[发明专利]一种具有克服和避免P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药性双重作用的金纳米药物载体

说明书

技术领域

本发明涉及一种以金纳米材料为基础的药物载体，尤其涉及一种既具有对抗P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药性的功能同时又能避免P糖蛋白（Pgp）介导的多药耐药性产生的金纳米药物载体。 

背景技术

除了手术切除和放疗外，化疗是当前最主要的癌症治疗手段。但是肿瘤多药性的产生最终导致了大部分化疗药物的失效(Lage2008)，即使是最新型分子靶向的小分子药物也同样无法避免该问题的产生。普遍认为癌细胞膜上的ABC转运蛋白家族，尤其是P糖蛋白介导的药物外排导致了肿瘤的多药耐药性(Sakaeda,Nakamura et al.2003;Paterson et al.2006)。因此人们急需一种能专门针对肿瘤细胞多药耐药性的药物和一种能控制多药耐药性产生的方法，然而小分子化合物在上述领域难以实现突破。与之对比的是，纳米技术的迅速发展为人们提供了实现上述目标的可能，例如可以将多种功能分子以及抗肿瘤药物以各种方式附着在同一纳米材料表面形成多功能纳米药物载体，通过控制药物在细胞内的有效释放从而对抗Pgp介导的药物外排，同时还大大改变了药物释放的模式以及肿瘤细胞所处的微环境，极有可能避免癌细胞对药物产生耐药性反应(Iyer,Singh et al.2013)。例如，这些功能分子包含但并不局限于靶向性分子来使纳米材料更多地聚集于肿瘤部位、荧光分子来示踪纳米材料及对治疗效果进行跟踪、高分子聚合物来增加纳米材料的水溶性及增加生物相似性(Iyer,Singh et al.2013)。在应用于生物医药领域中的众多纳米材料中，金纳米材料的优势在于易于合成；其粒径和水溶性均可以通过控制反应物比例及反应条件来加以控制；金纳米材料的表面修饰可以通过利用巯基与金形成金硫键来进行调控。更为重要的是金纳米材料由于其细胞毒性低、生物相容性高的特点而被广泛应用于生物体系中(Iyer,Singh et al.2013)。 

紫杉醇（PTX）是目前应用最为广泛的临床化疗药物(Rowinsky and Donehower,1991;Suffness,1993)，它能有效的与微管蛋白结合并抑制其解聚，从而使癌细胞停留在G2/M期最终导致癌细胞死亡。临床结果表明紫杉醇治疗常常伴随着Pgp介导的多药耐药性的产生(Yusuf,Duan et al.2003)。通过文献检索尚未发现利用多功能化金纳米材料作为紫杉醇的载体对抗Pgp介导的多药耐药性并且避免此种耐药性产生的专利或者文献报道。 

发明内容

针对现有癌症化疗的最大障碍，即Pgp介导的多药耐药性，本发明提供了一种既具有克服P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药性的功能同时又能避免P糖蛋白（Pgp）介导的多药耐药性产生的新型双功能金纳米药物载体。 

本发明所述具有克服和避免P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药性双重作用的金纳米药物载体是由增强纳米材料摄入的增效亲水性配位体与装载疏水性药物的载药配位体以配位体交换法连接到金纳米材料上制成； 

其特征在于：所述增效亲水性配位体为末端带有正电性氨基的巯基化的PEG₅₀₀₀分子，所述载药配位体为巯基化修饰的beta-环糊精分子；所述金纳米药物载体形貌为球形，真实粒径为15±1nm，在PBS缓冲液中的水合动态粒径为21±1nm，在pH近中性的水溶液中其Zeta电势为+18mV±1mV，且其表面电势Zeta电位值随着pH由2至11的变化表现出从负电性到正电性的变化；在悬浮于含10%血清的水溶液中时其Zeta电位降至-12mV。 

进一步的，上述增效亲水性配位体是O-[2-(3-巯基丙酰基氨基)乙基]-O′-氨基乙基聚乙二醇5000，上述载药配位体是2′-N,N′-[2(N-1-亚胺基-4-巯基-丁基)]乙二胺乙基-β-环糊精。 

上述增效亲水性配位体NH₂-PEG₅₀₀₀-SH和载药配位体CD-SH结构示意如下： 

本发明所述具有克服和避免P糖蛋白介导的肿瘤多药耐药性双重作用的金纳米药物载体的制备方法，步骤是： 

1)制备柠檬酸根离子包被的的金纳米颗粒材料：取含有HAuCl₄·4H₂O的水溶液，加热至沸腾；同时将柠檬酸三纳溶液快速加至上述溶液中，氯金酸和柠檬酸钠的最终摩尔配比为1:3.6，持续加热煮沸10～15分钟，停止加热后冷却至室温，取制备出的溶液用0.22微米的滤膜过滤以去除反应中生成的大颗粒，调节溶液pH值至8，得金纳米材料溶液，置4℃条件下储存；