负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，该载药系统为胺基抗肿瘤药物加载在PEG化肝素分子上的偶联物。将生物可降解、相容性好、利用度高的天然多糖肝素作为药物载体，通过结合PEG改性和胺基抗肿瘤药物，纳米粒子在体内治疗中呈现出比游离药物显著增强的抗肿瘤治疗指数和生物安全性。

【技术实现步骤摘要】
负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统及其制备方法
本专利技术涉及医药
，具体涉及一种负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统及其制备方法。
技术介绍
目前抗肿瘤药物载体发展迅速，各类新兴的载药系统不断出现，以大分子生物材料为基础的纳米给药系统应运而生。大分子生物材料与小分子药物通过物理包埋或化学键结合开发的多功能给药系统，利用大分子载体材料对实体瘤的EPR效应，大分子载体材料可使药物选择性地在肿瘤部位高富集，实现被动靶向。并通过肿瘤部位较正常组织特异的生理特性如pH值、GSH水平或特异酶的浓度，实现肿瘤微环境智能响应性的可控药物释放，进一步在提高化疗药物疗效的同时降低毒副作用。另外有证据表明，纳米载药系统能有效改善化疗药物入胞途径，产生拮抗或抵消肿瘤细胞主动泵出药物的作用，从而降低肿瘤细胞对药物的耐药性，提高治疗水平。这些新型给药系统的出现，有望使抗肿瘤药物新剂型的开发和应用得以实现。近年来主要研究的大分子给药系统有：树状大分子、聚合物或聚合物胶束、脂质体等。尽管大量的纳米药物载体研究工作已被报道，但依旧存在载体生物相容性差的问题，有些进入体内后，会被网状内皮系统(RES)清除，有些则无法通过细胞膜、核膜等细胞内的屏障，很难作用于靶向位点。因此，如何开发出一种靶向识别的药物载体，通过靶向识别运输药物到达目标肿瘤细胞和肿瘤组织，从而特异性地杀死癌细胞，是纳米制剂研究的首要任务。
技术实现思路
基于目前纳米制剂研究存在的问题，本专利技术提供了一种负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，将生物可降解、相容性好、利用度高的天然多糖肝素作为药物载体，通过结合PEG改性和胺基抗肿瘤药物，纳米粒子在体内治疗中呈现出比游离药物显著增强的抗肿瘤治疗指数和生物安全性。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案是：负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，该载药系统为胺基抗肿瘤药物加载在PEG化肝素分子上的偶联物；具体结构如下：其中，R为PEG基团和D基团；所述的PEG基团为：，该基团是酰基与聚乙二醇末端的羟基通过酯键连接，其中，R1为或者-S-；所述的D基团结构为：，该基团是酰基与药物分子中的胺基通过酰胺键连接。本专利技术的肝素纳米载药系统形成纳米胶束，将药物负载于胶束内，可以改变药物的代谢动力学，提高药物的效应动力学，降低药物的使用量，提高患者依从性。精准靶向作用于目标部位，既能增加治疗效果，也可以降低非必要的毒副总用。载体肝素为内源性结构，安全剂量大；通过化学键与药物分子结合，避免了药物和配体在使用前的分离；同时，到了靶部位再经过专属水解产生作用，提高了靶向性和安全性。聚乙二醇（PEG）能增强材料的水溶性及血浆蛋白的稳定性，同时降低免疫原性。利用聚乙二醇来修饰改性肝素纳米载体，从而降低单核巨噬细胞系统（MPS）对纳米载体的非特异细胞吞噬，与此同时也可以调节纳米粒子的循环半衰期。载体为水溶性肝素结构，引入PEG后转变成水油两亲性结构；再引入柔性的乙基巯基链做为连接键，既可以降低肝素糖环位阻效应对后续接合化合物的位阻，又有利于药物分子调节在胶束中的分布状态；以巯基为结合位点，可以扩大药物分子的结合种类。本专利技术所述的药物为含伯胺基或者仲胺基的抗肿瘤药物。本专利技术所述的聚乙二醇为mPEG2000（MeO-PEG2000-OH）。本专利技术还提供了负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统的制备方法，其特征在于，包括以下合成路线：（1）制备PEG衍生物（2）制备中间体A（3）将中间体A与制得的PEG衍生物反应，得到PEG化的肝素；（4）将PEG化的肝素与氯甲酸对硝基苯酯反应后，再将胺基药物加入到反应体系中，得到加载有药物的肝素纳米载药系统。在步骤（1）的反应A和反应B中加入催化剂DIEA，中和反应中生成的HCl，提供碱性环境促进反应。在步骤（1）的反应C中加入催化剂DIEA和DMAP，中和反应中生成的HCl，提供碱性环境促进反应。