一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物制造技术

本发明专利技术公开一种基于阳离子共轭聚合物和DNA纳米笼的纳米复合物的制备及其载药应用。它包括阳离子共轭聚合物和DNA纳米笼。所述方法中的聚合物本身具有很强的荧光和稳定性，并且其侧链带有正电，能通过静电吸附作用，与DNA纳米笼中带有负电的磷酸基团结合，形成纳米复合物，该复合物可以利用抗癌药物与DNA双链的相互作用，将其递送到肿瘤细胞内，杀伤肿瘤细胞。本发明专利技术公开的纳米复合物具有良好的生物相容性、高稳定性和低生物毒性，可实现多种类型药物的快速递送。

A nanocomposite for small molecule anticancer drug delivery

【技术实现步骤摘要】
一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物
本专利技术属于分子生物学领域，具体涉及一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物。
技术介绍
癌症又称恶性肿瘤，生长迅速，在体内易扩散，而且治愈起来非常困难。近年来，癌症的发病率逐渐增加，严重威胁到人类的生命健康，及时进行有效的治疗能够增加治愈率。目前存在的传统药物递送系统稳定性较差，存在没有到达靶向部位提前释放药物的问题，会对正常的细胞和组织产生严重的副作用；另一方面部分药物不具有较好的荧光性质，在细胞内不能及时有效的监测。因此需要发展稳定快速可监控的药物递送体系。由于肿瘤的EPR效应，纳米材料可以实现被动靶向，被广泛用作小分子抗癌药物的载体。目前，纳米载体种类繁多，但大部分材料具有尺度形状不确定性和较强的生物毒性，这大大限制了其在药物精确递送领域的应用。阳离子共轭聚合物具有优良的光稳定性和高的荧光强度，还具有良好的生物相容性和水溶性，广泛应用于生物成像。DNA纳米结构可以程序化设计，具有高度精确的尺度，并且其生物相容性好，无细胞毒性和免疫刺激作用。如DNA四面体具有尺寸可控、结构稳定、易修饰等优点，广泛应用小分子药物的递送，但DNA纳米结构不发光、稳定性差、在血液中容易被降解。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：如何提供一种新型药物递送系统，从而提高DNA纳米结构的稳定性，上载速度，使治疗药物及时准确到达靶向部位，降低对正常细胞和组织的毒副作用。本专利技术的技术方案为：一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物，它包括阳离子共轭聚合物(cationicconjugatedpolymer，CCP)和DNA纳米笼(TD)。合成的阳离子共轭聚合物本身具有很强的荧光和稳定性，并且其侧链带有正电，能通过静电吸附作用，与DNA纳米笼中带有负电的磷酸基团结合，治疗肿瘤的光谱抗生素阿霉素可嵌入DNA双螺旋结构中，形成TD-CCP纳米复合物。进一步地，所述阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的摩尔比为4:1。进一步地，所述阳离子共轭聚合物为PFBT。进一步地，所述DNA纳米笼由四条核苷酸自组装构成，四条核苷酸分别为P1-63、P2-63、P3-63和P4-63；其中，P1-63的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示，P2-63的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示，P3-63的核苷酸序列如SEQIDNo.3所示，P4-63的核苷酸序列如SEQIDNo.4所示；进一步地，DNA纳米笼的组装方法为：在50μl体系中分别加入浓度为25μM的P1-63、25μM的P2-63、25μM的P3-63、25μM的P4-63，以10×TMbuffer为缓冲液，通过PCR退火自组装形成1μM的DNA纳米笼。进一步地，所述PCR退火程序为：90℃10min，4℃30min。进一步地，阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼复合的方法为：将阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的按摩尔比为4:1比例混合均匀，在室温下避光静置30-60min，即可得到基于阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的纳米复合物。阳离子共轭聚合物为聚[(9，9-二辛基芴基-2，7-二基)-交替-共-(1，4-苯并-{2，1’，3}-噻二唑)]。本专利技术对阳离子共轭聚合物的具体合成步骤没有特殊限定，可以采用本领域熟知的技术路线完成，也可采用以下方式制备：首先1,6-二溴己烷和2,7-二溴芴发生亲核取代反应，得到化合物1；第二步以化合物1为原料进行硼化反应得到化合物2；第三步以化合物2为原料与4,7-二溴苯并噻二唑发生聚合反应，得到化合物3；第四步以化合物3为原料，对其侧链进行修饰引入正电基团，得到的阳离子共轭聚合物。