一种对具有游离羟基的化合物进行脂质体修饰的方法技术

本发明专利技术涉及一种对具有游离羟基的化合物进行脂质体修饰的方法，具体涉及一种脂质体修饰的紫杉醇及其类似物、以及包含所述脂质体修饰药物的纳米粒子。本发明专利技术具体设计并成功制备出以脂质体N,N’‑二‑十二烷基‑L‑谷氨酸二酰胺(LG‑C12)修饰的紫杉醇、10‑羟基喜树碱、伊立替康、埃博霉素B，提高了药物的疏水性，然后使用mPEG‑DSPE和线粒体靶向分子三苯基溴化膦(TPP)键合的NH2‑mPEG‑DSPE包裹所述脂质体修饰的药物组装成纳米粒子，提高药物对癌细胞的细胞毒性作用同时降低了药物对人或动物体的毒副作用。

A Liposome Modification Method for Compounds with Free Hydroxyl Groups

The invention relates to a method for modifying a compound with free hydroxyl groups by liposome, in particular to a liposome-modified taxol and its analogues, and nanoparticles containing the liposome-modified drug. The invention specifically designs and successfully prepares paclitaxel, 10 hydroxycamptothecin, irinotecan and ebromycin B modified by liposome N, N'dodecyl L glutamic acid diamide (LG C12), which improves the hydrophobicity of the drug, and then uses mPEG DSPE bonded by mitochondrial targeting molecule triphenylphosphine bromide (TPP) to encapsulate the liposome-modified drug. Compounds were assembled into nanoparticles to enhance the cytotoxicity of drugs on cancer cells and reduce the toxic and side effects of drugs on human or animal bodies.

