一种基于糖基金属框架材料的肝靶向治疗药物及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于糖基金属框架材料的肝靶向治疗药物及制备方法，属于生物医药领域。本发明专利技术将金属框架材料PCN‑224载入化疗药物阿霉素，通过酰胺反应在材料表面修饰上靶向分子半乳糖。所得肝靶向治疗药物的生物相容性和细胞毒性已在细胞水平被认真评估。本发明专利技术肝靶向治疗药物具有较好的稳定性及酸性pH触发药物释放，能够发挥光动力学治疗和化疗的协同治疗作用；此外，在皮下实体瘤和原位瘤小鼠模型中都进行了体内行为示踪和治疗功效评定，有望在临床应用上发挥巨大作用。

A liver targeted therapeutic drug based on glycosyl metal framework and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种基于糖基金属框架材料的肝靶向治疗药物及制备方法
本专利技术涉及一种基于糖基金属框架材料的肝靶向治疗药物及制备方法，属于生物医药领域。
技术介绍
原发性肝癌，主要是肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma，HCC)，起病隐匿，早诊困难，进展迅速，治疗棘手，预后凶险。全球恶性肿瘤中HCC发病率居第6位，死亡率居第2位，其中一半以上新发和死亡病例来自中国。2016年全国肿瘤登记中心的高质量基于人群的流行病学调查收集并分析72个登记点的数据(覆盖中国6.5％的人口)显示，中国肝癌新发病例数为46.6万，死亡例数为42.2万，是我国60岁以下男性最常见的、死亡率最高的恶性肿瘤。慢性乙型肝炎、酒精中毒或丙型肝炎感染引起的肝硬化是HCC的主要危险因素，其次是非酒精性脂肪性肝炎。在乙型肝炎病毒(HBV)流行的地区HCC的发病率较高，包括我国、东南亚和撒哈拉以南非洲地区，而慢性丙型肝炎(HCV)，酒精性肝硬化和非酒精性脂肪性肝炎是西方人群患HCC的主要原因。基于此，肝癌的治疗越来越受到全世界范围内的关注。手术切除、肝移植或射频消融等根治性治疗仅适用于不到30％的病例。索拉非尼是晚期HCC患者一线治疗药物，但伴随着高频率的不良事件的发生，总生存率未见明显提高。此外，现有药物绝大部分是游离的小分子药物，给药之后遍布全身，无法在病灶部位聚集，由此疗效有限，对患者的毒副作用大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术采用纳米级的金属框架材料作为载药载体，修饰上糖分子靶向基团，从而将纳米材料的被动靶向和糖基材料的主动靶向结合在一起，能够很好的在病灶部位聚集，起到靶向治疗效果。本专利技术克服了目前糖分子作为多羟基醛结构不易修饰到纳米材料表面的问题，将糖分子进行了化学改造，将其端基位连接上氨基连接臂，通过酰胺反应共价连接到金属框架材料外面，从而达到靶向效果。本专利技术还实现多种功能集中在一种纳米材料载体中，提出了一种新型治疗系统，将光敏剂和化疗药物整合在一个生物相容性和安全性良好的载体中。首先以卟啉为连接臂的金属框架材料PCN-224作为载体载入抗肿瘤药物阿霉素(将其命名为DOX@PCN-224)，从而实现了光动力学治疗和化疗的协同治疗。随后，通过静电吸附在DOX@PCN-224表面修饰上了COOH-PEG-COOH，从而将DOX@PCN-224表面引入了羧基基团。最后通过酰胺反应将半乳糖靶向分子修饰到了材料表面，从而成功组建了靶向协同治疗纳米体系。本专利技术的一个目的是提供一种光动力学治疗与化疗联合、酸敏感示踪的靶向治疗肝脏疾病的药物，所述药物的结构为下式(I)所示：其中，A为选自如下的一个或多个相同或不同的化疗药物：阿霉素(DOX)、索拉非尼、5-氟尿嘧啶(5-FU)；B为具有光敏剂为连接臂的金属框架材料MOFs；C为连接基，所述连接基为-CO-PEG-CO-；其中PEG的分子量为1000-2000；D为半乳糖或含有半乳糖胺残基的单糖或寡糖类分子；其可以特异性识别肝癌细胞表面过度表达的去唾液酸糖蛋白受体。在本专利技术的一种实施方式中，所述金属框架材料MOFs选自PCN-224、PCN-222。在本专利技术的一种实施方式中，所述药物简写为：化疗药物@Gal–MOFs。本专利技术的另一方面是提供一种上述式(I)药物的的制备方法，包括如下步骤：(1)DOX@-PCN-224的制备将ZrOCl2·8H2O、TCPP和苯甲酸分散在有机溶剂中，混匀后，加入阿霉素形成混合体系，80-100℃下进行反应，然后固液分离取沉淀，洗涤、干燥，即得DOX@PCN-224；(2)将步骤(1)得到的DOX@PCN-224和COOH-PEG-COOH分散在水中形成混合液，常温下进行反应，反应结束后固液分离取沉淀，洗涤、干燥即得羧基修饰的DOX@PCN-224；(3)将步骤(2)所得的羧基修饰的DOX@PCN-224、氨基修饰的半乳糖、缩合剂溶于水中，常温下进行反应；反应结束后固液分离取沉淀，洗涤、干燥即得DOX@Gal-PCN-224。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中阿霉素、ZrOCl2·8H2O、TCPP和苯甲酸的质量比为1：(5-8)：(2-4)：(50-60)。优选1：6.25：2.08：58.33。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中的有机溶剂为DMF。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中阿霉素在混合体系中的浓度为0.4-0.6mg/mL，优选0.44mg/mL。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中DOX@PCN-224与COOH-PEG-COOH的质量比为(2-2.5)：1。优选2：1。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中DOX@PCN-224在混合液中的质量浓度为0.8-1.2mg/mL。优选0.9mg/mL。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(3)中羧基修饰的DOX@PCN-224与氨基修饰的半乳糖的质量比为1：0.5-0.8。优选1：0.67。在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(3)中的缩合剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)。在本专利技术的一种实施方式中，所述缩合剂中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与N-羟基琥珀酰亚胺质量比为1.7：1。有益效果：本专利技术药物集肝肿瘤组织靶向性、示踪性于一体的。本专利技术药物的生物相容性和细胞毒性已被认真评估，在体外研究了该靶向协同治疗纳米体系的稳定性及酸性pH触发药物释放，在HepG2和Huh7细胞系中都研究药物输送，单线态氧的产生能力，以及光动力学治疗和化疗的协同治疗作用。此外，在皮下实体瘤和原位瘤小鼠模型中都进行了体内行为示踪和治疗功效评定，具有优异的示踪和治疗效果。附图说明图1：(A)无机纳米材料DOX@Gal-PCN-224的扫描电镜图；(B)无机纳米材料DOX@Gal-PCN-224的透射电镜图；(C)扫描电镜元素映射C-K,N-K,O-K和Zr-K信号；(D)紫外-可见吸收光谱分析：(a)DOX@PCN-224,(b)COOH-PEG-COOH修饰的DOX@PCN-224和(c)DOX@Gal-PCN-224；(E)无机纳米材料DOX@Gal-PCN-224的水合粒径分布图。图2：在水、PBS缓冲液(pH7.4)和含有10％FBS的培养基存在下，DOX@Gal-PCN-224水合粒径的稳定性。图3：在不同的pH条件下无机纳米材料DOX@Gal-PCN-224的释放曲线。图4：HepG2，Huh7和HEK293细胞与各种浓度的Gal-PCN-224孵育48小时后的细胞存活率。图5：无机纳米材料DOX@Gal-PCN-224在有或没有半乳糖(1mM)竞争下孵育HepG2，Huh7和HEK293细胞的激光共聚焦图。图6：HepG2(B1)，Huh7(B2)和HEK293(B3)细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种靶向治疗肝脏疾病的药物，其特征在于，所述药物的结构如式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种靶向治疗肝脏疾病的药物，其特征在于，所述药物的结构如式(I)所示：



