可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术公开了一种可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和应用。以生物可降解的高分子材料为基础载体，内部装载抗肿瘤药物，表面修饰脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽，该融合肽由脑靶向肽、酶敏感肽和转移瘤靶向肽构成，该纳米给药系统经脑靶向肽跨越血脑屏障，在脑转移瘤微环境高表达的酶作用下断裂敏感肽，暴露的转移瘤靶向肽发挥靶向作用，该纳米粒可避免跨越血脑屏障的纳米粒经血脑屏障基膜外侧低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)介导的跨胞转运回流至血液侧，从而提高纳米粒在脑转移瘤区域的蓄积。

【技术实现步骤摘要】
可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米生物医药
，具体涉及一种可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和其应用。
技术介绍
脑转移瘤是周围组织恶性肿瘤最常见的中枢性并发症；约20％的癌症病人会发生癌细胞的脑转移，使得脑转移成为最常见的颅内肿瘤。目前临床首选的手术治疗和放疗由于血脑屏障的存在及脑转移瘤多病灶和浸润性的特点，不能有效根除肿瘤且具有极大的副作用，因此开发高效的脑转移瘤靶向的药物传递系统成为现今的研究热点。基于纳米粒的药物传递策略常被用于改善药物的血脑屏障透过率。这一策略主要是通过在纳米粒表面修饰具有靶向脑微血管内皮细胞功能的配体，使纳米粒可以通过脑微血管内皮细胞上受体介导的跨细胞转运途径进入脑组织。目前较常使用的脑微血管内皮细胞上的靶标为低密度脂蛋白受体、转铁蛋白受体等。其中，低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)在脑微血管内皮细胞上表达量较丰富，Angiopep-2作为其配体，成为具有较大潜力的脑靶向多肽。然而，即使是像Angiopep-2这样高效的靶头，其到达脑组织的药量仅为注射剂量的0.2-0.3％。研究表明，血脑屏障基底外侧LRP1的表达参与脑内Aβ的清除。因此，经LRP1配体修饰的纳米粒虽能有效穿越血脑屏障，但也可经基底外侧的LRP1介导的跨胞途径回流至血液侧，导致纳米粒在脑内的有效蓄积降低，无法达到脑转移瘤的有效药物治疗浓度。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。<br>
技术实现思路
本专利技术目的是研究一种可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和应用。本专利技术的技术方案是：一种可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统，以生物可降解的高分子材料为基础载体，内部装载抗肿瘤药物，表面修饰脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽，所述脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽由脑靶向肽、酶敏感肽和转移瘤靶向肽构成，经所述脑靶向肽跨越血脑屏障，在所述脑转移瘤微环境高表达的酶作用下断裂所述酶敏感肽，使暴露的所述转移瘤靶向肽发挥靶向作用。本专利技术的另一技术方案是：一种可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)称取高分子材料，溶于有机溶剂中，形成油相；(2)将抗肿瘤药物溶于水或有机溶剂中形成含药溶液；(3)将所述含药溶液逐滴加入涡旋的所述油相中，超声乳化形成油包水型的乳剂；(4)将所述油包水型的乳剂逐滴加入涡旋的外水相中，超声乳化形成水包油包水型的复乳；(5)迅速将所述水包油包水型的复乳倒入挥发水相中，搅拌过夜挥发除去有机溶剂，形成纳米粒混悬液；(6)将所述纳米粒混悬液低速离心留取上清液；(7)将所述上清液高速离心，获得提纯的未修饰纳米粒；(8)将所述未修饰纳米粒超声分散于pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中，表面修饰功能连接分子，在室温下反应1h后通过高速离心除去过量的功能连接分子，沉淀，获得第一纳米粒；(9)将所述第一纳米粒超声分散于pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中，通过功能连接分子在表面修饰融合肽，在室温下反应1h后高速离心除去过量融合肽，沉淀，获得第二纳米粒；(10)将所述第二纳米粒超声分散于水中，高速离心、沉淀，获得最终纳米粒；(11)将所述最终纳米粒分散于水中，冻干得到可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统。进一步的，步骤(1)中所述高分子材料为聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸或聚己内酯中的任意一种；所述有机溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷中的任意一种。进一步的，步骤(2)中所述抗肿瘤药物为阿霉素、紫杉醇、替莫唑胺、拉帕替尼、曲妥珠单抗或抗肿瘤的siRNA、DNA基因药物中的任意一种，当所述抗肿瘤药物选择阿霉素时，所述阿霉素为三乙胺脱盐后的产物，盐酸阿霉素与所述三乙胺的摩尔比为1:0.5-1:10，所述高分子材料与所述抗肿瘤药物的质量比为100:1-100:50，所述有机溶剂为乙酸乙酯、二甲基甲酰胺或二甲亚砜中的任意一种。进一步的，步骤(4)中所述外水相为2.5％-5％(重量百分比)的聚乙烯醇溶液。进一步的，步骤(5)中所述外水相为0.01％-0.3％(重量百分比)的聚乙烯醇溶液。进一步的，步骤(6)中所述低速离心的速度为1000rpm-5000rpm，时间为5min-20min；步骤(7)、(8)和(9)中所述高速离心的速度为13000rpm-35000rpm，时间为10min-40min。进一步的，步骤(8)中所述功能连接分子为琥珀酰亚按-聚乙二醇-马来酰亚胺，所述功能连接分子与所述高分子材料的摩尔比为0.4:1-1.6:1。进一步的，步骤(9)中所述融合肽由脑靶向肽、酶敏感肽和转移瘤靶向肽构成，所述脑靶向肽为LRP1靶向配体，所述酶敏感肽为金属基质蛋白酶MMP1、MMP2、MMP9中的任意一种酶的敏感性断裂肽，所述转移瘤靶向肽为Her2靶向配体、转铁蛋白受体靶向配体、CD44靶向配体中的任意一种，所述融合肽与聚乙二醇的摩尔比为5:100-100:100。本专利技术的另一技术方案是：可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统在靶向人体来源或动物来源的肿瘤细胞制剂中的应用。上述技术方案的优点在于：以生物可降解的高分子材料作为基础载体，内部装载抗肿瘤药物、表面修饰脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽，从而构建出可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统，该融合肽修饰的纳米给药系统经融合肽中的脑靶向肽片段跨越血脑屏障，该融合肽再在脑转移瘤微环境高表达的酶作用下断裂敏感肽片段，暴露转移瘤靶向肽片段，发挥靶向作用进入脑转移瘤细胞，该纳米粒可避免跨越血脑屏障的纳米粒经血脑屏障基膜外侧LRP1介导的跨胞转运回流至血液侧，从而提高纳米粒在脑转移瘤区域的蓄积，实现治疗浓度的药物递送，同时不会阻止纳米给药系统在正常脑区域的回流，可减少药物在正常脑区域的蓄积，安全性高，该制备方法简单可控，具有较高的操作性和经济效益。本专利技术有望成为治疗脑转移瘤的潜在纳米载体。附图说明图1为本专利技术所述的可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统的构建及其体内行为示意图；图2为通过透射电镜表征的本专利技术所述的可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统(NPs-K-s-A)的电镜图，标尺为100nm；图3为通过动态光散射表征的本专利技术所述的载抗肿瘤药物阿霉素(DOX)或载拉帕替尼(LAP)的六种纳米给药系统(NPs、NPs-K、NPs-K-、NPs-A、NPs-K-i-A、NPs-K-s-A)的粒径大小；图4为通过动态光散射表征的本专利技术所述的DOX@NPs-K-s-A和LAP@NPs-K-s-A两种纳米给药系统的粒径分布图；图5为通过动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统，其特征在于：以生物可降解的高分子材料为基础载体，内部装载抗肿瘤药物，表面修饰脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽，所述脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽由脑靶向肽、酶敏感肽和转移瘤靶向肽构成，经所述脑靶向肽跨越血脑屏障，在所述脑转移瘤微环境高表达的酶作用下断裂所述酶敏感肽，使暴露的所述转移瘤靶向肽发挥靶向作用。/n

