一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物及其制备方法和应用。该环糊精衍生物包括靶向穿膜肽R6RGD和载体材料羧甲基‑β‑环糊精，所述羧甲基‑β‑环糊精为环糊精改性后具有较强亲水性的含羧基端的β‑环糊精，所述靶向穿膜肽R6RGD为具有穿膜能力的六聚精氨酸(R6)穿膜肽与具有肿瘤细胞靶向的RGD（精氨酸‑甘氨酸‑天冬氨酸）的三肽相结合，形成具有穿膜能力和特地肿瘤细胞靶向的多肽片段。并将其与具有外亲水内疏水的羧甲基‑β‑环糊精酰胺键键合形成稳定的纳米包合材料，本发明专利技术肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物的缓释制剂具有良好的生物相容性与稳定性；体内毒副作用小，穿膜能力强和肿瘤靶向性好等优点，并且制备方法简单，操作方便，产量较高。

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物及其制备方法和应用
本专利技术属于医药类抗肿瘤药物靶向传递领域，具体涉及一种有效穿透生物膜并特异性靶向的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)的三肽是一种整合素αvβ3所能特异性识别的整合素配体。整合素αvβ3在正常血管中以最低量存在并且保持静止，但是在人癌症新生血管中却显著上调，这些整合素的上调使癌细胞更具运动性、侵袭性和对抗癌药物的抗性。RGD对整合素αvβ3有较高的亲和能力和识别能力，将其与抗癌药物联用。同时，RGD还能够靶向于人M细胞的根尖表面上，β1整合素被证明在人M细胞的顶端过度表达。六聚精氨酸(R6)是一种富含精氨酸的CPP类细胞穿膜肽，可以有效地进入细胞并介导自身不跨越质膜的大分子的进入，这种内吞作用在细胞摄取现象中起关键作用。有研究表明，随着精氨酸的增加，其穿膜能力增强，六聚精氨酸相较于单个精氨酸有更好的穿膜效果。经过修饰的纳米粒子作为药物载体进入体内，可以有效的减少人体网状内皮系统巨噬细胞的吞噬作用，作为纳米级的粒子能够穿越细胞间隙，可以通过人体最小的毛细血管被细胞组织吸收，纳米粒子药物可以控制药物在靶向部位控制释放，减少药物用量，增强药物疗效并降低药物的毒副作用。同时，粒子系统可避免药物活性的丧失，有利于药物的贮藏和运输。因为诸多纳米粒的优点，使纳米粒子成为了一种很有前途的药物剂型。目前大多数环糊精纳米粒都是通过利用其疏水空腔的载药能力来进行药物设计，缺少定点靶向肿瘤细胞并将药物利用穿膜肽进入肿瘤内部的能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物及其制备方法和应用，该环糊精衍生物纳米材料不仅使疏水性抗肿瘤药物的口服递送效率更高，并且对于癌细胞的选择性更强，对正常细胞毒副作用小。同时，其制备方法简单且产率较高，适用于放大合成和实际生产应用。本专利技术的另一目的在于提供上述肿瘤靶向穿膜环糊精衍生物的携带或促进生理活性物质穿透各种生物的细胞、粘膜、消化道等生理屏障的应用，以及携带和引导肿瘤活性物质特定靶向肿瘤组织，避免活性物质破坏正常细胞，避免人体正常组织与器官遭受抗肿瘤药物毒性方面的应用。本专利技术的目的可以通过下列技术措施来实现：一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，该衍生物为羧甲基-β-环糊精骨架上的羧基端与R6RGD上的氨基端脱水缩合，形成肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，分子式为C104H176N30O60，其结构式如式(1)所示：其中：R1-R6：R7：本专利技术还提供了上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物的制备方法，包括如下步骤：1)取CM-β-CD溶于DMF中，混匀后得到溶液A后注入反应容器中，加盐酸调pH至4-5，在30-35℃水浴下搅拌反应1-2h；随后取EDCI和NHS溶于DMF中，充分混匀后将其注入反应容器中，将整个体系反应3-4h，取R6RGD溶于DMF中，得到溶液B后注入反应容器中，加三乙胺调节pH至8-9，再以中速于水浴锅中30-35℃搅拌反应4-6h得到溶液C；2)将溶液C装入2000分子量的透析袋中，置于去离子水中进行透析得到悬浮液，然后过滤除去杂质，将过滤后的溶液冻干，得到肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物。还包括步骤3)，将步骤2)中冻干后的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物用乙醇溶解，逐滴加入水溶液中并用三乙胺调节pH至8.5-9，搅拌8-12h后透析，再将透析液冻干，得纳米级的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物。所述CM-β-CD:R6RGD的反应的摩尔比为1-5:1。所述R6RGD、EDCI和NHS的反应的摩尔比为0.013-0.065：0.108：0.108。所述R6RGD为六聚精氨酸通过脱水缩合与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸结合形成的多肽片段。本专利技术还提供了一种药物组合物，包括上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物和制药学上可接受的辅料。本专利技术还提供了一种药物组合物，包括上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物和和制药学上可接受的辅料。上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物或上述药物组合物在制备治疗肿瘤药物中的应用。上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物或上述药物组合物在制备疏水性抗癌药物的胃肠道吸收的促进剂中的用途。上述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物或上述药物组合物在作为肿瘤靶向递药体系的应用。有益效果：本专利技术公开了一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，其包括靶向穿膜肽R6RGD和载体材料羧甲基-β-环糊精，所述羧甲基-β-环糊精为环糊精改性后具有较强亲水性的含羧基端的β-环糊精，所述靶向穿膜肽R6RGD为具有穿膜能力的六聚精氨酸(R6)穿膜肽与具有肿瘤细胞靶向的RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)的三肽相结合，形成具有穿膜能力和特地肿瘤细胞靶向的多肽片段。并将其与具有外亲水内疏水的羧甲基-β-环糊精酰胺键键合形成稳定的纳米包合材料，为疏水性药物实现体内亲水性高效性的运输提供了可能。也为疏水性抗肿瘤药物提供了即高效有具有较好特异性的靶向传递策略。同时相较于传统的抗肿瘤药物包材其不仅具有穿膜和靶向能力，还在工艺制作上简单可行，易于实施成本较低。该靶向穿膜的环糊精饱合材料在癌症的靶向性和高效递送领域将有较大的应用前景。利用该纳米递送材料不仅可以很好的递送疏水性抗癌药物，还可以定点靶向肿瘤细胞并将药物利用穿膜肽进入肿瘤内部，从而更好地杀伤肿瘤细胞。附图说明图1为实施例1所制得环糊精衍生物的的合成路线示意图。图2为实施例1中环糊精(CM-β-CD)，靶向穿膜肽(R6RGD)和靶向穿膜型环糊精(R6RGD-CMβCD)的基质辅助激光解析飞行时间串联质谱图；(A)该环糊精(CM-β-CD)，(B)靶向穿膜肽(R6RGD)，(C)靶向穿膜型环糊精(R6RGD-CMβCD)。图3为实施例1中靶向穿膜肽(R6RGD)、环糊精(CM-β-CD)和肿瘤靶向穿膜型环糊精(R6RGD-CMβCD)的差热分析图；(a)R6RGD，(b)CMβCD，(c)R6RGDmixedCM-β-CD，(d)R6RGD-CMβCD。图4为实施例1所制得环糊精衍生物R6RGD-CMβCDNPs的透射电子显微镜图。图5为实施例1所制得环糊精衍生物R6RGD-CMβCDNPs的细胞毒性实验结果图；(A)为R6RGD-CMβCDNPs与Caco-2细胞反应12h，(B)为R6RGD-CMβCDNPs与Caco-2细胞反应24h。图6为羧甲基-β-环糊精CM-β-CD的结构式图。图7为R6RGD的结构式图。具体实施方式以下实施例所用CM-β-CD选自成都化夏化学试剂有限公司生产的CAS:218269-34-2，其结构式如图6所示。所述R6RGD为六聚精氨酸通过脱水缩合与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸结合形成的多肽片段，其结构式如图7所示。实施例1步骤1、称取100mg的游离羧基的CM-β-CD(0.065mol、分子量为1541)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，其特征在于：该衍生物为羧甲基-β-环糊精骨架上的羧基端与R6RGD上的氨基端脱水缩合，形成肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，分子式为C

