包含功能性多肽修饰七甲川花菁素类染料的肿瘤细胞核靶向载药纳米粒子及制备方法技术

技术编号:22556211 阅读:75 留言:0更新日期:2019-11-16 00:39
本发明专利技术提供一种包含功能性多肽修饰七甲川花菁素类染料的肿瘤细胞核靶向载药纳米粒子及制备方法和应用,对七甲川花青素类染料进行功能性多肽直接修饰的方法,改善七甲川花青素类染料水溶性以及提高其光学稳定性,并将其与蒽环化疗药物共载,获得一种具有肿瘤细胞核靶向功能的载药纳米粒子。本发明专利技术实现了七甲川花青素类染料功能性多肽的直接修饰,有效改善七甲川花菁素类染料水溶性差的问题,共载蒽环化疗药物制成的载药纳米粒子,增强了肿瘤细胞对载药纳米粒子的摄取,并实现肿瘤细胞核近核区域聚集分布,实现了对肿瘤细胞核的靶向,提高了肿瘤细胞对光敏剂的摄取。

Nanoparticles containing heptachlor cyanine dyes modified by functional peptides and their preparation

The invention provides a tumor cell nuclear targeting drug carrier nanoparticle containing heptachlor cyanine dyes modified by functional polypeptides, a preparation method and application thereof, a method for directly modifying heptachlor cyanine dyes with functional polypeptides, improving the water solubility of heptachlor cyanine dyes and improving their optical stability, and co loading it with anthracycline chemotherapy drugs to obtain a Drug loaded nanoparticles with tumor cell nuclear targeting function. The invention realizes the direct modification of heptachlor cyanine dye functional polypeptide, effectively improves the problem of poor water solubility of heptachlor cyanine dye. The drug loaded nanoparticles made by CO loading anthracycline chemotherapy drugs enhance the uptake of drug loaded nanoparticles by tumor cells, realize the aggregation and distribution of tumor nuclei near the nuclear area, realize the targeting of tumor nuclei, and improve the water solubility of heptachlor cyanine dyes Uptake of photosensitizers by tumor cells.

