[发明专利]一种pH响应和肿瘤靶向的双载药纳米粒子及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种pH响应和肿瘤靶向的双载药纳米粒子及制备方法与应用。

背景技术

近年来，癌症成为临床上一类主要的致死疾病，一般的肿瘤疗法主要包括手术治疗、化学治疗和放射治疗等。尽管这些疗法目前依然是临床上较为有效的方法，它们的一些不足之处也值得注意：侵入性的治疗手段以及各种毒副作用常常给病人带来较大痛苦；传统的给药方式使得小分子药物在体内随机分布，不能有效富集在肿瘤部位，而大量用药又会带来抗药性；这些治疗手段不能区分正常细胞与肿瘤细胞，使得体内随机分布的药物在杀伤肿瘤细胞的同时对其他正常细胞造成损害。

基于靶向纳米载体的药物递送是一种克服传统疗法缺点的重要策略，它通过连接靶向配体的纳米载体将其负载的抗肿瘤药物精准地递送到肿瘤组织并实现药物的控制释放。靶向纳米药物有如下优点：基于纳米载体有效增加疏水性药物的溶解度；通过亲水性基团的修饰来延长药物在体内的循环时间；借助靶向配体改善药物在体内的生物分布。采用这一策略使得药物能够富集在肿瘤组织并且特异性地杀伤肿瘤细胞，提高疗效的同时减少毒副作用。同时，聚合物纳米粒子是一类可生物降解的材料，具有良好的生物相容性，被广泛应用于药物载体。因此，靶向聚合物纳米药物载体具有提高疗效的前景以及实现的可能性。

纳米粒子表面的靶向分子修饰是其中的关键技术，直接在纳米粒子表面修饰以及预先制备聚合物-靶向分子共聚物的方法具有以下缺点：采用的偶联剂、催化剂等需要通过复杂的纯化过程予以剔除；复杂的反应机理大大增加了合成的难度，降低了方法的通用性。聚多巴胺是一种具有良好生物相容性并且可以粘附在多种材料表面的表面改性剂。基于Michal addition或Schiff base reactions，具有氨基或巯基的靶向分子可以在碱性条件下方便地连接到粘附在纳米粒子表面的聚多巴胺分子上从而实现靶向纳米粒子的制备。这种方法可以实现靶向纳米粒子的简单并且通用的制备工艺。

叶酸受体介导的靶向给药主要是以叶酸受体为靶点，通过叶酸与肿瘤细胞表面过表达的叶酸受体特异性结合，进而将药物载体内吞进入细胞。研究表明，叶酸受体在包括乳腺癌、宫颈癌、肺腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌等在内的多种恶性肿瘤表面均过表达，有时可比正常组织高出100～300倍。因此，叶酸受体介导的纳米药物可以适用于包括乳腺癌和宫颈癌在内的多种恶性肿瘤的治疗。

儿茶酚和硼酸在中性或碱性条件下会生成稳定地共价相连的结构，同时该结构在酸性条件下会裂解为儿茶酚与硼酸，具有可逆性，这一过程如下图所示。由于聚多巴胺分子上充足的儿茶酚基团以及具有硼酸结构的抗癌药物硼替佐米(BTZ)，可以设计如下载药策略：在中性或碱性条件下聚多巴胺表面修饰的载药纳米粒子可以负载硼替佐米，在中性的血液循环中聚多巴胺与硼替佐米稳定结合有效抑制了药物的活性，在酸性的肿瘤组织中释放药物并杀伤肿瘤细胞。该策略能够同时达到双载药与pH响应的效果，可以大大提高疗效。

发明内容

本发明提供一种pH响应和肿瘤靶向的双载药纳米粒子及其制备方法与应用。

具体地，本发明一个方面提供了一种pH响应和肿瘤靶向的双载药纳米粒的制备方法，其包括如下步骤：

(1)制备载疏水性药物的聚合物纳米粒；

(2)以聚多巴胺修饰载疏水性药物的聚合物纳米粒；

(3)以主动靶向配体对聚多巴胺修饰载疏水性药物的聚合物纳米粒子进行修饰，得到主动靶向配体和聚多巴胺修饰的载疏水性药物的聚合物纳米粒；

(4)将具有硼酸结构的药物负载在主动靶向配体和聚多巴胺修饰的载疏水性药物的聚合物纳米粒上，得到pH响应和肿瘤靶向的双载药纳米粒。

在本发明的技术方案中，在步骤4)中，药物负载在pH为7.5-12的弱碱性水溶液中进行，将具有硼酸结构的药物溶于有机溶剂中，加入混悬主动靶向配体和聚多巴胺修饰的载疏水性药物的聚合物纳米粒的弱碱性水溶液中，至反应完全，分离后得到双载药纳米粒；

更优选地，主动靶向配体和聚多巴胺修饰的纳米粒与硼替佐米的质量比为100:1-20，更优选为100:8-16。

所述有机溶剂选自丙酮、二氧六环、二甲基亚砜、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。

在本发明的技术方案中，步骤1)为将聚合物和疏水性药物溶于有机溶剂中，并加入聚乙二醇维生素E琥珀酸酯水溶液中，反应至有机溶剂挥发完全，分离沉淀，得到载疏水性药物的聚合物纳米粒子；