[发明专利]一种GSH响应型纳米钻石靶向药物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种GSH响应释药的靶向纳米钻石药物及其制备方法和应用。所述药物的制备：首先，通过叔丁氧羰基‑亚氨基‑聚乙二醇‑胺基(Boc‑NH‑PEG‑NH₂，PEG)修饰纳米钻石(ND)，加入三氟乙酸除去叔丁氧羰基，接着通过酰胺化反应与叶酸(FA)偶联，最后通过二硫键偶联阿霉素(DOX)合成药物ND‑PEG‑FA/‑SS‑DOX(NPFSSD)。体外释药表明其为GSH响应释药、叶酸受体介导进入细胞；在肿瘤细胞内能被GSH调控释药，而正常细胞基本不释药；CCK‑8细胞活性测试证实体系对肿瘤细胞具有较大杀伤力，且具有缓释药物特性，但对正常细胞基本无毒性，表明NPFSSD具有对肿瘤细胞的识别和显著降低毒副作用。本发明的药物组分明确，质量易控，制备工艺简单，易于大规模工业化生产，对癌症潜在治疗具有重大意义。

技术领域

本发明涉及纳米钻石药物，特别涉及GSH响应释药的纳米药物，具体属于一种以二硫键共价连接阿霉素的GSH响应型纳米钻石药物及其制备方法，以及该药物在抗肿瘤中的应用。

背景技术

据WHO《2020年世界癌症报告》统计，癌症已逐渐成为导致死因的最主要原因，癌症将成为本世纪预期寿命增加的最大障碍。然而在肿瘤的治疗中存在着诸多问题，主要归结为传统的化学疗法使用的小分子药物存在着严重的毒副作用，其在杀死肿瘤细胞的同时也杀死正常组织及细胞，且频繁用药会致使肿瘤细胞产生多药耐药性，导致疗效降低。因此，亟需研发一种低毒高效的新型药物。

纳米技术对于生物医学的发展产生了非常大的影响，近20年来靶向抗肿瘤纳米药物的研究最为活跃，其核心是利用纳米颗粒靶向输送药物到肿瘤部位，降低药物分子的毒副作用，提高药物利用率，这一策略为新型纳米药物的合成提供了契机。由于纳米钻石具有高化学稳定性、高生物相容性、对生物分子和药物高亲和力以及表面易于修饰等优点，使得纳米钻石在生物医药方面的应用越来越受到关注。目前，纳米钻石载药体系在设计上仍存在两个主要问题：首先，纳米钻石药物体系仅凭借EPR效应通路到肿瘤组织，使其在非靶标部位有累积；叶酸作为一种靶向药物常被用于抗肿瘤研究中，肿瘤细胞中存在大量的叶酸受体，通过负载叶酸可使得纳米载体具备肿瘤细胞主动靶向性；二硫键因其在正常生理组织(pH 7.4)及弱碱性的血液循环中可保持良好的稳定性，而肿瘤细胞内具有较强的还原环境，与正常细胞相比，肿瘤细胞中的谷胱甘肽(GSH)含量大约高出4倍。在富含GSH的肿瘤细胞环境中，由二硫键偶联的化疗药物可以由GSH调控发生断裂，使药物释放，从而明显降低药物的毒副作用。基于此，我们将纳米钻石(ND)作为载体，以化疗药物阿霉素(DOX)为药物模型，将DOX通过二硫键连接于其表面，制备得到了纳米钻石药物，并研究了该药物在肿瘤细胞内的释药及抗肿瘤效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以二硫键连接阿霉素的GSH响应型纳米钻石靶向药物及其制备方法，以及该药物在抗肿瘤中的应用。

本发明提供的一种GSH响应型靶向纳米钻石药物的制备方法，包括如下步骤：

(1)精密称取1.0mg真空干燥的羧基化纳米钻石(ND-COOH)，加入1-1.5mL浓度0.1M、pH 5.8的MES缓冲溶液并超声分散30min形成悬浊液，随后加入0.2mg EDC、0.25mgNHS，室温搅拌反应6h，反应完毕后以15000rpm高速离心8min弃除上清液，得到活化羧基的纳米钻石沉淀物；接着将活化羧基的纳米钻石沉淀物迅速分散到1-1.5mL浓度0.1M、pH 8.4的硼酸缓冲溶液中，经过短暂超声分散形成悬浊液，快速加入0.3mg Boc-NH-PEG-NH₂，继续室温搅拌反应12h，待反应结束，以15000rpm高速离心8min移除上清液，并用去离子水高速离心洗涤3次，获得ND-PEG-NH-Boc沉淀物；将制备的ND-PEG-NH-Boc超声分散于1-1.5mL二氯甲烷中，滴入0.01mL三氟乙酸(TFA)，室温搅拌1h，反应结束后以15000rpm高速离心8min除去上清液，用二氯甲烷洗涤2-3次，真空干燥得到ND-PEG-NH₂(NP)。