一种单宁酸/Fe制造技术

本发明专利技术公开了一种单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子三元纳米颗粒体系及其快速纳米络合方法，以及基于该纳米颗粒体系的药物递送方法，上述体系和方法使得纳米颗粒能够在腹腔给药后持续稳定地释放药剂，在二型糖尿病治疗纳米药物的应用上具有临床转化潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种单宁酸/Fe3+纳米颗粒体系、药物递送方法
本专利技术涉及一种生物医药
，具体涉及一种纳米颗粒体系以及基于该纳米颗粒体系的药物递送方法。
技术介绍
二型糖尿病(T2D)病例占所有糖尿病病例的90％，这种病在世界范围内造成了沉重的公共卫生负担。胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是T2D治疗中最有效的药物之一，但是其能被蛋白水解酶二肽基肽酶-4(DDP-4)快速清除，故在血液中的半衰期较短(小于2分钟)，因此在临床应用中面临重大挑战。近年来，人们一直在努力制备GLP-1的类似物来提高其在体内的循环时间。约翰等人在毒蜥的唾液中分离一种由39个氨基酸组成的GLP-1类似物艾塞那肽(exendin-4)，半衰期是GLP-1的20-30倍，序列同源性高达53％，同时具有很多相似的血糖调节作用，包括促进葡萄糖依赖性促胰岛素分泌、抑制葡萄糖依赖性的不合理的胰高血糖素分泌、延迟胃排空、减少食物的摄入量。此外，exendin-4已经被证明在体外和体内均可以促进β-cell的增殖和胰岛新生，但是由于其血清稳定性差，需要每天注射两次，导致患者顺应性差。目前已经有多种方法来提高exendin-4治疗的持久性和有效性。聚乙二醇化、偶联白蛋白等化学修饰可增加其血清稳定性和循环时间，但这些化学结构修饰可能降低药物的生物活性。另一种方式是利用生物材料，如聚乳酸-共-乙醇酸(PLGA)微球负载exendin-4，从而实现药物的缓释。但由于粒径分布较宽，胶体稳定性较差，药物负载量较低(～5％)，导致释放曲线不理想。同时以上这些策略均存在加工费力、产量低、重现性差等诸多问题，最终阻碍其临床转化。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种粒径均匀、胶体稳定性好的纳米颗粒体系以及基于该纳米颗粒体系的药物递送方法。本专利技术的第一个目的是提供一种纳米颗粒。本专利技术的第二个目的是提供一种药物递送方法。本专利技术的第三个目的是提供一种连续地生成粒径均匀纳米颗粒的快速络合方法。本专利技术的上述目的通过以下技术方案给予实现：一种纳米颗粒，包括单宁酸、水溶性三价金属离子和药剂，所述药剂是包含水溶性蛋白质、水溶性肽或其组合的药剂，所述单宁酸与水溶性三价金属离子的质量比为10-100、15-95、20-90、25-85、30-80、35-75或40-70。优选地，所述水溶性三价金属离子选自Fe(III)、Al(III)或其组合。最优选地，所述水溶性三价金属离子是Fe(III)。优选地，所述肽包含5-150、5-100或5-50个氨基酸残基。最优选地，所述肽是艾塞那肽。优选地，所述水溶性蛋白分子量大小包含5-200、5-150或5-100kDa。优选地，所述水溶性肽或所述水溶性蛋白质选自抗体、抗体片段、激素、激素受体、受体配体、细胞因子、生长因子或其组合。在一些实施方案中，所述纳米颗粒包括30-60或40-50％(w/w)的单宁酸、0.1-20、1-15或2-10％(w/w)的水溶性三价金属离子和1-50、5-45、10-40或15-35％(w/w)的药剂。在一些实施方案中，所述纳米颗粒包括65.6％(w/w)的单宁酸、32.8％(w/w)的艾塞那肽和1.6％(w/w)的Fe(III)。在一些实施方案中，所述纳米颗粒包括79.2％(w/w)的单宁酸，19.8％(w/w)的艾塞那肽和1.0％(w/w)的Fe(III)。基于上述纳米颗粒，本专利技术提供了一种药物递送方法，包括以下步骤：提供纳米颗粒；将纳米颗粒施用给受试者；纳米颗粒粘附到受试者的细胞上；和药剂递送到细胞中。优选地，所述纳米颗粒通过口服递送、静脉注射、肌肉注射、腹腔注射、皮下注射或其组合施用。为了连续地生成粒径均匀的单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子纳米颗粒，本专利技术还提供了一种快速纳米络合(FNC)方法，包括：(a)将包含单宁酸的第一流体以第一可变流速流入封闭室中，所述单宁酸溶解于水中，浓度为0.2-40、1.0-30或2.0-30mg/mL；(b)将包含一种或多种的水溶性肽或水溶性蛋白质的第二流体以第二可变流速流入所述封闭室中，所述水溶性肽或水溶性蛋白质的浓度为0.1-20、1.0-15或1.5-10mg/mL；(c)将包含一种或多种水溶性三价金属离子的第三流体以第三可变流速流入所述封闭室中，所述水溶性三价金属离子的浓度为0.005-1、0.05-0.9或0.5-0.8mg/mL；(d)使所述第一流体、第二流体和第三流体在所述封闭室内充分混合，从而使得所述单宁酸、所述一种或多种水溶性三价金属离子和所述一种或多种水溶性肽或水溶性蛋白质经历连续地生成单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子三元纳米颗粒的络合过程。优选地，所述封闭室是一个三入口限定撞击射流混合装置。优选地，第一、第二和第三可变流速各自为0.5-100、1.0-90、5.0-80、10-70或20-70mL/min。优选地，所述一种或多种水溶性三价金属离子选自Fe(III)、Al(III)或其组合。优选地，所述单宁酸浓度为0.5-10、1-9、2-8、3-7或4-6mg/mL，第一流体的pH为3.0-7.0或4.0-6.0。优选地，所述水溶性肽或水溶性蛋白质的浓度为0.5-5、1-4或2-3mg/mL，第二流体的pH为5.5-8.0或6.5-7.5。优选地，所述水溶性三价金属离子浓度为0.005-0.5、0.05-0.4、0.5-0.3或0.1-0.2mg/mL，第三流体的pH为1.0-4.0或2.0-3.0。优选地，所述单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子纳米颗粒的直径为20nm至500nm。优选地，所述单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子纳米颗粒的多分散指数为0.02-0.4或0.05-0.2。尽管本文中采用了特定术语，但它们仅用于一般的和描述性的意义，而非用于限制的目的。除非另有定义，本文使用的所有技术术语和科学术语具有与由本描述的主题所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。下列参考资料为本领域普通技术人员提供了本专利技术中使用的许多术语的一般定义：DictionaryofMicrobiologyandMolecularBiology，第2版，Singleton等，1994；TheCambridgeDictionaryofScienceandTechnology，Walker，1988；TheGlossaryofGenetics，第5版，R.Rieger等，SpringerVerlag，1991；TheHarperCollinsDictionaryofBiology，Hale&Marham,1991。如本文中所用，除非另有所指，否则下列术语在下文中具有归于它们的含义。术语“活性”是指药剂在被本专利技术的单宁酸/Fe(III)纳米颗粒转运后发挥其功能的能力。如在本文中使用的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米颗粒，其特征在于，包括单宁酸、水溶性三价金属离子和药剂，所述药剂是包含水溶性蛋白质、水溶性肽或其组合的药剂，所述单宁酸与水溶性三价金属离子的质量比为(10-100)：1。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒，其特征在于，包括单宁酸、水溶性三价金属离子和药剂，所述药剂是包含水溶性蛋白质、水溶性肽或其组合的药剂，所述单宁酸与水溶性三价金属离子的质量比为(10-100)：1。


