用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂制造技术

一种用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂，所述纳米药物包含：纳米粒，其由式（I）的化合物自组装形成

Nanopreparations for the treatment of diseases caused by mitochondrial dysfunction

【技术实现步骤摘要】
用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂
本专利技术属于医药领域，具体涉及一种用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂。
技术介绍
线粒体是一种双层膜结构的细胞器，在生理和病理中发挥重要角色。一方面，线粒体是细胞能量代谢的中心。另一方面，线粒体是细胞凋亡内在途径的重要调节因子。线粒体可以通过多种复杂的机制触发细胞凋亡过程，包括调节促凋亡蛋白的易位，促发凋亡蛋白如细胞色素c、凋亡诱导因子等，从线粒体膜间隙释放到胞浆。这些促凋亡蛋白可激活caspase等死亡信号蛋白，诱导细胞凋亡。线粒体功能对维持人类健康和维持体内平衡至关重要，线粒体功能障碍导致许多不同的疾病，包括癌症。长期以来，癌细胞线粒体被认为是功能失调的。癌细胞线粒体在结构和功能上与正常细胞有显著差异，包括线粒体膜电位升高、氧化磷酸化(OXPHOS)降低、活性氧生成增加、线粒体DNA突变增加、Ca2+超载以及凋亡耐受等。由于癌细胞线粒体对凋亡具有抵抗力，而线粒体是细胞凋亡的关键调节因子，因此线粒体是肿瘤治疗的重要靶点。线粒体靶向策略是基于线粒体极高的负膜电势。离域的亲脂性阳离子（DLCS）可以通过静电作用聚集到线粒体，与正常细胞相比，肿瘤细胞线粒体具有更高的负膜电势，因此可以产生更大的推动力。常见的DLCS如三苯基膦（TPP），地喹氯铵（DQA）等已经成功地修饰在纳米载体表面实现线粒体靶向。尽管这些纳米载体通过增强在肿瘤部位和线粒体的药物聚集提高治疗效率，但仍存在以下问题：1.较强的正电荷会导致其在体内快速清除；2.载药量低；3.载体可能产生的全身毒性。随后载体的降解也是一个潜在的问题，可能会给病人增加额外的负担。因此构建一个更高载药量，更安全的且能在肿瘤组织中暴露出正电荷的线粒体靶向体系至关重要。并且由于没有添加或很少添加载体材料，自组装纳米药物传递系统展现出较高的载药量，并且避免了载体材料相关的系统毒性以及载体降解、代谢、排泄的问题。但迄今为止，线粒体靶向的药物自组装系统还未见报道。
技术实现思路
我们前期发现，具有亲脂性阳离子结构的小檗碱衍生物可以作为一种有效的线粒体靶向抗肿瘤药物。我们使用了简单的纳米沉淀的方法制备了小檗碱衍生物纳米药物，并且进一步使用聚乙二醇表面功能化以实现更好的稳定性。这种正电荷的小檗碱衍生物自组装纳米粒有利于与负电荷的细胞膜和线粒体膜相互作用，促进细胞摄取和线粒体靶向。本专利技术在一方面提供了一种用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂，所述纳米制剂包含：纳米粒，其由式（I）的化合物自组装形成（I），其中，R1为氢时，R2为C10-C18烷基或苄基；或R2为氢时，R1为C10-C18烷基或苄基；所述C10-C18烷基包括C10-C18正烷基或它们的异构体。在优选的实施方式中，R1为C10-C18正烷基，例如正十烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基。更优选地，R1为正十八烷基。在优选的实施方式中，R2为C10-C18正烷基，例如正十烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基。更优选地，R2为C10-C14正烷基。更优选地，R2为正十烷基或正十二烷基。所述纳米制剂还包括聚乙二醇，其修饰在所述纳米粒外表面上；透明质酸，其包裹在被所述聚乙二醇修饰的纳米粒外表面上。在一些实施方式中，所述聚乙二醇为DSPE-PEG2000。在一些实施方式中，所述式（I）化合物与PEG用量比为1:4。在一些实施方式中，所述纳米制剂的平均粒径为130~160nm。