專利名稱：腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腫瘤治療技術(shù)的改進(jìn)，具體涉及一種腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤是一種嚴(yán)重威脅人類健康的多發(fā)疾病，是人類在21世紀(jì)期待攻克的主要難題之一。傳統(tǒng)的腫瘤治療方法(外科手術(shù)、放射療法、化學(xué)療法等)均存在較大的缺點(diǎn)，例如手術(shù)僅能切除肉眼可見的瘤體，不能切除不可見的亞臨床病灶和已通過血液循環(huán)系 統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)移或直接浸潤到周圍正常組織的腫瘤細(xì)胞；放療法是局部照射，不能殺滅非照射部位的腫瘤，對一些不敏感的腫瘤細(xì)胞也無能為力；化療法雖是全身治療的方法，但對腫瘤細(xì)胞的選擇性抑制不強(qiáng)，對休眠期的腫瘤細(xì)胞更無效果，存在較嚴(yán)重的毒副反應(yīng)和耐藥性。光動(dòng)力療法(Photodynamic Therapy, I3DT)是自20世紀(jì)70年代末興起并不斷發(fā)展的新技術(shù)，其原理是利用光敏劑選擇性聚積、滯留于腫瘤組織內(nèi)，并能在特定波長的光照下，通過光化學(xué)或光生物學(xué)反應(yīng)對細(xì)胞組織產(chǎn)生殺傷效應(yīng)，從而達(dá)到局部治療腫瘤的目的。與傳統(tǒng)療法相比，PDT治療具有操作簡便、對健康組織損傷較小、毒副作用少、在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)不危及正常組織等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的重視，并于1993年由加拿大衛(wèi)生部首次正式批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。盡管如此，目前在PDT治療中也仍然存在著一些問題，例如PDT光敏劑在腫瘤組織中的特異選擇性不高、富集能力有限、低濃度模式下治療效果有待提高等，主要是因?yàn)橹委煷蠖嗍抢冒薪M織與正常組織之間存在的生理差異通過被動(dòng)靶向作用使光敏劑有限度聚集于靶組織，這就意味著在現(xiàn)階段光動(dòng)力治療中病灶周圍正常組織的損傷不可避免。因此，針對提高光敏劑特異選擇性和治療效果等問題，探索研究一種更為安全、療效更高、對機(jī)體毒副作用更小的理想治療方法一直是科學(xué)工作者的目標(biāo)。腫瘤協(xié)同療法是近年來提出的一種兼具各種治療方法優(yōu)點(diǎn)的高效腫瘤治療方法。越來越多的研究表明，在腫瘤治療中同時(shí)應(yīng)用兩種及以上單模式療法得到的結(jié)果會(huì)更加令人滿意，其中簡單易行的光動(dòng)力療法與其他傳統(tǒng)治療方法的協(xié)同作用備受關(guān)注。Bencokova等將PDT和放療法結(jié)合起來，利用具有特定發(fā)光性質(zhì)的納米粒子修飾的光敏劑和X射線的協(xié)同作用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)和提高了 PDT及X射線治療的效果，降低X射線的輻射劑量，并且以被激發(fā)的發(fā)光粒子作為光源，在實(shí)施PDT過程中不再需要光源。Ladewig等在臨床研究中將PDT和化療法結(jié)合起來在腫瘤新生血管年齡相關(guān)性黃斑變性的治療中取得了很好的療效。雖然基于I3DT的協(xié)同療法有利于在PDT單模式的基礎(chǔ)上提高治療效果，但是目前的研究僅僅是為了提高療效而將PDT和其他療法簡單機(jī)械地重疊起來，所以在治療過程中也會(huì)存在單模式療法中出現(xiàn)的特異選擇性不高及不良反應(yīng)等問題?；诖耍绾胃鶕?jù)當(dāng)前腫瘤治療中的熱點(diǎn)研究和發(fā)展方向，有機(jī)地結(jié)合PDT和其他療法并針對癌變細(xì)胞特異性分子靶點(diǎn)對光敏劑進(jìn)行改進(jìn)，對開發(fā)具有主動(dòng)靶向功能的協(xié)同治療系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效安全的腫瘤協(xié)同治療具有及其關(guān)鍵作用和重要意義。
