一种原位自组装四价铂药物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种原位自组装四价铂药物及其制备方法与应用。将顺铂通过化学反应生成氧化顺铂并进一步通过与赖氨酸残基反应共价修饰于酪氨酸磷酸化的自组装短肽上，构建出四价铂药物。该四价铂药物可在肿瘤细胞表面高表达的磷酸酶作用下，原位自组装形成具有纳米纤维微观结构的超分子水凝胶。被细胞摄取的含铂纳米纤维在肿瘤细胞内高表达的谷胱甘肽作用下，释放出二价铂药物，发挥治疗功效。水凝胶的形成促进了肿瘤细胞对铂类药物的摄取并增加了其在肿瘤细胞中的滞留时间。与传统的顺铂相比，该四价铂药物对肿瘤细胞的杀伤作用不受细胞耐药性的影响且系统毒性明显降低。

【技术实现步骤摘要】
一种原位自组装四价铂药物及其制备方法与应用
本专利技术属于纳米生物医药材料领域，涉及一种原位自组装四价铂药物及其制备方法及其在逆转肿瘤顺铂耐药中的应用。
技术介绍
顺铂作为最早应用于临床的二价铂类药物，具有广谱抗癌作用，对卵巢癌、非小型细胞肺癌、胃癌、乳腺癌等多种癌症均有很好的治疗效果。但是，顺铂在临床使用过程中出现的药物耐受以及较高的毒副作用等问题极大地限制了其应用范围。为了解决上述问题，科学家在顺铂的基础上推出了分别以卡铂和奥沙利铂为代表的二代和三代二价铂类药物，尽管在一定程度上改善了顺铂存在的一些弊端，但是其耐药性和毒副作用等问题并没有被完全克服。因此，亟需开发更有效的铂类药物，在发挥肿瘤治疗作用的同时降低毒副作用。与二价铂相比，四价铂配合物易于进行化学修饰，且具有动力学惰性等优势，往往能够有效地减少铂类化合物的系统毒性，并逆转顺铂耐药。肿瘤细胞摄取后，四价铂被肿瘤细胞中高表达的谷胱甘肽等还原性物质还原为二价铂才能发挥治疗功效，而正常细胞中由于还原性物质表达水平较低，四价铂不会被还原成二价铂，因此其对正常组织几乎没有毒性。借助特殊的方法，提高四价铂类药物在肿瘤部位的富集，增加肿瘤细胞摄取，可在发挥四价铂优势的基础上进一步降低其系统毒性以及降低顺铂药物耐受对肿瘤治疗的影响。目前，利用病变部位异常表达的信号分子在原位形成组装体，使原本在血液循环过程中没有攻击性的小分子在肿瘤微环境作用下发生响应而发挥作用的手段在肿瘤的治疗中展现出了极大的应用前景。这种原位自组装策略兼具小分子药物与纳米药物的优点，可形成在肿瘤部位滞留时间长、渗透性强以及系统毒性低的多功能纳米药物。由于多肽具有良好的生物相容性、可降解性、灵活的响应性以及特殊的生物功能等优点，基于多肽的原位自组装，尤其是酶催化的原位自组装，备受研究者关注。碱性磷酸酶（ALP）在部分肿瘤细胞，如Hela细胞的细胞膜上高表达，具有优良的去磷酸化性质。研究表明，将荧光分子FITC共价修饰于酪氨酸磷酸化的短肽序列Fmoc-KFFYp上，可以通过细胞膜表面高表达的ALP对其去磷酸化，实现肿瘤原位自组装，进而控制荧光信号的开关，对肿瘤细胞进行示踪。同样，将药物酪丝缬肽共价修饰于磷酸化的短肽上，可以在细胞膜表面ALP的作用下原位形成纳米纤维结构，增加了肿瘤细胞对药物的摄取，提高了药物的滞留时间，增强了药物的肿瘤杀伤效果。因此，利用四价铂的可修饰性，将其共价修饰于磷酸化的短肽序列上，构建ALP响应的原位自组装四价铂药物有望成为逆转肿瘤顺铂耐受、降低顺铂系统毒性的有效方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种原位自组装四价铂药物的制备方法并探讨其在逆转肿瘤顺铂耐药中的应用。本专利技术的原位自组装四价铂药物具备以下优势：1）在肿瘤细胞表面高表达的ALP作用下原位自组装形成纳米纤维结构，增加药物在肿瘤部位的富集，提高细胞对药物的摄取，减少细胞对药物的外排，有效克服肿瘤对顺铂药物的耐受；2）在肿瘤细胞内高表达的谷胱甘肽作用下响应性释放二价铂类药物，其通过与DNA进行有效结合，达到抗肿瘤的目的；3）肿瘤细胞膜表面原位自组装与肿瘤细胞内谷胱甘肽响应性药物释放相互协同，能够有效降低化疗药顺铂对机体造成的系统毒性。为实现上述目的，本专利技术公开了如下的
技术实现思路
