本发明专利技术公开了一种X射线响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法及其抗肿瘤应用。所述纳米胶束包括蛋白水解靶向嵌合小分子、X射线响应性化学链及亲水性聚合物，采用一步纳米沉淀法自组装成纳米胶束。该纳米胶束可以被动积聚在肿瘤部位，通过X射线辐射特异性响应实现靶向蛋白降解的开启，降低肿瘤细胞目标蛋白表达。同时目标蛋白表达量的减少对X射线辐射起到放疗增敏的作用，达到协同杀伤肿瘤细胞的效果。此外，双硒链修饰及纳米组件形式掩蔽PROTAC小分子在正常组织中蛋白降解的活性，降低毒副作用，实现精准治疗。
1、蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimeras,protacs)可以选择性地降解蛋白质，是近年来一种很有前景的癌症治疗策略。传统的protac分子由目标蛋白配体、e3泛素连接酶的配体和一个连接这两个配体的连接链组成，从而可以劫持e3连接酶和目标蛋白，使目标蛋白泛素化并通过泛素-蛋白酶体系统降解。与传统的小分子抑制剂相比，由于protacs具有蛋白质水解和重复利用的催化模式，它可以靶向降解传统认为不可成药的靶点，并在更低的浓度下达到理想的药理效果。虽然部分protacs已经进入临床试验，但相对较高的分子量和较差的溶解度可能会降低细胞通透性和肿瘤积聚，并且始终处于活性状态的分子不可避免会对正常组织中的蛋白进行水解从而引起全身毒性。近年来，许多细胞内外响应策略被用于构建可激活的protac前药或智能纳米平台来控制protac的激活，包括ph、酶、谷胱甘肽响应的肿瘤内部微环境刺激策略，及紫外可见光或x射线响应的外部刺激策略。
2、x射线辐射以其优异的时空精密度和较深的组织穿透性等优点备受关注。作为癌症的一线临床治疗方法，x射线可以损伤癌细胞的基因(dna)，影响细胞的生长和分化，即通过dna损伤直接杀死癌细胞。x射线辐射还被广泛用于激发敏化剂产生活性氧，并触发药物从前药或纳米平台释放。但到目前为止，在protacs
，由x射线辐射诱导protacs释放的报道仍少之又少。
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1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束；本专利技术的另一目的是提供一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法；本专利技术的另一目的是提供一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的应用。一方面，利用纳米胶束提高传统蛋白水解靶向嵌合小分子的水溶性及生物分布。另一方面，x射线辐射不仅起到放疗作用，同时激活纳米胶束中的protac分子释放，降低肿瘤细胞中目标蛋白的表达，进而抑制肿瘤细胞的生长，且未经x射线辐照的纳米胶束关闭了蛋白水解活性，较大程度地避免了治疗过程中对正常组织的毒副作用。此外，肿瘤细胞内目标蛋白表达量的降低对x射线的放疗起到增敏作用。
2、本专利技术的技术方案如下，本专利技术提供一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，所述x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束由偶联物自组装构成，该偶联物通过辐射响应性化学链共价偶联疏水性蛋白水解靶向嵌合分子和亲水性聚合物获得；所述蛋白水解靶向嵌合分子为mz1、dbet1、dbet6、arv-825、arv-771中的一种或几种；所述辐射响应型化学链为包含双硒键在内的一段碳链，其两端含有羧基作为反应位点；所述亲水性聚合物为末端修饰氨基的聚乙二醇，末端修饰氨基的聚丙烯酸中的一种或几种。
3、上述技术方案中，x射线辐射响应的蛋白水解靶向纳米胶束包括蛋白水解靶向嵌合小分子、x射线响应性化学链及亲水性聚合物，采用一步纳米沉淀法自组装成纳米胶束。该纳米胶束可以被动积聚在肿瘤部位，通过x射线辐射特异性响应实现靶向蛋白降解的开启，降低肿瘤细胞目标蛋白表达。同时目标蛋白表达量的减少对x射线辐射起到放疗增敏的作用，达到协同杀伤肿瘤细胞的效果。此外，双硒链修饰及纳米组件形式掩蔽protac小分子在正常组织中蛋白降解的活性，降低毒副作用，实现精准治疗。
4、优选地，所述偶联物为mz1-sese-peg2000，具有如下化学结构式：
5、
6、另一方面，本专利技术提供一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，具体包括以下步骤：
7、(1)蛋白水解靶向嵌合小分子利用酯化反应或酰胺化反应与含双硒键的碳链共价结合制备得到双硒链修饰的蛋白水解靶向嵌合分子
8、(2)将双硒链修饰的蛋白水解靶向嵌合分子与亲水性聚合物进行酰胺反应，分离提纯得到蛋白水解靶向嵌合高分子固体粉末；
9、(3)将蛋白水解靶向嵌合高分子固体粉末溶解在少量有机溶液中，剧烈搅拌下缓慢滴加至大量水中，经搅拌、去除有机溶剂后，得到辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束。
10、本专利技术中，x射线辐射响应的蛋白水解靶向纳米胶束通过化学反应将亲水端与疏水性的蛋白水解靶向嵌合小分子连接到响应性双硒链两端，该双硒链是具有x射线响应特性的关键。其中，反应产生的蛋白水解靶向嵌合高分子具有两亲性，在剧烈搅拌下可通过亲疏水作用力自组装，形成纳米胶束。
11、本专利技术中，亲疏水作用力自组装的x射线辐射响应型蛋白水解靶向纳米胶束具有良好的亲水性和稳定性。该纳米胶束具有纳米级尺寸，可以通过高渗透长滞留效应(epr效应)长时间聚集在肿瘤部位。当在肿瘤部位积累到一定程度时，通过外加x射线辐射，使聚集的纳米胶束的双硒键断裂生成硒酸，促进临近化学键水解，进而释放蛋白水解靶向小分子。沉积在肿瘤部位的蛋白水解靶向小分子靶向降解肿瘤部位蛋白起到治疗效果。相比于x射线辐照部位，未经x射线辐照的蛋白水解靶向小分子活性被掩蔽，无法挟持e3泛素连接酶和目标蛋白，从而降低毒副作用。