更具体地，阳离子共轭聚合物的合成的具体方法如下：化合物1的合成为：45.2g1,6-二溴己烷和6.48g2,7-二溴芴于600mg四丁基溴化铵和200mL50％的氢氧化钾溶液中75℃下，搅拌反应50min；化合物2的合成为：9.75g化合物1、9g双联频哪醇硼酸酯、10.5g乙酸钾和0.8gPd(dppf)Cl2在氮气保护下与120mL二氧六环中85℃下搅拌反应14h；化合物3的合成为：558mg化合物2、220.5mg4,7-二溴苯并噻二唑和15mgPd(pph3)4，在通氮气的条件下，于8mL甲苯、8mL四氢呋喃和9mL2mol·L-1的碳酸钾溶液，在85℃下，搅拌反应24h；阳离子共轭聚合物的合成为：70mg化合物3，在氮气保护条件下加入10mLTHF，搅拌使其溶解；-78℃下，于5.6mL2mol·L-1的三甲胺THF溶液，回温至室温，在室温下搅拌反应24h；加入10mL水，使产生的固体溶解；-78℃下，加入5.6mL2mol·L-1的三甲胺THF溶液，回温至室温，室温下搅拌反应12h，得到阳离子共轭聚合物。本专利技术的纳米复合物设计原理如下：一方面，本专利技术的用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物可递送小分子抗癌药物。DOX是一种光谱抗生素，能够抑制DNA和RNA的合成，本身可嵌入DNA双螺旋结构中，因此DOX可很好地嵌入DNA纳米笼中，DNA纳米笼与带有荧光的共轭聚合物通过静电吸附结合，以发光聚合物与DNA纳米笼为载体，递送DOX进入细胞，增加了药物上载率，其更好地到达靶向部位。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开的一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物，具有高度稳定性和良好的荧光性质，可以快速进入真核细胞。利用荧光显微镜可以实现细胞内载体的时空分布监控。该载体可将小分子药物多柔比星，递送到肿瘤细胞中，有效杀伤肿瘤细胞并且调控肿瘤细胞中的基因表达。该纳米载体安全无毒、载药量高，与传统的药物载体相比具有更广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术公开的纳米复合物TD-CCP负载DOX的简易图。图2为本专利技术公开的纳米复合物TD-CCP电泳表征示意图。图3为本专利技术公开的纳米复合物TD-cy5与CCP的荧光图谱。图4为本专利技术公开的纳米复合物TD-CCP在FBS中的稳定性探究。图5为本专利技术公开的纳米复合物TD-CCP对A549的细胞摄入图。图6为本专利技术公开的纳米复合物TD-CCP负载DOX对A549的细胞存活率图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。本专利技术所采用的核酸的序列如表1所示。表1各核酸序列本专利技术提供了一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物，它包括阳离子共轭聚合物(cationicconjugatedpolymer，CCP)和DNA纳米笼(TD)。合成的阳离子共轭聚合物本身具有很强的荧光和稳定性，并且其侧链带有正电，能通过静电吸附作用，与DNA纳米笼中带有负电的磷酸基团结合，治疗肿瘤的光谱抗生素阿霉素可嵌入DNA双螺旋结构中，抑制DNA和RNA的表达，形成TD-CCP纳米复合物。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物，它包括阳离子共轭聚合物和DNA纳米笼，阳离子共轭聚合物通过静电吸附作用与DNA纳米笼结合，形成阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的纳米复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于小分子抗癌药物递送的纳米复合物，它包括阳离子共轭聚合物和DNA纳米笼，阳离子共轭聚合物通过静电吸附作用与DNA纳米笼结合，形成阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的纳米复合物。


2.根据权利要求1所述的纳米复合物，其特征在于，所述阳离子共轭聚合物与DNA纳米笼的摩尔比为4:1。


3.根据权利要求1所述的纳米复合物，其特征在于，所述阳离子共轭聚合物为PFBT。


4.根据权利要求1所述的纳米复合物，其特征在于，所述DNA纳米笼由四条核苷酸自组装构成，四条核苷酸分别为P1-63、P2-63、P3-63和P4-63；其中，P1-63的核苷酸序列如SEQIDNo.1所示，P2-63的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示，P3-63的核苷酸序列如SEQIDNo.3所示，P4-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻长远，王丛珊，苏昕，李娜，李俊洁，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11