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，其特征在于：该衍生物为羧甲基-β-环糊精骨架上的羧基端与R6RGD上的氨基端脱水缩合，形成肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物，分子式为C104H176N30O60，其结构式如式(1)所示：



其中：R1-R6：
R7：


2.根据权利要求1所述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)、取CM-β-CD溶于DMF中，混匀后得到溶液A后注入反应容器中，加盐酸调pH至4-5，于30-35℃水浴下搅拌反应1-2h；随后维持水浴温度不变，取EDCI和NHS溶于DMF中，充分混匀后将其注入反应容器中，将整个体系反应3-4h，取R6RGD溶于DMF中，得到溶液B后注入反应容器中，加三乙胺调节pH至8-9，再搅拌反应4-6h得到溶液C；
步骤2)、将溶液C装入2000分子量的透析袋中，置于去离子水中进行透析得到悬浮液，然后过滤除去杂质，将过滤后的溶液冻干，得到肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物。


3.根据权利要求2所述的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物的制备方法，其特征在于，还包括步骤3)，将步骤2)中冻干后的肿瘤靶向穿膜的环糊精衍生物用乙醇溶解，逐滴加入到水溶液中并用三乙胺调节其pH至8.5-9...

【专利技术属性】
技术研发人员：张列峰，华莹莹，马晨君，魏恬恬，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32