一种用于抗肿瘤和抗转移治疗的胆固醇－低分子量肝素的纳米制剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于抗肿瘤和抗转移治疗的负载抗肿瘤药物的胆固醇－低分子量肝素的纳米制剂及制备方法。具体为将具有优异生物相容性的胆固醇作为疏水片段和疏水药物储库，包载抗肿瘤药物，外壳为具有抗转移活性的亲水性低分子量肝素，以制备一种用于术后防复发的新型纳米制剂，在杀灭肿瘤细胞的同时实现抑制肿瘤细胞转移的作用。该纳米制剂的载药量在5wt％‑20wt％之间，所制备的纳米制剂具有可注射性，通过尾静脉注射给药，可以在提高药物抗癌效果的同时，发挥低分子量肝素的抗转移活性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于抗肿瘤和抗转移治疗的胆固醇-低分子量肝素的纳米制剂及制备方法
本专利技术属药物
，具体涉及一种以胆固醇为疏水内核，低分子量肝素为亲水外壳并包载抗肿瘤药物的纳米胶束及其制备方法。
技术介绍
肿瘤转移现已成为癌症病人死亡的重要原因之一。肿瘤细胞转移是一个复杂的多步骤级联过程，一般包括以下几个连续的步骤：最初的原发性肿瘤细胞获得基因表型的改变后，获得转移潜能从肿瘤组织中脱离，通过血管壁屏障后，外渗进入邻近血管，在血液循环的帮助下侵入其它组织和器官，进而在次级组织器官形成新转移灶。阻断上述步骤中任意一步均可能抑制肿瘤转移。目前，利用新型的纳米药物递送系统解决肿瘤转移的难题已经成为如今重要的研究方向。纳米胶束是在水中自组装形成的两亲性嵌段共聚物的一种热力学稳定性的胶体溶液，其具有纳米级粒径及球形核壳结构。纳米胶束具有许多独特的优点，因此作为一种递药系统呈现出广阔的应用前景。目前对于纳米药物递送系统的药物载体的设计，不仅需对药物有优良的包载能力、可实现药物控制释放并具有一定靶向性等，更强调载体的生物相容性和生物可降解性，以保证载体进去体内无毒、无免疫原性。天然多糖类材料如透明质酸、壳聚糖和肝素等因其优良的无毒、无免疫原型而应用于药物载体的设计中。在众多的天然多糖类材料中，肝素因其独特的抗转移活性而受到研究者们广泛关注，因为肝素可以干扰肿瘤转移过程中的多种通路，例如：抑制肿瘤转移相关酶(乙酰肝素酶)的活性；抑制粘附因子介导的细胞粘附；抑制肿瘤新生血管生成；抑制血小板介导的上皮细胞向间质细胞转化等。由于肝素链中特定的五糖序列能够识别并结合体内抗凝血酶，自20世纪30年代以来，肝素一直作为抗凝剂在临床上使用，造成使用肝素发挥抗转移活性时易产生出血、血小板减少等副作用，从而极大地限制了肝素的临床应用。研究人员因此开发了低分子量肝素(lowmolecularweightheparin，LMWH)，它由肝素酶解而得，其分子量较低，一般为4000～7000。相比肝素，LMWH具有口服易吸收、生物利用度高、体内半衰期长、出血倾向小同时甚至表现出更好的抗血管生成、抗肿瘤转移等活性，从而受到研究者们的广泛青睐。乳腺癌是全世界女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率在大城市稳居女性恶性肿瘤前列。尽管近年来诊疗技术有所提高，但仍有大多数或者死于复发和转移。化疗药物已被广泛用于抗肿瘤的治疗，主要是基于它们破坏快速生长的癌细胞的能力。然而，化疗的范围和效率是极为有限的。由于化疗药物毒性较大，长期服用会产生不可逆心肌病变、骨髓抑制、白细胞和血小板减少等严重不良反应。为了克服化疗药物的临床限制，近年来研究者们借助纳米载体负载抗肿瘤药物，改变其生物分布，达到减毒增效的目的。基于以上背景，将胆固醇接枝到低分子量肝素上，将具有优异生物相容性的胆固醇作为疏水片段和疏水药物储库，包载抗肿瘤药物，外壳为具有抗转移活性的亲水性LMWH，制备一种高生物相容性的新型纳米制剂，在抗肿瘤的同时实现抗肿瘤转移的双重作用。胆固醇是体内生物膜的重要组成部分，而LMWH是临床上经常使用的多糖类药物，二者均具有高生物相容性、无毒无免疫原性和生物可降解性，采用胆固醇-LMWH纳米胶束作为药物载体包载抗肿瘤药物，不仅可以利用胆固醇的强疏水结构实现高效包载，而且可以借助LMWH亲水外壳实现长循环，延长抗肿瘤药物和LMWH的半衰期。另外，利用疏水片段对肝素上的羧基进行修饰，拟降低其抗凝血，减小患者用药时的出血风险。该药物递送系统可以用于治疗乳腺癌及其肺转移，实现高效能、低毒性的治疗效果。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种药物载体材料为胆固醇修饰的低分子量肝素衍生物，在水性条件下，形成以低分子量肝素为亲水外壳、胆固醇为疏水内核的纳米胶束，可包载抗癌药物，在化疗药物发挥抗肿瘤作用的同时发挥低分子量肝素的抗转移活性。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，其粒径在20nm-200nm之间，可用于尾静脉注射，被动浓集在肿瘤部位，提高药物效果，减少毒副作用。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，聚合物载体材料的低分子量肝素的分子量在1000-10000之间。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，聚合物载体材料的胆固醇的修饰率在3％-20％之间。