【技术实现步骤摘要】
一种对具有游离羟基的化合物进行脂质体修饰的方法
本专利技术涉及药物修饰领域，具体涉及一种对具有游离羟基的化合物进行脂质体修饰的方法，更具体涉及一种脂质体修饰的紫杉醇及其类似物、以及包含所述脂质体修饰药物的纳米粒子等。
技术介绍
中国2015年估计有4,292,000例癌症新发病例，2,814,000例癌症死亡。在过去的几十年中，人们已经做出了很大的努力来治疗这些严重的疾病。在各种疗法中，化疗手段是目前临床上治疗癌症最有效的方式之一。虽然多种抗癌药物被开发出并应用于化疗，但常常会引起患者的不良副作用，导致身体和精神上的疼痛，且治疗效率很低。目前临床上常用的化疗药物包括阿霉素、紫杉醇、10-羟基喜树碱、伊立替康等。紫杉醇(Paclitaxel,Taxol)最初是从红豆杉属多种植物的树干、树皮中提取到的一种天然抗肿瘤药物，研究发现它对许多癌症有明显的疗效。在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌和部分头颈癌的治疗。资源的稀缺性使得紫衫醇类抗癌药物的一直十分昂贵，水溶性极低、生物利用度不高等缺点更是导致其需求的增加。因为资源短缺的瓶颈难以克服，所以研究人员就把关注点集中到开发研制新剂型、提高药物的生物利用度等方向上。喜树碱(CPT)是从中国植物喜树的皮和果实中提取的生物碱类抗肿瘤药物。喜树碱类药物是用于临床的拓扑异构酶Ⅰ抑制剂，是继紫杉醇后又一个很有发展前途的抗癌药，已成为目前抗癌药物中研究的热点。然而，喜树碱内酯环在生理环境下极易水解开环形成羧酸盐，导致药物失活；同时喜树碱本身存在的水溶性差、对正常机体组织毒副作用大等缺点，极大地限制了喜树碱类药物的临床应用。此后，科学家开发出了一系列水溶性的喜树碱衍生物，如伊立替康(CPT-11)。埃博霉素(epothilone)是一类大环内酯类化合物，其作用机制与紫杉醇类药物类似，在临床上用于乳腺癌、前列腺癌、肺癌和结肠癌等的治疗。然而，埃博霉素对正常增殖的细胞组织也具有较强细胞毒性，这使得埃博霉素临床应用时受到限制。由于大多数化疗药物是通过干扰癌细胞DNA的合成过程达到抗肿瘤的作用，因而它们往往存在骨髓抑制等副作用，并且目前对这些伴随的副作用缺乏有效的预防措施，限制了对肿瘤治疗的应用。因此寻找一种既能提升化疗药物的敏感性，同时增强对肿瘤细胞的抑制作用，又能降低其毒副作用及耐药性的抗肿瘤相关药物，成为亟待解决的问题，也一直是现代肿瘤学者研究的热点。
技术实现思路
为解决上述问题，纳米载药递送策略受到了很多关注。在体内，载药纳米粒可作为异物而被巨噬细胞吞噬，到达网状内皮系统分布集中的肝、脾等靶部位和连接有配基、抗体、酶底物所在的靶部位。纳米颗粒高度分散，表面积巨大，这有利于增加药物与吸收部位生物膜接触面积。纳米颗粒特殊的表面性能，使其在小肠中的滞留时间大大延长，并且纳米粒对装载的药物还具有保护作用，这些综合作用能明显提高药物的吸收和生物利用度。与一般药物的跨膜转运机制不同的是，纳米粒通过内吞等机制进入细胞，因此可以增加药物对生物膜的透过性，有利于药物透皮吸收与细胞内药效发挥。低分子量化疗药物通过非特异性扩散穿过健康和肿瘤组织的毛细血管壁，但通过纳米粒载体担载的药物只能渗入高渗透性肿瘤毛细血管床。载药纳米粒的靶向性在增加局部药物浓度的同时降低了全身其它部位的浓度，从而大大降低了药物的全身性毒性。为了提高纳米粒的疗效且更有效的到达肿瘤部位，在纳米粒的表面修饰上具有靶向作用的三苯基膦(TPP)、叶酸、RGD、LHRH多肽、转铁蛋白、适配体等其它常用靶向基元。进一步引入酸敏感基团，且通过羧酸和氨基缩合变成酯后其毒副作用往往会减低，使药物进入细胞内能够还原成原药，从而提高药效。具体而言，本专利技术设计并成功制备出以脂质体N,N’-二-十二烷基-L-谷氨酸二酰胺(LG-C12)修饰的紫杉醇、10-羟基喜树碱、伊立替康、埃博霉素B，提高了药物的疏水性，然后使用mPEG-DSPE和线粒体靶向分子三苯基溴化膦(TPP)修饰的NH2-mPEG-DSPE包裹所述脂质体修饰的药物组装成纳米粒子，提高药物对癌细胞的毒性作用同时降低了药物对人或动物体的毒副作用。第一方面，本专利技术提供一种脂质体修饰的药物，其结构如式(II)所示：其中，n为≥7的整数，优选7、11、17；R为具有活性羟基的化合物。本专利技术所述脂质体修饰的药物，其特征在于：所述R选自由以下化合物组成的组：紫杉醇(Paclitaxel)、10-羟基喜树碱(10-Hydroxycamptothecin)、伊立替康(Irinotecan)、埃博霉素B(epothiloneB)、长春新碱(Vincristine)、多西他赛(Docetaxel)、卡培他滨(Capecitabine)、依托泊苷(Etoposide)、雷公藤内酯甲(WilforlideA)。本专利技术所述脂质体修饰的药物，其特征在于所述脂质体具有能与羧基进行缩合反应的活性基团，包括但不限于氨基、羟基、巯基等；优选所述脂质体为N,N’-二-长链烷基-L-谷氨酸二酰胺(LG)。第二方面，本专利技术提供所述脂质体修饰药物的制备方法，包括：(1)用酸酐或二元有机酸修饰原药；(2)使酸酐或二元有机酸修饰的原药(CAR)与脂质体发生缩合反应；(3)洗涤、重结晶、冻干获得脂质体修饰的药物。本专利技术所述脂质体修饰药物的制备方法，包括：(1)通过原药R上的活性羟基和顺式乌头酸酐CA之间的开环反应，以三乙胺为催化剂制备顺式乌头酸酐修饰的原药CAR：具体包括将原药R和CA溶解于无水DMF中，加入三乙胺，室温、避光、氮气下搅拌24小时；加入冷乙酸乙酯混合，洗涤；将有机层用无水硫酸钠干燥12小时，过滤、干燥得CAR；(2)将CAR以二氯甲烷溶解，以EDC和NHS活化，加入脂质体进行酰胺缩合反应；(3)反应48小时后，经过洗涤、重结晶，冻干得到脂质体修饰药物。第三方面，本专利技术提供一种包含所述脂质体修饰药物的纳米粒子，其特征在于通过药学上可接受的高分子包载脂质体修饰的药物自组装形成药物纳米粒子。本专利技术所述纳米粒子，其特征在于所述选用药学上可接受的高分子mPEG-DSPE经过修饰上靶向基团，所述靶向基团选自由三苯基膦(TPP)、叶酸、RGD、LHRH多肽、转铁蛋白、适配体组成的组。第四方面，本专利技术提供所述纳米粒子的制备方法，包括：将药学上可接受的高分子mPEG-DSPE与本专利技术所述脂质体修饰的药物混合在合适的溶剂条件下组装生成载药纳米粒子。本专利技术所述纳米粒子的制备方法，其特征在于：将mPEG-DSPE、脂质体修饰的药物、以及可选的靶向分子修饰的mPEG-DSPE混合，溶解于无水DMF中，磁力搅拌并缓慢滴加二次水，透析过夜，离心取上清液即得包含脂质体修饰的药物的纳米粒子。第五方面，本专利技术提供所述脂质体修饰的药物、或所述纳米粒子在以下方面的用途：(1)制备治疗癌症的药物；(2)制备具有靶向作用的药物；(3)制备对人体或动物体毒副作用降低、对细胞毒性升高的前体药物。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：(1)引入脂质体分子N,N’-二-长链烷基-L-谷氨酸二酰胺(LG)，提高了药物分子的疏水性和包载率，提高了药物的生物利用度。(2)采用三苯基膦(TPP)修饰NH2-mPEG-DSPE，并与mPEG-DSPE混合制备了具有线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂质体修饰的药物，其结构如式(II)所示：

