一种纳米树状分子及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米树状分子及其应用。本发明专利技术提供了一种如式I所示树状分子。所述的如式I所示的树状分子可负载活性物质形成载药系统、和/或、负载放射性核素形成成像试剂和/或放疗试剂。该载药系统可实现药物化疗和放射性治疗的双重功能，为癌症的诊断和治疗提供了便利。便利。便利。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米树状分子及其应用


[0001]本专利技术涉及一种纳米树状分子及其应用，具体的属于生物医药领域。

技术介绍

[0002]树状分子(dendrimer)是上个世纪八十年代出现的具有高度的几何对称性，高枝化的具有三维结构的合成大分子。不同于传统聚合物高分子,树状分子具有精确的分子结构、很低的分散系数以及大量可修饰的表面官能团等，功能化的树状分子对于科学研究和工业应用上都意义重大，被广泛的应用于各种领域，如化学传感器、反应催化剂、导电大分子、光化学分子元件和生物医药等。
[0003]癌症是一类严重威胁人类健康的疾病，如何及早发现并治疗癌症是长久以来科学家探究的热点。其中放射性治疗是临床肿瘤治疗的一种重要途径。β
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射线是高速运动的电子流，穿透能力较强，可以用于放射性治疗。γ
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射线是一种高能电磁波，可以用于分子成像。因此能同时发射β
‑
和γ
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射线的放射性同位素非常适合作为治疗诊断试剂用于癌症的实时成像治疗。
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Re也都是常用于治疗诊断学的放射性同位素。但是利用放射性同位素治疗诊断的主要问题是缺乏靶向性，由于过度的照射，放射性同位素标记的治疗诊断试剂会在非靶向器官被动积累，引起正常细胞内DNA的损伤。因此，我们迫切的需要设计和合成具有靶向性的放射性同位素标记的治疗诊断试剂。
[0004]CN 104592525B公开了一种两亲性温敏型聚肽嵌段共聚物树形分子，具有良好的生物相容性、可降解性和优异的温敏性，在生物材料领域中有广阔的应用前景。但是此专利技术仅公开了该树形分子的制备方法，并未对其应用作进一步研究。
[0005]由于树状分子独特的性质，其表面有大量的官能团，我们可以将治疗药物、成像试剂以及靶向基团等连接到树状分子表面，使其同时具有治疗和成像功能，并且树状分子特殊的多位点作用可以提高药物的局部浓度和放大成像信号。由于树状分子具有精确的结构和可控的表面官能团数目，我们可以根据不同的需要改变治疗药物和成像试剂之间的比例，为其更好的应用于治疗诊断学提供了便利。治疗诊断试剂能够使我们更加清楚的认识靶向疾病目标分子在治疗前、治疗期间和治疗后的状态，将在癌症的个性化治疗中发挥至关重要的作用。
[0006]彭等人(Angew.Chem.Int.Ed.2012,51:8478
‑
8484)设计并合成了一系列两亲性的PAMAM树形分子，其中疏水端为十八烷基链，亲水端为PAMAM树形分子，两者通过Click反应拼接，该类两亲性树形分子在核酸及药物传递方面均具有较好的效果，但是核酸或药物的释放特异性和效率方面仍有待进一步改善。Majoros等人(WIREs Nanomed.Nanobi.2009,1,502
‑
510)将叶酸、荧光素和抗癌药物甲氨蝶呤偶联到G5 PAMAM树形分子表面，得到的复合物既能用于药物的靶向传递，又能用于分子成像。但是其偶联效率较低，且树形分子代数较高，合成较为困难，难以进行商业化推广并应用于临床治疗中。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有载药系统、成像试剂缺乏靶向性的缺陷，而提供了一种结构新颖的末端NOTA修饰的两亲性树状分子及其应用。本专利技术提供的两亲性树状分子可用于制备载药系统和/或成像试剂，用于癌症等的诊断和/或治疗。
[0008]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题。
[0009]一种如式(I)所示的树状分子：
[0010][0011]一种的成像试剂和/或放疗试剂，其包括如上所述的如式(I)所示的树状分子和放射性核素(同位素)。
[0012]其中，所述的放射性核素可为能够发射β射线和/或γ射线的放射性核素，例如
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Re和
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Re中的一种或多种；优选
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In。
[0013]在某一方案中，所述的放射性元素与所述的式(I)所示的树状分子的质量百分比含量可为1％至10％。
[0014]在某一方案中，所述的成像试剂和/或放疗试剂可为由所述的式(I)所示的树状分子与所述的放射性元素结合的螯合物；例如，具有如下式(II)所示结构：
[0015][0016]其中，M可为
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Re和