在一些实施方式中，所述纳米制剂的电势为-20~-30mV。在一些实施方式中，所述纳米制剂的载药量为至少60%。在一些实施方式中，所述纳米制剂的形状为棒状。在一些实施方式中，其中所述疾病为癌症。在一些实施方式中，其中所述癌症为肺癌。在一些实施方式中，所述化合物为9-O-正十八烷基小檗碱。本专利技术在另一方面提供一种药物组合物，其包含上述的纳米制剂及药学上可接受的载体或赋形剂。本专利技术在另一方面还提供上述的纳米制剂在制备治疗用于由线粒体功能失调引起的疾病的应用。如图1所示，本专利技术的纳米制剂通过简单的纳米沉淀法将其制备成自组装纳米药物，表面依次修饰DSPE-PEG2000和透明质酸（HA），在提高纳米药物稳定性的同时，延长纳米药物的血液循环并增强其对肿瘤的主动靶向。其利用了小檗碱烷基衍生物线粒体靶向和抑制肿瘤增殖的双重作用，由于HA受体和HA酶在恶性肿瘤细胞广泛分布，修饰HA的自组装纳米药物静脉注射后，经HA受体介导的主动靶向作用聚集在肿瘤部位。在肿瘤部位，HA能被肿瘤细胞外基质和溶酶体中高表达的透明质酸酶降解，暴露出正电荷小檗碱烷基衍生物内核，实现溶酶体逃逸和线粒体靶向，通过直接杀伤肿瘤细胞及激活肿瘤细胞凋亡通路发挥抗肿瘤作用。附图说明图1.自组装纳米药物的制备过程和体内转运。图2.透射电镜观察的自组装纳米制剂的形态。图3.自组装纳米药物的细胞摄取(A)和C6的平均荧光强度(B)***P<0.001,vs.Control;###P<0.001,vs.freeC6;△P<0.05,vs.BD/C6NDs;☆P<0.05,vs.PEG/BD/C6NDs;※※※P<0.001,vs.HA/PEG/BD/C6NDs。图4.自组装纳米药物的溶酶体逃逸（A）；自组装纳米药物与线粒体的共定位（B）。图5.流式细胞仪测定的线粒体中的药物含量（A）和C6在分离中的线粒体中的平均荧光强度（B）。*P<0.05,***P<0.001,vs.Control;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001,vs.freeC6;△△P<0.01,vs.BD/C6NDs;☆☆☆P<0.001,vs.PEG/BD/C6NDs。图6.自组装纳米药物诱导A549细胞凋亡（A）和凋亡比例（B）；###P<0.001,vs.freeBD;△△P<0.01,vs.BDNDs;☆☆P<0.001,vs.PEG/BDNDs。图7.自组装纳米药物在体内的实时分布（A）和肿瘤位点的平均荧光强度（B）分离的肿瘤和器官的成像图（C）和平均荧光强度（D）*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,vs.freeDiR;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001,vs.BD/DiRNDs;△P<0.05,△△P<0.01,vs.PEG/BD/DiRNDs。图8.肿瘤生长曲线（A）**P<0.01,***P<0.001,vs.Control;#P<0.05,##P<0.01,vs.freeBD；肿瘤图片、肿瘤重量、和肿瘤抑制率（B）***P<0.001,vs.Control;##P<0.01,###P&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂，所述纳米制剂包含：/n纳米粒，其由式（I）的化合物自组装形成/n

【技术特征摘要】
1.一种用于治疗由线粒体功能失调引起的疾病的纳米制剂，所述纳米制剂包含：
纳米粒，其由式（I）的化合物自组装形成

（I），
其中，R1为氢时，R2为C10-C18烷基或苄基；或R2为氢时，R1为C10-C18烷基或苄基；
聚乙二醇，其修饰在所述纳米粒外表面上；
透明质酸，其包裹在被所述聚乙二醇修饰的纳米粒外表面上。


2.根据权利要求1所述的纳米制剂，其中所述纳米制剂的平均粒径为130~160nm。


3.根据权利要求1所述的纳米制剂，其中所述纳米制剂的电势为-20~-30mV。


4.根据权利要求1所述的纳米制剂，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海燕，宋佳，杨绚，林楚楚，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44