12、作为优选，步骤(1)中，蛋白水解靶向嵌合小分子为mz1、dbet1、dbet6、arv-825、arv-771中的一种或几种。
13、作为优选，步骤(3)中，有机溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺或乙醇中的一种或几种。
14、作为优选，步骤(3)中，蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的直径为140±10nm。
15、进一步地，步骤(1)中，蛋白水解靶向嵌合小分子的制备方法为：
16、1)将e3泛素连接酶配体及催化剂溶解在n,n-二甲基甲酰胺及二氯甲烷的混合溶剂中，室温下活化完全后，加入碱及一端带有叔丁氧羰基保护的中间连接体，待反应完全后，得到化合物1；
17、2)将上述化合物1溶解在二氯甲烷中，添加三氟乙酸，室温搅拌下去除叔丁氧羰基保护作用暴露反应位点得到化合物2；
18、3)将目标蛋白配体，催化剂，化合物2及碱溶解在n,n-二甲基甲酰胺和二氯甲烷的混合溶剂中，室温下反应完全后，得到蛋白水解靶向嵌合小分子。
19、作为优选，蛋白水解靶向嵌合小分子的制备方法的步骤1)中，e3泛素连接酶配体为沙利度胺、泊马度胺或希佩尔-林道配体中的一种或几种。
20、作为优选，蛋白水解靶向嵌合小分子的制备方法的步骤1)中，中间连接体为5,8,11-三氧杂-2-氮杂十三烷二酸-1-叔丁酯、n-(叔丁氧羰基)-1,4-丁二胺、四聚乙二醇-苯胺、n-(叔丁氧羰基)-1,8-辛二胺或5,9-二氧杂-2-氮杂十一烷二酸-1-叔丁酯中的一种或几种。
21、作为一优选实施例，蛋白水解靶向嵌合小分子的合成包括如下步骤：e3泛素连接酶配体与催化剂溶解在n,n-二甲基甲酰胺及二氯甲烷的混合溶剂中，室温下活化1h后，加入碱及一端带本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，其特征在于，所述X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束由偶联物自组装构成，该偶联物通过辐射响应性化学链共价偶联疏水性蛋白水解靶向嵌合分子和亲水性聚合物获得；所述蛋白水解靶向嵌合分子为MZ1、dBET1、dBET6、ARV-825、ARV-771中的一种或几种；所述辐射响应型化学链为包含双硒键在内的一段碳链，其两端含有羧基作为反应位点；所述亲水性聚合物为末端修饰氨基的聚乙二醇，末端修饰氨基的聚丙烯酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，其特征在于，所述偶联物为MZ1-SeSe-PEG2000，具有如下化学结构式：
3.一种根据权利要求1-2中任一所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，蛋白水解靶向嵌合小分子的制备方法为：
5.根据权利要求3所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，含双硒键的碳链的制备方法为：
6.根据权利要求3所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(3)中有机溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或乙醇。
7.根据权利要求4所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤1)中，E3泛素连接酶配体为沙利度胺、泊马度胺或希佩尔-林道配体。
8.根据权利要求3所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，中间连接体为5,8,11-三氧杂-2-氮杂十三烷二酸-1-叔丁酯、N-(叔丁氧羰基)-1,4-丁二胺、四聚乙二醇-苯胺、N-(叔丁氧羰基)-1,8-辛二胺或5,9-二氧杂-2-氮杂十一烷二酸-1-叔丁酯。
9.根据权利要求5所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤2)中，一端被叔丁氧羰基保护的卤代烃为溴乙酸叔丁酯、3-溴丙酸叔丁酯、4-溴丁酸叔丁酯中的一种或几种。
10.一种根据权利要求1-2中任一所述的X射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束在制备抗肿瘤药物中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，其特征在于，所述x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束由偶联物自组装构成，该偶联物通过辐射响应性化学链共价偶联疏水性蛋白水解靶向嵌合分子和亲水性聚合物获得；所述蛋白水解靶向嵌合分子为mz1、dbet1、dbet6、arv-825、arv-771中的一种或几种；所述辐射响应型化学链为包含双硒键在内的一段碳链，其两端含有羧基作为反应位点；所述亲水性聚合物为末端修饰氨基的聚乙二醇，末端修饰氨基的聚丙烯酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束，其特征在于，所述偶联物为mz1-sese-peg2000，具有如下化学结构式：
3.一种根据权利要求1-2中任一所述的x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，蛋白水解靶向嵌合小分子的制备方法为：
5.根据权利要求3所述的x射线辐射响应型蛋白水解靶向嵌合纳米胶束的制备方法，其特征在于，步骤(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓莲，徐梦霞，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：
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