[发明专利]一种聚氨基酸声敏剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚氨基酸声敏剂及其制备方法与应用。本发明的聚氨基酸声敏剂的主链结构为接枝了原卟啉的天冬氨酸，具有良好的生物相容性，原卟啉修饰于水溶性的聚天冬氨酸侧键极大地提高了原卟啉的溶解性，增加了声敏剂在体内的血液相容性和病灶部位的聚集量，从而产生较好的治疗效果，实现高效、安全的肿瘤治疗。本发明还提供了一种声敏剂纳米囊泡及其靶向修饰的声敏剂纳米囊泡，具有高效、低毒的效果，为发展安全、高效的声动力治疗提供性能有优良的新型声敏剂材料，并通过在其表面修饰特异性抗体或者配体，提高其在靶向部位的聚集。

技术领域

本发明属于生物医学领域，更具体地，涉及一种具有载氧功能的聚氨基酸声敏剂及其制备方法与应用。

背景技术

声动力疗法 (sonodynamic therapy， SDT) 是近年来发展起来的一种肿瘤治疗新方法，最初由Umemura和其他学者提出，于1989年投入使用，是一种基于光动力疗法（PDT）开发的新疗法。声动力疗法是指给肿瘤患者注射声敏剂，用低频超声波辐照肿瘤部位，激发聚集在肿瘤组织中的声敏剂获得能量，从而引起电子跃迁，出现杀死靶细胞的活性氧（ROS），促使肿瘤细胞发生不可逆性损伤，从而达到肿瘤治疗的目的，声敏剂可选择性聚集于肿瘤组织，未经激活时无细胞毒性，一旦被超声波激活即可导致肿瘤细胞的损伤。理论上，SDT由于其独特的优势而成为疾病治疗的一种有前途的替代方案，相对于传统手术和放射疗法具有非侵入性，对病理部位的高选择性和低的全身毒性。与PDT相比，SDT可用于治疗深部和较不易接近的病变，因为它具有利用超声穿透深部组织的能力。最近的体内外实验研究表明，衍生自天然产物的超声敏化剂为治疗各种疾病（包括癌症，微生物感染和炎症）提供了有效的声动力学活性，常见声敏剂有原卟啉（Protoporphyrin，PpIX），血卟啉（Hematoporphyrin），ATX-70以及ICG。尽管过去几十年已经取得了一些进展，但是许多天然超声敏化剂仍有许多局限性。迄今为止开发的大多数超声敏剂也用作光敏剂，这意味着这种超声敏化剂在PDT中的皮肤敏感性和潜在的光毒性仍有待克服。此外，天然超声敏化剂的不良药代动力学特征构成了一个重要的但通常被忽视的性质：这些试剂通常在水中溶解性较低并且迅速从体内排出，因此显着降低它们暴露于病理部位，由于其不加选择的生物分布，只有极少部分的超声敏化剂可以到达目标位点，所得的细胞内浓度超声敏化剂可能不足以产生强效治疗效果。随着声动力疗法的发展和成熟，研发抗肿瘤效果好、毒副反应小的新型声敏剂成为研究的热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有声敏剂溶解性低和毒副反应大的缺陷和不足，提供一种聚氨基酸声敏剂，利用具有优秀生物相容性、稳定性和易修饰性的聚天冬氨酸材料修饰声敏剂原卟啉制备得到一种高效、低毒的聚氨基酸声敏剂。

本发明的另一目的在于提供一种聚氨基酸声敏剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种声敏剂纳米囊泡。

本发明的另一目的在于提供一种靶向修饰的声敏剂纳米囊泡。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种聚氨基酸声敏剂，所述聚氨基酸声敏剂的结构式为：

其中a为30~50的整数，b为7~11的整数，n为35~80的整数。

在众多氨基酸中，天冬氨酸(Aspartate Acid)具有α-手性中心以及多种官能团，无论是自身均聚还是与其他氨基酸共聚，都保留着部分活性基团，因此具有结构可控、易于修饰的优点，可以制备成具有优秀生物相容性、稳定性和易与修饰的聚天冬氨酸材料。本发明在聚天冬氨酸材料的基础上，进一步修饰上具有声敏剂作用的原卟啉（PpIX），制备出新型的聚氨基酸声敏剂，该声敏剂比卟啉具有更高的溶解性，及源自聚氨基酸的优越生物相容性，具有极大的应用潜力。