其中，A选自如下的一个或多个相同或不同的化疗药物：阿霉素、索拉非尼、5-氟尿嘧啶；
B为具有光敏剂为连接臂的金属框架材料MOFs；
C为连接基，所述连接基为-CO-PEG-CO-；
D为半乳糖或含有半乳糖胺残基的单糖或寡糖类分子。


2.根据权利要求1所述的药物，其特征在于，所述金属框架材料MOFs选自PCN-224、PCN-222。


3.权利要求1或2所述的药物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)DOX@-PCN-224的制备：
将ZrOCl2·8H2O、TCPP和苯甲酸分散在有机溶剂中，混匀后，加入阿霉素形成混合体系，80-100℃下进行反应，然后固液分离取沉淀，洗涤、干燥，即得DOX@PCN-224；
(2)将步骤(1)得到的DOX@PCN-224和COOH-PEG-COOH分散在水中形成混合液，常温下进行反应，反应结束后固液分离取沉淀，洗涤、干燥即得羧基修饰的DOX@PCN-224；
(3)将步骤(2)所得的羧基修饰的DOX@PCN-224、氨基修饰的半乳糖、缩合剂溶于水中，常温下进行反应；反应结束后固液分离取沉淀，洗涤、干燥即得DOX@Gal-PCN-224。

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【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，尹健，胡珺，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32