：一种原位自组装四价铂药物，具有如下的结构式：本专利技术进一步公开了原位自组装四价铂药物的制备方法，其特征在于：将原材料顺铂通过化学反应生成氧化顺铂并进一步通过与赖氨酸残基反应共价修饰于酪氨酸磷酸化的萘普生（Npx）封端的短肽Npx-ffkyp(Npx-D-Phe-D-Phe-D-Lys-D-Tyr(H2PO3))上，构建出四价铂药物。该四价铂药物可在肿瘤细胞表面高表达的磷酸酶作用下，原位自组装形成具有纳米纤维微观结构的超分子水凝胶。与传统的顺铂相比，该四价铂药物对肿瘤细胞的杀伤作用不受细胞耐药性的影响且系统毒性明显降低。典型的原位自组装四价铂药物制备方法如下：将双丁二酸化铂、N-羟基丁二酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐置于圆底烧瓶中，用3mL无水二甲基亚砜溶解，并于室温条件下搅拌12小时之后，将萘普生封端的短肽Npx-ffkyp加入上述混合物中，并使用N,N-二异丙基乙胺调节混合物的pH至8–9，室温下继续搅拌24小时；最后，以含有0.1%三氟乙酸的水-甲醇溶液作为流动相，使用高效液相色谱对产物进行纯化。对液相分离出来的产物溶液进行冻干处理，即得最终的四价铂药物；其中双丁二酸化铂：N-羟基丁二酰亚胺：1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐：短肽Npx-ffkyp的物质的量比为1:2.1:2.1:2。本专利技术更进一步公开了原位自组装四价铂药物在制备逆转杀伤顺铂耐药肿瘤细胞方面的应用。特别是在制备降低肿瘤细胞毒性方面的应用。实验结果显示，顺铂对顺铂耐药肿瘤细胞的细胞毒性作用受细胞耐药性影响而大打折扣，但是原位组装四价铂药物的肿瘤细胞杀伤作用不受细胞耐药性的干扰，对顺铂耐药细胞仍然具有较高的毒副作用。本专利技术更加详细的描述如下：一种可原位自组装的四价铂药物，其特征在于：将原材料顺铂通过化学反应生成氧化顺铂并进一步通过与赖氨酸残基反应共价修饰于酪氨酸磷酸化的萘普生（Npx）封端的短肽Npx-ffkyp(Npx-D-Phe-D-Phe-D-Lys-D-Tyr(H2PO3))上，构建出四价铂药物。该四价铂药物可在肿瘤细胞表面高表达的磷酸酶作用下，原位自组装形成具有纳米纤维微观结构的超分子水凝胶。被细胞摄取的含铂纳米纤维在肿瘤细胞内高表达的谷胱甘肽作用下，释放出二价铂药物，发挥治疗功效。水凝胶的形成促进了肿瘤细胞对铂类药物的摄取并增加了其在肿瘤细胞中的滞留时间。与传统的顺铂相比，该四价铂药物对肿瘤细胞的杀伤作用不受细胞耐药性的影响且系统毒性明显降低。优选原位自组装四价铂药物的制备方法。其特征在于步骤如下：将双丁二酸化铂（26.7mg,0.05mmol）、N-羟基丁二酰亚胺（12.1mg,0.105mmol）和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（20.2mg,0.105mmol）置于圆底烧瓶中，用3mL无水二甲基亚砜溶解，并于室温条件下搅拌12小时。之后，将萘普生封端的短肽Npx-ffkyp（89.6mg,0.1mmol）加入上述混合物中，并使用N,N-二异丙基乙胺调节混合物的pH至8–9，室温下继续搅拌24小时。最后，以含有0.1%三氟乙酸的水-甲醇溶液作为流动相，使用高效液相色谱对产物进行纯化。对液相分离出来的产物溶液进行冻干处理，即得最终的四价铂药物。在其中一些实施例中，所述双丁二酸化铂制备方法包括如下步骤：1）将顺铂（500mg,1.67mmol）、过氧化氢（30w/v,4mL）以及10mL蒸馏水置于圆底烧瓶中，50℃下搅拌3小时后，将圆底烧瓶置于4℃下放置过夜；2）通过真空抽滤的方式收集滤饼，分别用冷水、冷乙醇、冷乙醚洗涤3次，最后经真空干燥，得产物氧化顺铂；3）将氧化顺铂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位自组装四价铂药物，具有如下的结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种原位自组装四价铂药物，具有如下的结构式：

。


2.权利要求1所述原位自组装四价铂药物的制备方法，其特征在于：将原材料顺铂通过化学反应生成氧化顺铂并进一步通过与赖氨酸残基反应共价修饰于酪氨酸磷酸化的萘普生（Npx）封端的短肽Npx-ffkyp(Npx-D-Phe-D-Phe-D-Lys-D-Tyr(H2PO3))上，构建出四价铂药物。


3.权利要求2所述原位自组装四价铂药物制备方法，其特征在于步骤如下：
将双丁二酸化铂、N-羟基丁二酰亚胺、和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐置于圆底烧瓶中，用3mL无水二甲基亚砜溶解，并于室温条件下搅拌12小时之后，将萘普...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鉴峰，王倩，杨翠红，杨丽军，黄帆，刘金剑，任春华，张玉民，
申请(专利权)人：中国医学科学院放射医学研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12