一种单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用，基于嵌段聚合物PEG‑P(TMC‑DTC)、PEG‑P(LA‑DTC)、PEG‑P(TMC‑DTC)‑PEI、PEG‑P(LA‑DTC)‑PEI、PEG‑P(TMC‑DTC)‑Sp、PEG‑P(LA‑DTC)‑Sp及其以ApoE为靶向分子的靶向聚合物的还原敏感可逆交联囊泡可以高效包载对脑胶质瘤细胞敏感的小分子化疗药物、蛋白药物以及基因药物。载药靶向囊泡可以高效靶向肿瘤区域脑微血管内皮细胞表面高表达的多种受体（包括LRP‑1、LRP‑2、LDLR），从而穿透血脑屏障在脑肿瘤区域高效富集。同时ApoE靶向的相关受体在脑胶质瘤细胞表面也是高表达，因此载药靶向囊泡可以进一步被脑胶质瘤细胞高效内吞，然后快速的释放药物，诱导细胞凋亡。

Application of a single targeted reductive response vesicle nanomedicine in the preparation of therapeutic agents for brain tumors

The invention discloses the application of a single target reduction response vesicle nano drug in the preparation of brain tumor treatment drugs, which is based on the block polymer PEG P (TMC DTC), PEG P (LA DTC), PEG P (TMC DTC). The reductive and reversible crosslinked vesicles of the targeted polymer can efficiently encapsulate sensitive small molecular chemotherapy drugs, protein drugs and gene drugs for glioma cells. Drug targeting vesicles can efficiently target the high expression of various receptors (including LRP 1, LRP 2, LDLR) on the surface of brain microvascular endothelial cells in the tumor region, and thus penetrate the blood brain barrier in the brain tumor region to be highly enriched. At the same time, the related receptors of ApoE target are also highly expressed on the surface of glioma cells, so the drug targeting vesicles can be further swallowed by glioma cells, and then release the drugs quickly and induce apoptosis.

