[发明专利]一种装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统及其制备方法

说明书

本发明公开一种装载药物的白蛋白‑磁铁矿纳米颗粒给药系统及其制备方法，属于药物递送技术领域。本发明提供的装载药物的白蛋白‑磁铁矿纳米颗粒给药系统包括由白蛋白自组装形成的具有空腔的纳米笼和位于该纳米笼的空腔中的磁铁矿纳米颗粒，并且在磁铁矿纳米颗粒的表面加载药物，能够有效集成基于无机纳米颗粒的给药系统和基于蛋白质载体的给药系统的优点，进而能够实现更好的药物递送和治疗效果，可用于制备抗癌药物。

技术领域

本发明属于药物递送技术领域，具体涉及一种装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统(命名为“纳米鱼雷”)及其制备方法。

背景技术

一种安全高效的给药系统(DDS)有望延长化疗药物的半衰期，减少毒副作用。近年来，随着纳米技术的快速发展，脂质体类化疗药物如Doxil(阿霉素脂质体)和Onivyd(伊立替康脂质体)等已广泛应用于临床。然而，令人不满意的是，该脂质体类化疗药在肿瘤治疗中的效果仅为中等水平，其稳定性较差，导致药物在血液循环中渗漏，进而导致其在病变区域的蓄积量低，潜在的心脏毒性风险高。

为了克服以上这些缺点，目前已开发了两种重要的给药系统：一种是无机纳米颗粒载体(如磁铁矿纳米颗粒或二氧化硅纳米颗粒)给药系统，这类给药系统可以有效地稳定化疗药物，延长其在血液循环中的半衰期。此外，纳米颗粒的高比表面积也可以提高载药效率，并且，当功能化的纳米颗粒作为载体时，可以赋予药物综合诊断和治疗的能力。另一种是蛋白质(如白蛋白和铁蛋白)给药系统，该类给药系统具有良好的生物相容性和生物降解性，易于修饰，可提高药物稳定性，降低或消除免疫原性和副作用。然而，这两种给药系统仍有其自身的局限性，主要表现为无机纳米颗粒的生物毒性较高和蛋白质载体的载药效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明一个方面提供一种装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统，其包括：

(1)由白蛋白自组装形成的具有空腔的纳米笼；和

(2)位于所述纳米笼的空腔中的磁铁矿纳米颗粒；

其中在所述磁铁矿纳米颗粒的表面包覆有药物。

在一些实施方式中，在装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统中，所述纳米笼的直径为16.5-20.5nm。

在一些实施方式中，在装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统中，所述磁铁矿纳米颗粒的直径为2.5-4.5nm。

在一些实施方式中，在装载药物的白蛋白-磁铁矿纳米颗粒给药系统中，所述空腔的直径为4-12nm。

在一些实施方式中，在所述纳米笼的空腔内，所述磁铁矿纳米颗粒的表面与所述白蛋白的残基结合；可选地，所述白蛋白的残基选自以下中的一种或多种：Arg81、Glu82、Asp86、Asp89和Glu92。

在一些实施方式中，在所述纳米笼的空腔内，所述药物与所述磁铁矿纳米颗粒表面的铁离子通过化学键螯合。

在一些实施方式中，在所述纳米笼的空腔内，所述药物的基团通过阳离子-π键和/或氢键与所述白蛋白的残基相互作用；可选地，所述药物的基团选自芳基，所述白蛋白的残基选自以下中的一种或多种：Arg208、Lys350和Glu478。

在一些实施方式中，在所述纳米笼的空腔内，所述药物被所述白蛋白的残基包围，形成疏水结合；可选地，所述白蛋白的残基选自以下中的一种或多种：Phe205、Ala209、Ala212、Leu480和Val481。

在一些实施方式中，所述药物包括抗癌化疗药物；可选地，所述抗癌化疗药物包括疏水性抗癌化疗药物和亲水性抗癌化疗药物；进一步可选地，所述抗癌化疗药物选自以下中的一种或多种：阿霉素、盐酸阿霉素、氟尿嘧啶、丝裂霉素、放线菌素、平阳霉素、顺铂、卡铂、表阿霉素、甲氨蝶呤和阿糖胞苷。