【技术实现步骤摘要】
包含功能性多肽修饰七甲川花菁素类染料的肿瘤细胞核靶向载药纳米粒子及制备方法
本专利技术属于医药
,尤其是涉及一种包含功能性多肽修饰七甲川花菁素类染料的肿瘤细胞核靶向载药纳米粒子及制备方法。
技术介绍
乳腺癌是严重威胁女性生命健康的恶性肿瘤之一。据最新数据统计,世界范围内乳腺癌发病率与死亡率分别为29%与15%。在中国乳腺癌发病率近年来呈显著上升趋势,已居女性癌症发病的首位。乳腺癌的临床治疗手段包括手术、放疗、化疗和免疫治疗等,但这些方法都有着各自的局限。例如,化学药物治疗易使乳腺癌细胞产生多药耐药,降低药物疗效,并且多数化疗药物缺乏选择性,具有不可忽视的毒副作用。因此,目前临床乳腺癌治疗仍然避免不了30%左右的患者出现后期的转移与复发。由此可见,探索安全有效的治疗方法和策略对临床乳腺癌的治疗具有极其重要的理论意义和应用价值。光学疗法(phototherapy)是一种先进的、非侵入性的肿瘤治疗手段,主要包括两类,光热治疗(photothermaltherapy,PTT)和光动力治疗(photodynamictherapy,PDT)。光热治疗是利用光热转换剂(光敏剂)在远程激发光源的照射下吸收光能并将光转换成热能,进而使肿瘤细胞达到一定温度导致其死亡的一种新兴治疗方法。这种治疗方法具有时间及空间可控、以及对周围正常组织的伤害较低等优势,近年来引起了肿瘤研究领域的广泛关注。光动力疗法是利用特定波长的激光激发光敏剂,与肿瘤部位的氧作用,产生大量的活性氧(ROS,主要包括单线态氧与活性氧自由基),进而通过直接杀伤肿瘤细胞和间接作用于肿瘤微环境(抑制肿瘤血管生成,并激活肿瘤免疫等)来消除肿瘤的治疗方法。与传统方法相比,光学疗法具有以下优势:能够选择性消灭原发与复发肿瘤,避免正常组织的损伤;安全、微创,能缩小手术范围,改善患者愈后;能激活肿瘤免疫,减少复发。目前报道的光学疗法治疗癌症使用的光热材料都是定位在细胞质,而细胞核是遗传物质核酸产生和发挥作用的场所,主要由核膜包裹着大部分的DNA和蛋白质组成,被誉为细胞的大脑和心脏。因此如果将光热效应或光动力效应作用于细胞核内,便可以直接破坏遗传物质,使其无法发挥正常的功能,从而能够更加快速有效的杀死细胞。也就是说,如果能先破坏细胞核,从细胞核的水平杀死癌细胞,将会大大提高癌细胞的死亡效率,达到彻底杀死癌细胞,消除残余癌细胞生长成肿瘤组织的风险,阻止了癌症的复发,提升癌症的治疗效果。七甲川花青素类染料IR780是一种极具代表性的疏水近红外荧光探针,广泛应用于体内外荧光成像和光学治疗。然而,其较弱的水溶性,以及在亲水性环境中的光学稳定性较差限制了其在生物学领域的应用。这一类染料缺少活性较高的反应基团,很难与高分子直接发生化学反应,通常是在合成过程中在其两端的侧链引入-COOH,然后再和高分子进行偶联,如IR825和IR820。有文献报道,其处于中心位置的氯原子可以和巯基发生亲核取代反应,直接进行PEG化修饰,大大改善了其水溶性,并同时提高了其光学稳定性,提高了对肿瘤的光热治疗效果。但是,利用多肽对IR780直接进行修饰尚未见报道。近年来,越来越多的研究表明利用多功能纳米载体能够将PDT与传统的化疗结合,具有显著的抗肿瘤疗效。除此以外,多功能纳米载体还为药物的靶向递送与可控释放提供了可能,不仅可以实现抗肿瘤协同增效作用,还能有效减少药物的毒副作用。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供一种包含功能性多肽修饰七甲川花菁素类染料的肿瘤细胞核靶向载药纳米粒子及制备方法。本专利技术采用的技术方案是:一种功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料,在碱性条件下,以功能性多肽的巯基亲核取代七甲川花青素类染料的氯原子;优选地,七甲川花菁素类染料为IR780,IR808,IR825或IR-DBI。优选地,功能性多肽包括细胞穿膜肽,血管靶向肽,细胞穿透肽或淋巴结靶向肽;优选地,细胞穿膜肽为TAT,R9或LMWP;优选地,血管靶向肽为RGD,cRGD或iRGD;优选地,细胞穿透肽为NGR;优选地,淋巴结靶向肽为Lyp-1。功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料的合成方法,将功能性多肽,七甲川花菁素类染料和三乙胺溶于溶剂中形成反应体系,以25-60℃条件避光搅拌24-96h,将反应后的溶液置于蒸馏水中透析12-48h,冷冻干燥后获得功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料;优选地,溶剂为二甲基亚砜;优选地,功能性多肽,七甲川花菁素类染料和三乙胺摩尔比为1.2:1:1.8;优选地,透析截留分子量为500D;优选地,反应体系预先通氮2min,40℃条件避光搅拌72h;优选地,透析24h。一种具有肿瘤细胞核靶向的多功能载药纳米粒子,以功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料为两亲性材料共载蒽环化疗药物获得的载药纳米粒子,其结构为核壳结构,功能性多肽为穿膜肽。优选地,七甲川花菁素类染料与蒽环类化疗药物通过π-π共轭作用形成疏水内核。优选地,蒽环化疗药物包括阿霉素、柔红霉素、表阿霉素、伊达比星中的一种或多种。具有肿瘤细胞核靶向的多功能载药纳米粒子的制备方法,将蒽环化疗药物进行脱盐处理,制备蒽环化疗药物DMSO溶液,制备功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料DMSO溶液,二者混合后避光搅拌,滴加到等体积超纯水中搅拌获得载药纳米粒子原溶液,再取小剂量载药纳米粒子原溶液滴入到超纯水中搅拌获得载药纳米粒子溶液;优选地,蒽环化疗药物DMSO溶液终浓度为10mg/mL;优选地,功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料DMSO溶液终浓度为50mg/mL;优选地,以七甲川花菁素类染料与蒽环化疗药物质量比为2:1的比例进行混合;优选地,搅拌15-20min获得载药纳米粒子原溶液;优选地,取39μL载药纳米粒子原溶液滴入到361μL的DDW中,搅拌30-40min获得载药纳米粒子溶液。功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料在对七甲川花菁素类染料进行高分子修饰中的应用。具有肿瘤细胞核靶向的多功能载药纳米粒子在制备肿瘤细胞核靶向递送药物中的应用;优选地,肿瘤细胞核靶向递送药物为细胞核靶向的光热/光动力与化疗协同的多功能抗肿瘤肿瘤纳米药物。本专利技术具有的优点和积极效果是:1通过功能性多肽对七甲川花菁素类染料进行修饰,能够有效改善七甲川花菁素类染料水溶性差的问题,还能够为七甲川花菁素类染料提供多肽直接修饰的靶点;并能够大幅提高七甲川花菁素类染料的光学稳定性;2将功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料共载蒽环化疗药物获得的纳米粒子,其结构更加致密,能够显著提高七甲川花菁素类染光热性能,并且其制备方法简单,成本低廉,适于大规模生产的需求;3功能性多肽,例如穿膜肽显著增强了肿瘤细胞对载药纳米粒子的摄取,并实现肿瘤细胞核近核区域聚集分布,实现了对肿瘤细胞核的靶向;制备获得的载药纳米体系能够实现肿瘤细胞核靶向的光本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料,其特征在于:在碱性条件下,以功能性多肽的巯基亲核取代七甲川花青素类染料的氯原子。/n