【技术实现步骤摘要】
一种单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用
本专利技术属于聚合物纳米药物
，具体涉及一种单靶向可穿透血脑屏障并靶向脑肿瘤细胞的还原响应聚合物囊泡载药系统的应用。
技术介绍
脑肿瘤是威胁人类健康的重大疾病。因为病灶部位特殊，并且脑肿瘤具有浸润生长的特点，手术难度大，并且术后会快速复发。如果对脑肿瘤病人进行化疗，血脑屏障的存在又严重阻碍了化疗药物入脑，到达病灶部位。除此之外，给药前扰乱血脑屏障，对脑肿瘤病人实施大剂量的化疗或者放疗还会带来巨大的毒副作用。在过去的几十年，纳米载药系统用于脑肿瘤的治疗成为研究的热点，可是，现有纳米载药系统对小分子抗癌药以及高效低毒的蛋白药物和基因药物的装载效率较低；同时还存在载药纳米系统体内循环不稳定、难以穿透血脑屏障，脑肿瘤细胞摄取低、细胞内药物浓度低等问题；在循环过程中药物被酶降解活性降低，进入癌细胞后不能快速逃离内涵体，导致纳米药物的药效不高，这些都极大的限制了纳米载药系统在脑肿瘤治疗中的应用。此外，即使是利用靶向载药系统进行脑肿瘤治疗，结果也常常不理想。例如，转铁蛋白（Tf）是经典的靶向肿瘤的靶头，利用它构建的脑靶向载药系统非常多，但是因为内源性转铁蛋白的竞争结合，以及在修饰过程中转铁蛋白部分失活，所以在脑肿瘤疾病模型治疗上效果并不理想；而具有双靶向效果的靶向分子修饰的载药脂质体取得的脑肿瘤治疗效果也很有限。考虑到不同靶向分子与血脑屏障和脑胶质瘤细胞表面受体结合能力的差异，研发新的脑肿瘤递药系统显得尤为重要，该载药系统需要同时靶向血脑屏障和胶质瘤细胞，与相关受体亲和能力强，无内源性蛋白竞争结合。专利技术内容本专利技术的目的是公开一种单靶向还原响应囊泡纳米药物用于脑肿瘤治疗药物的制备，可以高效穿透血脑屏障、深入脑肿瘤实质并且进入脑肿瘤细胞释放药物。本专利技术用于脑肿瘤的纳米载药系统具备如下几个优点：纳米载药系统包载的药物高效低副作用，即包载的药物对脑肿瘤细胞毒性强，对正常器官和组织毒性低；聚合物纳米系统可以高效包载药物，并且纳米载药系统在血液循环时稳定，在脑肿瘤细胞中可以快速释放药物；纳米载药系统可以高效的穿透血脑屏障，并且被脑肿瘤细胞内吞，然后及时逃离内涵体，在细胞内快速释放药物，同时靶向血脑屏障和胶质瘤细胞，与相关受体亲和能力强，无内源性蛋白竞争结合。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用。一种用于脑肿瘤治疗的药物体系，由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到。一种脑肿瘤治疗纳米药物，由脑肿瘤治疗药物与分散介质混合得到；所述脑肿瘤治疗药物由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到。本专利技术中，所述单靶向还原响应囊泡纳米药物由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到；所述单靶向还原响应囊泡纳米药物由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到；所述可逆交联生物可降解聚合物囊泡由聚合物高聚物自组装后交联得到；所述高聚物为式Ⅰ聚合物、式Ⅱ聚合物的混合物；式Ⅰ式Ⅱ其中R1为靶向分子ApoE，其序列为：LeuArgLysLeuArgLysArgLeuLeuArgLysLeuArgLysArgLeuLeuCys；R2为以下结构式中的一种：R3为以下结构式中的一种：R4选自氢或者以下结构式中的一种：所述式Ⅰ聚合物或者式Ⅱ聚合物中，PEG链段的分子量为3000-8000Da；疏水链段的总分子量为PEG链段分子量的2.5～7倍；疏水链段中PDTC链段的分子量占疏水链段总分子量的10%～30%；PEI的分子量为PEG链段分子量的20%～60%。本专利技术中，所述式Ⅰ聚合物或者式Ⅱ聚合物中，DTC与LA/TMC无规共聚形成疏水链段，xy分别表示疏水链段中DTC的重复单元数以及LA/TMC的重复单元数，中括号表示疏水部分为整体，其一端接有亲水PEG；亲水段1为PEG，其分子量为3000-8000Da；疏水段的总分子量为PEG分子量的2.5-7倍；疏水段中PDTC的分子量占整个疏水段总分子量的10%-30%；当亲水段2为PEI时，其分子量为PEG分子量的20%-60%。本专利技术中，所述药物为小分子药物、大分子蛋白质药物或基因药物；所述聚乙烯亚胺(PEI)为支化（bPEI）或线性（LPEI），其化学结构式为以下结构式的一种：、所述式Ⅰ聚合物或者式Ⅱ聚合物中，PEG链段的分子量为4000-8000Da；疏水链段的总分子量为PEG链段分子量的2.8～6倍；疏水链段中PDTC链段的分子量占疏水链段总分子量的11%～28%；PEI的分子量为PEG链段分子量的20%～50%。所述式Ⅰ聚合物、式Ⅱ聚合物的物质的量比为（2～20）∶1；所述靶向还原响应囊泡纳米药物中，药物的质量百分数为1%～30%。本专利技术中，以高聚物和药物为原料，通过pH梯度法或者溶剂置换法制备单靶向还原响应囊泡纳米药物。本专利技术还公开了上述单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备穿透血脑屏障药物中的应用，以及上述可逆交联生物可降解聚合物囊泡在制备穿透血脑屏障药物或者脑肿瘤治疗药物中的应用，和上述高聚物在制备穿透血脑屏障药物或者脑肿瘤治疗药物中的应用。本专利技术中，当疏水链段包括的PDTC的总分子量为整个疏水链段分子量的10%～30%；所述小分子药物包括阿霉素盐酸盐，大分子蛋白质药物包括皂草素（SAP）、颗粒酶B（GrB），基因药物包括siRNA、mRNA、DNA。本专利技术中，所述单靶向还原响应囊泡纳米药物中，药物的质量百分数为1%～30%。本专利技术的聚合物可自组装形成囊泡，亲水内腔大可高效包载亲水小分子化疗药物，即使载药量达到20wt.%，载药囊泡依然保持稳定，无药物泄露。在聚合物链末端增加修饰PEI或者精胺（Spermine）后，通过静电相互作用和氢键作用可以大大提高囊泡包载大分子药物（蛋白药物或者基因药物）的效率，载药量达到15wt.%时，包封率依然超过80%。同时，上述囊泡在到达癌细胞内后，细胞内的还原性物质GSH又可以快速触发药物释放。此外，本专利技术的囊泡可以载药穿透血脑屏障进入癌细胞发挥作用。包括脑肿瘤的一系列脑部疾病给药非常困难，不管是大分子药物（蛋白药物和基因药物）还是小分子化疗药物都很难入脑达到有效的治疗浓度。本专利技术为脑肿瘤的系统给药提供了一种有效方法，较传统纳米载药系统，本专利技术中的囊泡载药效率、体外稳定性和在肿瘤部位的富集以及药物释放速率都显著提高。本专利技术设计的囊泡具有体外以及循环时交联稳定、整个递送过程中保持很高的药物活性、癌细胞内可解交联、同时靶向血脑屏障和脑肿瘤细胞和生物安全性好的特点。囊泡膜的外表面由聚乙二醇（PEG）组成，减少了循环过程中蛋白的吸附，包载大分子药物时，囊泡膜的内表面修饰较低分子量的PEI（600-4800Da）或者精胺，可将大分子药物包载在囊泡内，交联的囊泡膜可保护药物不被降解防止药物泄露，并可延长药物的体内循环时间。囊泡膜为可逆交联的生物可降解且生物相容性好的PTMC或者PLA，侧链的二硫戊环类似人体天然的抗氧化剂硫辛酸，可提供还原敏感的可逆交联，囊泡膜内PEI或者精胺除了用于复合药物如蛋白质、多肽和小分子药物，还能通过质子海绵效应逃逸内涵体，这样的设计不但支持生物药物在血液中的长循环，还可保证在细胞内逃离内涵体，快速解交联，释放药物到靶细本文档来自技高网...

