可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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，表面修饰血脑肿瘤屏障靶向PSMA配体和脑转移瘤靶向渗透P32配体，该纳米给药系统经PSMA受体靶向血脑肿瘤屏障区域，再经P32受体跨越血脑肿瘤屏障、靶向蓄积脑转移瘤、促进载药纳米体系渗透至脑转移瘤深部区域。

【技术实现步骤摘要】
可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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
，具体涉及一种可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统及其制备方法和应用。
技术介绍
脑转移瘤是源于中枢神经系统以外的肿瘤细胞转移到脑组织内形成的恶性肿瘤，为成人最常见的颅内肿瘤。随着现在肿瘤诊疗技术的提高及肿瘤病人生存期的延长，脑转移瘤发病率呈升高趋势，如HER2阳性乳腺癌患者的脑转移发生率高达25-50％。血脑肿瘤屏障的存在，使药物难以从血液向脑转移瘤转运，极大限制了脑转移瘤的药物治疗。因此，亟需构建一种可有效克服血脑肿瘤屏障的靶向递送系统，实现药物在脑转移瘤病灶的高效蓄积。血脑肿瘤屏障主要由与脑肿瘤相关的血管内皮细胞形成。与血脑屏障相比，血脑肿瘤屏障一方面保留了血脑屏障的部分特征，另一方面具有较高的通透性，且高表达某些特异性受体。基于受体介导转运机制，寻找血脑肿瘤屏障和脑转移瘤细胞上高表达的某几类特异性受体，设计特定配体修饰的靶向纳米体系，可提高药物在脑转移瘤区域的蓄积。然而该类体系仍存在以下几点不足：(1)目前针对跨屏障转运的设计，多集中于血脑屏障而非血脑肿瘤屏障上特异性表达的受体，如转铁蛋白受体、低密度脂蛋白受体等，可能造成脑内正常组织的非特异性蓄积，增加药物的脑内毒性；(2)目前针对于靶向配体的设计，大多选择与受体具有高亲和力的靶向配体，而未关注其跨细胞转运的效应。该设计可实现靶细胞内的药物蓄积，但其跨越血脑屏障及穿透至肿瘤深处的能力未知。前列腺特异性膜抗原(PSMA)是一种前列腺上皮细胞II型跨膜糖蛋白，高度表达于前列腺癌细胞，可触发受体介导的内吞作用并将具有PSMA配体的治疗剂内化到细胞中。最新研究发现，PSMA特异性表达于乳腺癌脑转移瘤、脑胶质瘤相关内皮细胞，且在正常血脑屏障内皮细胞上不表达。因此，PSMA有望成为跨血脑肿瘤屏障转运的特异性靶标。目前，PSMA配体修饰的纳米给药系统应用于脑靶向治疗尚无文献报道。另有研究表明，P32受体(gC1qR)高表达于肿瘤细胞(特别是乳腺癌)、肿瘤来源的内皮细胞和肿瘤相关巨噬细胞。结合以上两点，筛选与血脑肿瘤屏障及乳腺癌细胞具有高亲和力、高跨细胞转运能力的特定配体，构建靶向递送系统，有望突破药物脑内递送瓶颈，显著提升纳米体系在脑内的靶向效率。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
技术实现思路
本专利技术目的是研究一种可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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：可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统，其特征在于：包括中空的基础载体，所述基础载体为生物可降解的高分子材料，在所述基础载体的内部装载有抗肿瘤药物,在所述基础载体的表面修饰血脑肿瘤屏障靶向PSMA配体和脑转移瘤靶向渗透P32配体。本专利技术的另一技术方案是：可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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)将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；(2)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PSMA配体，在室温下反应1h后高速离心除去过量的PSMA配体，沉淀，获得第二纳米粒；(3)将所述第二纳米粒超声分散于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P32配体，在室温下反应1h后高速离心除去过量的P32配体，沉淀，获得第三纳米粒；(4)将所述第三纳米粒超声分散于水中，高速离心、沉淀，获得最终纳米粒；(5)将所述最终纳米粒分散于水中，冻干得到可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统。进一步的，在步骤(1)、(2)、(3)和(4)中，所述高速离心的速度为13000rpm-35000rpm，时间为10min-40min。进一步的，在步骤(1)、(2)和(3)中，所述功能连接分子为琥珀酰亚胺-聚乙二醇-马来酰亚胺。进一步的，步骤(2)中所述PSMA配体为化学小分子、多肽、单抗中的任意一种。