一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系及其制备和应用；通过自组装的方法制备了由三种嵌段共聚物PEG

【技术实现步骤摘要】
一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系及其制备和应用


[0001]本专利技术属于生物医用领域，涉及一种可以调控不同酸解离常数(pKa)的基于复合胶束的纳米分子伴侣的构建方法，特别是还涉及该纳米体系通过选择性重折叠变性的细胞因子以增强癌症免疫治疗效果的应用。

技术介绍

[0002]治疗性肿瘤疫苗旨在递送肿瘤抗原和佐剂，激活免疫系统识别和清除肿瘤细胞，在抑制原发性肿瘤生长、预防肿瘤复发和转移方面具有显著疗效。近年来，具有良好定制性、生物相容性和生物降解性的高分子纳米颗粒被广泛应用于制备纳米疫苗制剂，可包被和递送多种抗原和佐剂，如聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯亚胺(PEI)和聚β
‑
氨基酯(PAE)等。尽管纳米疫苗取得了成功并具有巨大的潜力，但治疗性癌症疫苗的临床转化仍然面临挑战，因为它通常仅在治疗早期或高度炎症(热)的肿瘤时引起显著的治疗反应，但在治疗大型晚期“冷”肿瘤时效果不佳。这是因为癌症疫苗缺乏免疫原性，而免疫原性主要由抗原性和佐剂性决定。与体外载入抗原的纳米疫苗相比，原位接种疗法利用肿瘤本身作为抗原来源来驱动免疫应答，可以很好地克服肿瘤固有的异质性并增强癌症疫苗的抗原性。
[0003]细胞因子作为一种新型分子佐剂，在调节免疫反应中发挥核心作用。尽管细胞因子具有巨大潜力，但由于全身免疫激活导致的严重剂量限制性毒性，细胞因子治疗癌症的临床应用一直受到限制。迄今为止，包括细胞因子工程(如超级细胞因子、免疫细胞因子和条件活性细胞因子)、细胞因子模拟物和靶向递送体系在内的各种方法已被开发出来，以降低全身毒性并提高疗效。然而，这些方法很少能避免高剂量时激活血液循环的免疫细胞引起的毒性。这是因为在这些方法中递送的细胞因子是正确折叠的，这将不可避免地激活免疫细胞。另外一个原因是，目前的全身性给药策略都无法完全避免载体的脱靶释放。此外，实体瘤的免疫抑制环境提高了细胞因子的免疫激活阈值，从而限制了单一细胞因子免疫疗法的疗效。
[0004]白细胞介素(IL)
‑
12是临床试验中最具吸引力的抗肿瘤治疗细胞因子之一，它可以刺激先天性和适应性免疫系统，并引起抗原特异性免疫反应。作为一种多效细胞因子，IL
‑
12可直接激活的CD8
+
T细胞和自然杀伤(NK)细胞的效应功能，并诱导细胞因子的分泌，尤其是细胞因子干扰素(IFN)
‑
γ，从而协调抗肿瘤防御。然而，由于重组IL
‑
12在体内不稳定、半衰期短、剂量大，全身给药后可能发生严重的剂量限制性免疫相关不良事件(irAEs)，如细胞因子释放综合征、高浓度循环IFN
‑
γ引起的肝损伤等，因此至今尚未成功完成临床转化。因此，根据蛋白质的结构决定其生化功能的原理和模拟天然分子伴侣的功能，设计出一种通过递送IL
‑
12的变性形式来有效避免细胞因子的靶向毒性和非肿瘤毒性的策略是十分必要的，尽管纳米复合胶束递送平台无法避免脱靶释放，但它可以在正常和肿瘤生理条件下分别控制变性蛋白质载体的重折叠。与天然伴侣依靠腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)水解调节蛋白质折叠类似，优化的纳米分子伴侣利用质子化异构控制变性蛋白质的重折叠，变性
蛋白只有在肿瘤免疫微环境下(pH＝6.5)才能有效地重折叠成原生状态，而在正常组织中(pH＝7.4)即使被释放也仍然是错误折叠并没有毒性的。此外，将细胞因子递送和原位疫苗接种相结合的方法可以进一步有效地提高癌症免疫治疗的效果。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种可调控pKa的基于复合胶束的纳米分子伴侣体系及其应用，具体的技术方案如下：
[0006]本专利技术的一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系构建方法包括如下步骤：
[0007]1)通过ε
‑
CL的开环聚合(ROP)的方法合成聚合物PEG
‑
b
‑
PCL和苯硼酸修饰的PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL；通过ε
‑
CL的ROP和加入不同比例的1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDD)和1,10
‑
癸二醇二丙烯酸酯(DDD)以及4,4'
‑
三亚甲基二哌啶(TDP)进行Michael加成聚合反应合成PCL
‑
b
‑
P(D)AE；
[0008]2)通过自组装的方法，制备了一系列单胶束和具有微相分离结构的复合胶束，包括由PEG
‑
b
‑
PCL或PEG
‑
b
‑
PCL和PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL制备的单胶束PM和P
‑
PM；由PEG