2.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，包括30-60％(w/w)的单宁酸、0.1-20％(w/w)的水溶性三价金属离子和1-50％(w/w)的药剂。


3.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述水溶性三价金属离子选自Fe(III)、Al(III)或其组合。


4.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述肽包含5至150个氨基酸残基。


5.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述蛋白质的分子量为5-200kDa。


6.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述水溶性肽或所述水溶性蛋白质选自抗体、抗体片段、激素、激素受体、受体配体、细胞因子、生长因子或其组合。


7.根据权利要求4所述的纳米颗粒，其特征在于，所述肽是艾塞那肽。


8.根据权利要求7所述的纳米颗粒，其特征在于，包括65.6％(w/w)的单宁酸、32.8％(w/w)的艾塞那肽和1.6％(w/w)的Fe(III)。


9.根据权利要求7所述的纳米颗粒，其特征在于，包括79.2％(w/w)的单宁酸，19.8％(w/w)的艾塞那肽和1.0％(w/w)的Fe(III)。


10.一种药物递送方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供权利要求1所述的纳米颗粒；
将纳米颗粒施用给受试者；
纳米颗粒粘附到受试者的细胞上；和
药剂递送到细胞中。


11.根据权利要求10所述的一种药物递送方法，其特征在于，所述纳米颗粒通过口服递送、静脉注射、肌肉注射、腹腔注射、皮下注射或其组合施用。


12.一种连续地生成粒径均匀的单宁酸/(肽或蛋白质)/三价金属离子纳米颗粒的快速纳米络合方法，其特征在于，包括：
(a)将包含单宁酸的第一流体以...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡一宗，何治宇，毛海泉，陈永明，刘立新，
申请(专利权)人：约翰霍普金斯大学，中山大学，
类型：发明
国别省市：美国;US