【技术特征摘要】
1.一种脂质体修饰的药物，其结构如式(II)所示：其中，n为≥7的整数，优选7、11、17；R为具有活性羟基的化合物。2.如权利要求1所述脂质体修饰的药物，其特征在于：所述R选自由以下化合物组成的组：紫杉醇(Paclitaxel)、10-羟基喜树碱(10-Hydroxycamptothecin)、伊立替康(Irinotecan)、埃博霉素B(epothiloneB)、长春新碱(Vincristine)、多西他赛(Docetaxel)、卡培他滨(Capecitabine)、依托泊苷(Etoposide)、雷公藤内酯甲(WilforlideA)。3.如权利要求1或2所述脂质体修饰的药物，其特征在于所述脂质体具有能与羧基进行缩合反应的活性基团，包括但不限于氨基、羟基、巯基等；优选所述脂质体为N,N’-二-长链烷基-L-谷氨酸二酰胺(LG)。4.如权利要求1-3任一所述脂质体修饰的药物的制备方法，包括：(1)用酸酐或二元有机酸修饰原药；(2)使酸酐或二元有机酸修饰的原药(CAR)与脂质体发生缩合反应；(3)洗涤、重结晶、冻干获得脂质体修饰的药物。5.如权利要求4所述的制备方法，包括：(1)通过原药R上的活性羟基和顺式乌头酸酐CA之间的开环反应，以三乙胺为催化剂制备顺式乌头酸酐修饰的原药CAR：具体包括将原药R和CA溶解于无水DMF中，加入三乙胺，室温、避...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海华，陈志刚，康晓旭，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11