进一步的，所述PSMA配体为化学小分子ACUPA、序列号为GRFLTGGTGRLLRIS、SHSFSVGSGDHSPFT、WQPDTAHHWATL、(WQPDTAHHWATL)2-K或GTIQPYPFSWGY的多肽中的任意一种。进一步的，步骤(3)中所述P32靶向配体为化学小分子、多肽、单抗中的任意一种。进一步的，所述P32靶向配体为cTT1、LinTT1或Lyp-1中的任意一种。进一步的，所述PSMA配体或P32配体与功能连接分子的摩尔比为5:100-100:100。本专利技术的另一技术方案是：可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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：1、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、表面修饰血脑肿瘤屏障靶向PSMA配体和脑转移瘤靶向渗透P32配体，从而构建出可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统；2、该纳米给药系统经PSMA受体靶向血脑肿瘤屏障区域，再经P32受体跨越血脑肿瘤屏障、靶向蓄积脑转移瘤、促进载药纳米体系渗透至脑转移瘤深部区域；3、该纳米给药系统可特异性跨越血脑肿瘤屏障，实现脑转移瘤区域的治疗浓度的药物高效递送；同时有效降低药物在正常脑区域的非特异性蓄积，具有较高的安全性；4、该体系的制备方法简单可控，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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，图1为本专利技术所述的可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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ACUPA的化学结构式；图3为通过透射电镜表征的本专利技术所述的可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统(A-NPs-cT)的电镜图，标尺为100nm；图4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)的四种纳米给药系统(NPs、A-NPs、NPs-cT、A-NPs-cT)的粒径大小；图5为通过动态光散射表征的本专利技术所述的DOX@A-NPs-cT和LAP@A-NPs-cT两种纳米给药系统的粒径分布图；图6为通过动态光散射表征的本专利技术所述的载DOX或LAP的四种纳米给药系统(NPs、A-NPs、NPs-cT、A-NPs-cT)的粒径的多分散指数；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统，其特征在于：包括中空的基础载体，所述基础载体为生物可降解的高分子材料，在所述基础载体的内部装载有抗肿瘤药物,在所述基础载体的表面修饰血脑肿瘤屏障靶向PSMA配体和脑转移瘤靶向渗透P32配体。/n

【技术特征摘要】
1.可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统，其特征在于：包括中空的基础载体，所述基础载体为生物可降解的高分子材料，在所述基础载体的内部装载有抗肿瘤药物,在所述基础载体的表面修饰血脑肿瘤屏障靶向PSMA配体和脑转移瘤靶向渗透P32配体。


2.可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤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)将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；
(2)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PSMA配体，在室温下反应1h后高速离心除去过量的PSMA配体，沉淀，获得第二纳米粒；
(3)将所述第二纳米粒超声分散于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P32配体，在室温下反应1h后高速离心除去过量的P32配体，沉淀，获得第三纳米粒；
(4)将所述第三纳米粒超声分散于水中，高速离心、沉淀，获得最终纳米粒；
(5)将所述最终纳米粒分散于水中，冻干得到可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统。


3.根据权利要求2所述的可跨血脑肿瘤屏障转运及穿透肿瘤的脑转移瘤靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：在步骤(1)、(2)、(3)和(4)中，所述高速离心的速度为13000rpm-35000rpm，时间为10min-40min。


4.根据权利要求2所述的可跨血脑肿瘤屏障转运...

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