【技术保护点】
单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用，其特征在于，所述单靶向还原响应囊泡纳米药物由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到；所述可逆交联生物可降解聚合物囊泡由高聚物自组装后交联得到；所述高聚物为式Ⅰ聚合物、式Ⅱ聚合物的混合物；

【技术特征摘要】
1.单靶向还原响应囊泡纳米药物在制备脑肿瘤治疗药物中的应用，其特征在于，所述单靶向还原响应囊泡纳米药物由可逆交联生物可降解聚合物囊泡装载药物得到；所述可逆交联生物可降解聚合物囊泡由高聚物自组装后交联得到；所述高聚物为式Ⅰ聚合物、式Ⅱ聚合物的混合物；式Ⅰ式Ⅱ其中，R1为靶向分子ApoE；R2为以下结构式中的一种：、、R3为以下结构式中的一种：、R4选自氢或者以下结构式中的一种：、所述式Ⅰ聚合物或者式Ⅱ聚合物中，PEG链段的分子量为3000-8000Da；疏水链段的总分子量为PEG链段分子量的2.5～7倍；疏水链段中PDTC链段的分子量占疏水链段总分子量的10%～30%；PEI的分子量为PEG链段分子量的20%～60%。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为小分子药物、大分子蛋白质药物或基因药物；所述聚乙烯亚胺的化学结构式为以下结构式的一种：、所述式Ⅰ聚合物或者式Ⅱ聚合物中，PEG链段的分子量为4000-8000Da；疏水链段的总分子量为PEG链段分子量的2.8～6倍；疏水链段中PDTC链段的分子量占疏水链段总分子量的11%～28%；PEI的分子量为PEG链段分子量的20%～50%。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述式Ⅰ聚合物、式Ⅱ聚合物的物质的量比为（2～20）∶1；所述单靶向还原响应囊泡纳米药物中，药物的质量百分数为1%～30%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，钟志远，姜宇，史亚南，孟凤华，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32