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Re中的一种或多种；优选
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In。
[0017]在某一方案中，所述的式(I)所示的树状分子通过自主装形成胶束或囊泡结构。所述的胶束或囊泡结构的粒径可为10nm至100nm；例如，空白胶束或囊泡结构在水中的粒径可为70nm；粒径分布可为PDI＝0.276。所述的成像试剂和/或放疗试剂可为冻干剂或溶液形态。
[0018]本专利技术还提供了一种载药系统，所述的载药系统包括：载体和活性物质，其中，所述的载体为如前所述的如式(I)所示的树状分子或如上所述的(由所述的式(I)所示的树状分子与所述的放射性元素结合的)螯合物。
[0019]在某一方案中，所述载药系统中，所述的载体形成胶束或囊泡结构；所述的胶束或囊泡结构包裹或负载所述的活性物质。
[0020]在某一方案中，所述的胶束或囊泡结构的粒径可为10nm至100nm；例如，空白胶束或囊泡结构在水中的粒径可为70nm；粒径分布可为PDI＝0.276。
[0021]在某一方案中，所述的载药系统中，所述的活性物质质量占所述的活性物质和所述载体的总质量的30％至60％；例如所述的活性物质与所述的式(I)所示的树状分子的投料质量比可为0.3:1至1.5:1；又例如0.4:1至1.07:1。
[0022]在某一方案中，所述的载药系统可为冻干剂或溶液形态。
[0023]在某一方案中，所述的载药系统中，所述的活性物质可为药物或化妆品中的活性成分；例如用于治疗和/或预防癌症的药物；例如，紫杉醇、盐酸阿霉素、多西他赛、甲氨蝶呤、地西他滨、磷酸氟达拉滨等。
[0024]在某一方案中，所述的载药系统中，所述的活性物质可为难溶性药物。
[0025]在某一方案中，所述的载药系统为所述的载体通过自组装形成包裹或负载活性物质的胶束或囊泡结构。
[0026]在某一方案中，所述的载药系统中，当载体为如上所述的螯合物时，具有如下式(II)所示结构：
[0027][0028]其中，M可为
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Lu、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种如式(I)所示的树状分子：2.一种载药系统，其特征在于，其包括：载体和活性物质；其中，所述的载体为如权利要求1所述的如式(I)所示的树状分子，或由所述的式(I)所示的树状分子与放射性核素结合的螯合物。3.如权利要求2所述的载药系统，其特征在于，其满足下述条件的一个或多个：(1)所述的载体形成胶束或囊泡结构，所述的胶束或囊泡结构包裹或负载所述的活性物质；所述的胶束或囊泡结构的粒径可为10nm至100nm；例如，空白胶束或囊泡结构在水中的粒径可为70nm；粒径分布可为PDI＝0.276；(2)所述的活性物质的质量占所述的活性物质和所述载体的总质量的30％至60％；例如所述的活性物质与所述的式(I)所示的树状分子的投料质量比可为0.3:1至1.5:1；又例如0.4:1至1.07:1；(3)所述的载药系统为冻干剂或溶液形态；(4)所述的活性物质为药物或化妆品中的活性成分；例如用于治疗和/或预防癌症的药物；例如，紫杉醇、盐酸阿霉素、多西他赛、甲氨蝶呤、地西他滨、磷酸氟达拉滨；所述的药物可为难溶性药物；(5)所述的螯合物为具有如下式(II)所示结构：
其中，M为放射性核素；(6)所述的放射性元素为发射β射线和/或γ射线的放射性核素；例如
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Re中的一种或多种；(7)所述的放射性核素与所述的式(I)所示的树状分子的质量百分比含量为1％至10％；(8)所述的载药系统中，还包含靶向的两亲性分子。4.如权利要求3所述的载药系统，其特征在于，其满足下述条件中的一个或多个：(1)所述的载药系统为由所述的活性物质和所述的载体组成；或者，所述的载药系统为由所述的活性物质和所述的载体，以及药学上可接受的辅料组成；或者，所述的载药系统为所述的活性物质、所述的载体和所述的靶向的两亲性分子组成；或者，所述的载药系统为由所述的活性物质和所述的载体和所述的靶向的两亲性分子，以及药学上可接受的辅料组成；所述的药学上可接受的辅料例如水、生理盐水、葡萄糖溶液、冻干保护剂；(2)所述的靶向的两亲性分子为单克隆抗体，多肽修饰的两亲性分子；(3)所述的载体与所述的靶向的两亲性分子的质量百分比为5％至20％。5.如权利要求4所述的载药系统，其特征在于，其满足下述条件中的一个或多个：(1)所述的靶向的两亲性分子可嵌入在所述的胶束或囊泡结构中；(2)所述的靶向的两亲性分子为：6.如权利要求2
‑
5中任一项所述的载药系统，其特征在于，其由包括如下步骤的制备方
法得到：(1)在溶剂中，将如权利要求2
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5中任一项所述的载体与所述的活性物质混合，得到溶液A；或者，当所述的载药系统中还包括所述的靶向的两亲性分子和/或药学上可接受的辅料时，在溶剂中，将如权利要求2
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5中任一项所述的载体、所述的活性物质与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诚，刘潇璇，汪洋，陈朋，王晓宇，周凯，刘林，邓娟，程威，李志，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：