【技术特征摘要】
1.一种功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料,其特征在于:在碱性条件下,以功能性多肽的巯基亲核取代七甲川花青素类染料的氯原子。


2.根据权利要求1所述的功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料,其特征在于:所述七甲川花菁素类染料为IR780,IR808,IR825或IR-DBI。


3.根据权利要求1所述的功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料,其特征在于:所述功能性多肽包括细胞穿膜肽,血管靶向肽,细胞穿透肽或淋巴结靶向肽;
优选地,细胞穿膜肽为TAT,R9或LMWP;
优选地,血管靶向肽为RGD,cRGD或iRGD;
优选地,细胞穿透肽为NGR;
优选地,淋巴结靶向肽为Lyp-1。


4.权利要求1-3中任一所述的功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料的合成方法,其特征在于:将功能性多肽,七甲川花菁素类染料和三乙胺溶于溶剂中形成反应体系,以25-60℃条件避光搅拌24-96h,将反应后的溶液置于蒸馏水中透析12-48h,冷冻干燥后获得功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料;
优选地,溶剂为二甲基亚砜;
优选地,功能性多肽,七甲川花菁素类染料和三乙胺摩尔比为1.2:1:1.8;
优选地,透析截留分子量为500D;
优选地,反应体系预先通氮2min,40℃条件避光搅拌72h;
优选地,透析24h。


5.一种具有肿瘤细胞核靶向的多功能载药纳米粒子,其特征在于:以权利要求1-3中任一所述的功能性多肽直接修饰的七甲川花菁素类染料为两亲性材料共载蒽环化疗药物获得的载药纳米粒子,其结构为核壳结构。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王银松万国运程园园宋佳刘媛媛张思培陈倩周策
申请(专利权)人:天津医科大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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