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，聚合物载体材料中的胆固醇通过连接臂修饰至低分子量肝素，连接臂的末端可以为氨基、酯键或腙键，连接臂结构为烷基链。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，包载的抗肿瘤药物可为阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多烯紫杉醇、顺铂、甲氨蝶呤、阿糖胞苷、吉西他滨、喜树碱、丝裂霉素、5-氟脱氧尿苷、斑蝥素等。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，采用透析法制备载药的纳米胶束。包封率在50％-99％之间，载药量在5wt％-20wt％之间。本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，溶媒可以为纯水、缓冲溶液、体液、组织培养液或其他不以有机溶剂为主体的溶剂介质。本专利技术纳米胶束制剂的制备方法选自下列之一：(1)先配制聚合物材料的水溶液，在搅拌下逐滴加入一定量的抗肿瘤药物溶液，然后探头超声30min，再转入透析袋中透析24小时，透析介质为蒸馏水，得到载药纳米胶束制剂。冷冻干燥后储存备用。使用前复溶、体内注射；(2)用有机溶媒溶解聚合物和抗肿瘤药物，然后旋转蒸发除去有机溶剂，再加入蒸馏水搅拌复溶，探头超声30min再转入透析袋中透析24小时，透析介质为蒸馏水，得到载药纳米胶束制剂。冷冻干燥后储存备用。使用前复溶、体内注射；(3)用有机溶媒溶解聚合物和抗肿瘤药物，再转入透析袋中透析48小时，透析介质为蒸馏水，得到载药纳米胶束制剂。冷冻干燥后储存备用。使用前复溶、体内注射；本专利技术的纳米胶束制剂，其特征在于，所述纳米胶束在提高抗肿瘤药物抗癌效果的同时，发挥低分子量肝素的抗转移活性，为原发性肿瘤、转移性肿瘤及术后防复发的治疗提供更好的选择。附图说明图1.纳米胶束在细胞内发挥抗肿瘤和抗转移活性图例。图2.胆固醇-低分子量肝素衍生物的合成路线。图3.MTT法考察体外细胞毒性。图4.游离DOX和DOX/LHC大鼠体内血药浓度经时曲线。图5.评价肺转移的活体荧光图像。具体实施方式实施例12.3g胆固醇氯甲酸酯(Chol，5mmol)溶于50mL无水二氯甲烷中，在氮气和冰浴条件下，将上述溶液缓慢滴加至6.7mL(100mmol)乙二胺和0.7mL(5mmol)三乙胺混合溶液中，继续反应10h。反应结束后，过滤除去沉淀，滤液用去离子水洗三次，加入无水硫酸镁干燥并过滤，滤液减压干燥过夜，得到连接臂为乙二胺的白色固体胆固醇-乙二胺。实施例22.3g胆固醇氯甲酸酯(Chol，5mmol)溶于50mL无水二氯甲烷中，在氮气和冰浴条件下，将上述溶液缓慢滴加至100mmol胱胺二盐酸盐和0.7mL(5mmol)三乙胺混合溶液中，继续反应10h。反应结束后，过滤除去沉淀，滤液用去离子水洗三次，加入无水硫酸镁干燥并过滤，滤液减压干燥过夜，得到连接臂为胱胺的白色固体胆固醇-胱胺。实施例3精密称取100mg(0.25mmol)分子量为1000的低分子量肝素于圆底烧瓶中，加入10mL甲酰胺，50℃油浴加热磁力搅拌使其溶解，冷却至室温后加入143.8mg(0.8mmol)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和101.6mg(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米胶束制剂，其特征在于，药物载体材料为胆固醇修饰的低分子量肝素衍生物，在水性条件下，形成以低分子量肝素为亲水外壳、胆固醇为疏水内核的纳米胶束，可包载抗癌药物，在化疗药物发挥抗肿瘤作用的同时发挥低分子量肝素的抗转移活性。本专利技术的纳米制剂，其粒径在20nm‑200nm之间，可用于尾静脉注射，被动浓集在肿瘤部位，提高药物药效，减少毒副作用。

【技术特征摘要】
1.一种纳米胶束制剂，其特征在于，药物载体材料为胆固醇修饰的低分子量肝素衍生物，在水性条件下，形成以低分子量肝素为亲水外壳、胆固醇为疏水内核的纳米胶束，可包载抗癌药物，在化疗药物发挥抗肿瘤作用的同时发挥低分子量肝素的抗转移活性。本发明的纳米制剂，其粒径在20nm-200nm之间，可用于尾静脉注射，被动浓集在肿瘤部位，提高药物药效，减少毒副作用。2.根据权利要求1所述的聚合物载体材料，低分子量肝素的分子量在1000-10000之间。3.根据权利要求1所述的聚合物载体材料，胆固醇的修饰率在3％-20％之间。4.根据权利要求1所述的聚合物载体材料，胆固醇通过连接臂修饰至低分子量肝素，连接臂的末端可以为氨基、酯键或腙键，连接臂结构为烷基链。5.根据权利要求1所述的纳米制剂，包载的抗肿瘤药物可为阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多烯紫杉醇、顺铂、甲氨蝶呤、阿糖胞苷、吉西他滨、喜树碱、丝裂霉素、5-氟脱氧尿苷、斑蝥素等。6.根据权利要求1所述的纳米胶束制剂，其特征在于，采用透析法制备载药的纳米胶束，包封率在50％-99％之间，载药量在5wt％-20wt％之间。7.根据权利要求1所述的纳米胶束制剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈天元，柯学，曹丁凌格，李锦，冯淑君，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32