【技术特征摘要】
1.可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统，其特征在于：以生物可降解的高分子材料为基础载体，内部装载抗肿瘤药物，表面修饰脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽，所述脑转移瘤微环境高表达的酶敏感的融合肽由脑靶向肽、酶敏感肽和转移瘤靶向肽构成，经所述脑靶向肽跨越血脑屏障，在所述脑转移瘤微环境高表达的酶作用下断裂所述酶敏感肽，使暴露的所述转移瘤靶向肽发挥靶向作用。


2.可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)称取高分子材料，溶于有机溶剂中，形成油相；
(2)将抗肿瘤药物溶于水或有机溶剂中形成含药溶液；
(3)将所述含药溶液逐滴加入涡旋的所述油相中，超声乳化形成油包水型的乳剂；
(4)将所述油包水型的乳剂逐滴加入涡旋的外水相中，超声乳化形成水包油包水型的复乳；
(5)迅速将所述水包油包水型的复乳倒入挥发水相中，搅拌过夜挥发除去有机溶剂，形成纳米粒混悬液；
(6)将所述纳米粒混悬液低速离心留取上清液；
(7)将所述上清液高速离心，获得提纯的未修饰纳米粒；
(8)将所述未修饰纳米粒超声分散于pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中，表面修饰功能连接分子，在室温下反应1h后通过高速离心除去过量的功能连接分子，沉淀，获得第一纳米粒；
(9)将所述第一纳米粒超声分散于pH值为7.4的磷酸盐缓冲液中，通过功能连接分子在表面修饰融合肽，在室温下反应1h后高速离心除去过量融合肽，沉淀，获得第二纳米粒；
(10)将所述第二纳米粒超声分散于水中，高速离心、沉淀，获得最终纳米粒；
(11)将所述最终纳米粒分散于水中，冻干得到可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统。


3.根据权利要求2所述的可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述高分子材料为聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸或聚己内酯中的任意一种；所述有机溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷中的任意一种。


4.根据权利要求2所述的可避免LRP1介导回流的融合肽修饰的脑转移瘤靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩亮，缪彤彤，高铎，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32