒径和电位分析检测低代PAMAM树状分子带正电，HA带负电，自组装过程中会产生静电吸附作用，对制得的纳米粒的形貌产生影响，使用马尔文粒径仪测量通过不同电荷比制备的纳米复合物的粒径分布及Zeta电位。表1不同电荷比的EL@PAMAM(G0)/HA纳米复合物粒径分布表2不同电荷比的EL@PAMAM(G1)/HA纳米复合物粒径分布采用“溶剂交换法”制备EL@PAMAM(G0/G1)/HA，电荷比是影响EL@PAMAM(G0/G1)/HA纳米复合物粒径的重要因素，PDI值则能反应纳米粒径的分布，EL@PAMAM(G0)/HA的最佳电荷比为4:5，EL@PAMAM(G1)/HA的最佳电荷比则为3:5。当正负电荷比为4:5时，EL@PAMAM(G0)/HA纳米复合物的平均粒径为322.6nm，PDI为0.286，电势为-5.72mV；当正负电荷比为3:5时，EL@PAMAM(G1)/HA纳米复合物的平均粒径为146.1nm，PDI为0.283，电势为-6.92mV，相比而言，EL@PAMAM(G1)/HA纳米粒粒径更小，分布更均匀。3.自组装纳米复合物的稳定性实验利用马尔文激光粒度仪检测纳米的粒径分布，结果如图6所示，EL@PAMAM/HA纳米复合物的粒径分布在连续的一周里没有发生显著的变化，表明EL@PAMAM/HA纳米复合物稳定性较好。4.载药量与包封率的测定使用超滤管离心获得未负载的游离厄洛替尼和纳米复合物，冻干称量纳米总质量，用紫外分光光度计测定游离厄洛替尼紫外吸光度，根据厄洛替尼标准曲线即可计算出其对应浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低代PAMAM 树状分子负载抗癌药物的自组装纳米粒，其特征在于：基于低代树状大分子PAMAM和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸HA，采用溶剂交换法制备靶向自组装纳米给药系统EL@PAMAM/HA 。

【技术特征摘要】
1.一种基于低代PAMAM树状分子负载抗癌药物的自组装纳米粒，其特征在于：基于低代树状大分子PAMAM和肿瘤细胞CD44受体靶向的透明质酸HA，采用溶剂交换法制备靶向自组装纳米给药系统EL@PAMAM/HA。2.根据权利要求1所述的一种基于低代PAMAM树状分子负载抗癌药物的自组装纳米粒，其特征在于：其中低代树状大分子PAMAM为低代树状大分子PAMAMG0或者低代树状大分子PAMAMG1，其中G0结构式为；G1结构式为。3.根据权利要求1所述的一种基于低代PAMAM树状分子负载抗癌药物的自组装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵敬伟，沈志春，吴月煌，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35