优选地，所述反应D，将依诺肝素钠溶于喹啉-8-磺酸（MeS）缓冲液中，加入4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐（DMTMM）活化，另取S-(2-胺基乙硫基)-2-硫代吡啶（Py-SS-NH2·HCl）溶于MeS缓冲液，滴加入体系中反应，得中间体A。进一步优选地，所述MeS缓冲液的制备方法：称取喹啉-8-磺酸溶于纯化水中，滴加氢氧化钠溶液调节pH至5.5，定容，得到MeS缓冲溶液。在步骤（3）的反应中，中间体A与聚合物Ⅲ反应，加入催化剂三乙胺。巯基显示弱酸性，加入三乙胺增加巯基的电离程度，提高亲核加成的活性。本专利技术的肝素纳米载药系统，含有伯胺基或仲胺基的药物都可以接上去，如柔红霉素、来那度胺、拉帕替尼、甲基苄肼、米托蒽醌、氯法拉滨、奈拉滨等。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的纳米载药系统为肝素结构，肝素是天然生物内源性多糖结构，本身就可以注射药用，回避了合成/半合成材料的代谢毒性；对载体进行PEG修饰，降低载体的刚性，提高了载体的两亲性以及成胶束能力，克服了现有大分子载药系统生物相容性差的问题。2、载药系统利用柔性脂肪链连接药物分子，更有利于体系在水中自组装成合适的胶束，使药物分子稳定地包裹于胶束内部，可以防止外界因素的降解或是非必要性代谢失活，克服了现有大分子载药系统自身稳定性差的问题；利用碳酸酯键连接载体和药物分子，在正常的生产/储存条件下可以避免药物分子和载体的分离，并且进入体内后，经过水解酶催化，可以在指定部位释放出药物，实现靶点给药。3、PEG为高分子化合物，端头OH活性不高，不利于后续反应。本专利技术采用合成反应中用高活性的酰氯去反应，可以高产率的得到中间体I。对硝基酚是一个好的离去基团，可以在后续反应中方便的发生亲核取代，连接目标分子。4、由于肝素的糖环上羧基受糖环位阻影响，合成的活性偏低，影响收率，本专利技术引入柔性巯基脂肪链，不仅增加反应活性，还有助于扩大和药物结合的类型，得到的中间体A带2-巯基吡啶，是一个极好的离去基，碰到更有亲和性的脂肪巯基时会因亲核取代被置换下来，方便在PEG衍生物反应中，2-巯基吡啶被取代得到PEG化的肝素。5、胺基药物的加载反应中，反应原料选用氯甲酸对硝基苯酯，其活性部位是酰氯，可以迅速地和PEG化的肝素的巯基结合成硫酯，剩下的对硝基苯酯为一个极好的离去基团，遇到药物中亲核性更好地胺基，通过亲核加成生成酰胺，从而顺利地将药物加载到系统中。附图说明图1为采用场发射透射电子显微镜(TEM)观察纳米载药系统样品外观的形态学分析，a(1)为柔红霉素-Py-PEG-HP，a(2)为柔红霉素-Mal-PEG-HP；b(1)为来那度胺-Py-PEG-HP，b(2)为来那度胺-Mal-PEG-HP；c(1)为拉帕替尼-Py-PEG-HP的，c(2)为拉帕替尼-Mal-PEG-HP。图2为本专利技术纳米载药系统的体外溶血试验结果图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，其特征在于，该载药系统为胺基抗肿瘤药物加载在PEG化肝素分子上的偶联物；具体结构如下：/n

【技术特征摘要】
1.负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，其特征在于，该载药系统为胺基抗肿瘤药物加载在PEG化肝素分子上的偶联物；具体结构如下：



其中，R为PEG基团和D基团；
所述的PEG基团为：

，该基团是酰基与聚乙二醇末端的羟基通过酯键连接，
其中，R1为或者-S-；
所述的D基团结构为：，该基团是酰基与药物分子中的胺基通过酰胺键连接。


2.根据权利要求1所述负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，其特征在于，所述的聚乙二醇为mPEG2000。


3.根据权利要求1所述负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统，其特征在于，所述的药物为含伯胺基或者仲胺基的抗肿瘤药物。


4.根据权利要求1所述负载胺基抗肿瘤药物的肝素纳米载药系统的制备方法，其特征在于，包括以下合成路线：
（1）制备PEG衍生物



（2）制备中间体A



（3）将中间体A与制得的PEG衍生物反应，得到PEG化的肝素；
（4）将PEG化的肝素与氯甲酸对硝基苯酯反应后，再将胺基类...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方年，石坚，田欣欣，
申请(专利权)人：南京健友生化制药股份有限公司，健进制药有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32