‑
b
‑
PCL和具有不同pKa值的PCL
‑
b
‑
P(D)AE制备的复合胶束MSPM；由PEG
‑
b
‑
PCL，PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL和PCL
‑
b
‑
P(D)AE，其中PCL
‑
b
‑
P(D)AE的pKa＝6.51，制备的纳米分子伴侣P
‑
nChap；以及由PEG
‑
b
‑
PCL，PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL，PCL
‑
b
‑
P(D)AE，其中PCL
‑
b
‑
P(D)AE的pKa＝6.51，热变性的IL
‑
12或化疗药物PTX制备的纳米分子伴侣IL
‑
12@P
‑
nChap，PTX@P
‑
nChap和IL
‑
12/PTX@P
‑
nChap。
[0009]本专利技术的嵌段共聚物的制备方法包括如下：
[0010]1)PEG
‑
b
‑
PCL的合成：以PEG
‑
OH为大分子引发剂，Sn(Oct)2为催化剂，通过ε
‑
CL单体的ROP合成PEG
‑
b
‑
PCL；PEG
‑
OH在真空下干燥后使用；将PEG
‑
OH和ε
‑
CL单体溶解在适量无水甲苯中，然后在110℃下搅拌反应，经过液氮冷冻
‑
抽真空
‑
解冻后，用过量的冰乙醚沉淀溶液并过滤，得到白色粉末产物PEG
‑
b
‑
PCL。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过ε
‑
CL的ROP的方法合成聚合物PEG
‑
b
‑
PCL和苯硼酸修饰的PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL；通过ε
‑
CL的ROP和加入HDD和DDD以及TD进行Michael加成聚合反应合成PCL
‑
b
‑
P(D)AE；2)通过自组装的方法，制备了一系列单胶束和具有微相分离结构的复合胶束，包括由PEG
‑
b
‑
PCL或PEG
‑
b
‑
PCL和PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL制备的单胶束PM和P
‑
PM；由PEG
‑
b
‑
PCL和具有不同pKa值的PCL
‑
b
‑
P(D)AE制备的复合胶束MSPM；由PEG
‑
b
‑
PCL，PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL和PCL
‑
b
‑
P(D)AE，其中PCL
‑
b
‑
P(D)AE的pKa＝6.51，制备的纳米分子伴侣P
‑
nChap；以及由PEG
‑
b
‑
PCL，PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL，PCL
‑
b
‑
P(D)AE，其中PCL
‑
b
‑
P(D)AE的pKa＝6.51，热变性的IL
‑
12或化疗药物PTX制备的纳米分子伴侣IL
‑
12@P
‑
nChap，PTX@P
‑
nChap和IL
‑
12/PTX@P
‑
nChap。2.如权利要求1所述的一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系的构建方法，其特征是，嵌段共聚物PEG
‑
b
‑
PCL的合成包括如下步骤：以PEG
‑
OH为大分子引发剂，Sn(Oct)2为催化剂，通过ε
‑
CL单体的ROP合成PEG
‑
b
‑
PCL；PEG
‑
OH在真空下干燥后使用；将PEG
‑
OH和ε
‑
CL单体溶解在无水甲苯中，然后在110℃下搅拌反应，经过液氮冷冻
‑
抽真空
‑
解冻后，用过量的冰乙醚沉淀溶液并过滤，得到白色粉末产物PEG
‑
b
‑
PCL。3.如权利要求1所述的一种可调控pKa的纳米分子伴侣体系的构建方法，其特征是，嵌段共聚物PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL的合成包括如下步骤：PBA
‑
PEG
‑
b
‑
PCL由PBA和NH2‑
PEG
‑
b
‑
PCL还原胺化合成，NH2‑
PEG
‑
b
‑
PCL以ε
‑
CL为单体，BOC
‑
NH
‑
PEG
‑
OH为大分子引发剂通过ROP合成；将BOC
‑
NH
‑
PEG
‑
OH和ε
‑
CL溶解在无水甲苯中，然后在110℃下搅拌反应，经过液氮冷冻
‑
抽真空
‑
解冻过程后，用过量的冰乙醚沉淀溶液并过滤，得到白色粉末产物BOC
‑
NH
‑
PEG
‑
b
‑
PCL；将产物溶于二氯甲烷中，然后加入三氟乙酸，在25℃下反应搅拌反应；利用旋转蒸发仪将反应液旋转干燥，加入无水甲醇溶解粗产物，然后再旋干以除去多余的三氟乙酸；随后通过加入DMSO和三乙胺反应以中和残留的三氟乙酸，最后白色产物NH2‑
PEG
‑
b
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：史林启，张泳欣，马飞贺，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：