一方面，為了增強(qiáng)光敏劑的特異選擇性，需要將傳統(tǒng)的光敏劑與能表征腫瘤組織或細(xì)胞增殖、血管生成或代謝相關(guān)的特異性因子(腫瘤細(xì)胞表面抗原、表皮生長因子受體、血清蛋白、多肽等)結(jié)合起來，以提高光敏劑的主動(dòng)靶向作用。例如將光敏劑與特定腫瘤細(xì)胞的單克隆抗體結(jié)合起來，使之對腫瘤細(xì)胞表面的抗原具有靶向作用；表皮生長因子受體(EGFR)的異常高表達(dá)常見于頭頸部的口腔癌和早期腫瘤，并與腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為密切相關(guān)，因此與EGFR單克隆抗體結(jié)合起來，光敏劑可以被特異性地靶向癌細(xì)胞；將光敏劑和血清蛋白(如LDL)、多肽(如胰島素和轉(zhuǎn)鐵蛋白)等結(jié)合也可提高腫瘤細(xì)胞對光敏劑的特異性吸收，提高光敏劑的靶向。Hamblin等報(bào)道了在光敏劑Chlorin6上鏈接針對HT29的1701A抗體，照射24小時(shí)后，瘤體內(nèi)的光敏劑比單獨(dú)使用的高出2倍，其陰離子型制劑在HT29荷瘤裸鼠的肝轉(zhuǎn)移瘤和正常肝組織的滯留比例為2. 5，而目前其它光敏劑的滯留比例都沒有超過I。Reddi等以MS-2纖維肉瘤的老鼠為研究模型，研究了脂質(zhì)體包裹的光敏劑ZnPc (DPPC-ZnPc)及用人LDL復(fù)合的光敏劑ZnPc (LDL-ZnPc)的藥代學(xué)，發(fā)現(xiàn)在LDL-ZnPc (O. 55ug/g tissue)注射24小時(shí)后，腫瘤吸收最大藥物濃度是DPPC-ZnPc的2倍，相同劑量(O. 12mg/kg)的ZnPc，藥物注射24小時(shí)后，LDL和DPPC復(fù)合ZnPc的腫瘤/周圍正常組織比率分別為5. 7和3. 7。卟啉類光敏劑是目前為止研究最多，也是相對來說最成熟的一類光敏劑?，F(xiàn)臨床使用的血卩卜啉衍生物(Photofrin I )和雙血卩卜啉醚(Photofrin II )類藥物能選擇性地消滅局部淺表性的原發(fā)和復(fù)發(fā)腫瘤，但是仍有很多的不足之處它們都是成分復(fù)雜的卟啉混合物，組成不定，結(jié)構(gòu)尚有爭議；對波長大于600nm的紅光的吸收較差，組織穿透能力也較差；給藥至光照的時(shí)間間隔長；排泄緩慢，易發(fā)生光毒反應(yīng)，用藥前需進(jìn)行皮試，用藥后需避光4周以上，否則可至日光皮炎，嚴(yán)重者可見剝脫性皮炎，因此應(yīng)用受到限制。近年來，在第二、三代光敏劑研究中，合成和開發(fā)單態(tài)氧產(chǎn)率高、在紅光區(qū)或近紅光區(qū)有強(qiáng)吸收、主動(dòng)靶向性強(qiáng)的卟啉類光敏劑已成為研究的熱點(diǎn)。顧瑛等對血卟啉單甲醚進(jìn)行了臨床前研究，結(jié)果表明該衍生物是一種純化的單體卟啉，激發(fā)波長為630nm，選擇性光動(dòng)力作用明顯，體內(nèi)代謝清除速度快，具有良好的臨床應(yīng)用前景。Gradl等研究的卟啉化合物具有良好的鉀通道表面識(shí)別功能，能起到很好的祀向作用。Gottumukkala等研究的硼燒P卜啉中由于硼中子的存在，使得此類化合物主要在癌細(xì)胞上富集，從而大大減少了毒副作用。甲氨蝶呤是一種通過抗葉酸素而抑制細(xì)胞分裂周期的抗腫瘤藥，由于不易被腫瘤細(xì)胞吸收而易產(chǎn)生耐藥性，將其與卟啉衍生物連接有望解決此問題。另一方面，超分子化學(xué)藥物在腫瘤治療領(lǐng)域也有較廣泛的應(yīng)用。超分子化學(xué)的誕生使化學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了革命性的新時(shí)代，而超分子藥物化學(xué)則是超分子化學(xué)在藥學(xué)領(lǐng)域的新發(fā)展，更是一個(gè)充滿活力的新興交叉學(xué)科領(lǐng)域。超分子藥物可定義為兩個(gè)或兩個(gè)以上分子通過非共價(jià)鍵形成的藥物。例如無機(jī)化合物PtCl2和NH3均不是抗癌藥物，但它們通過非共價(jià)鍵形成的順鉬超分子則是在臨床廣泛使用的抗癌藥物。超分子藥物由于具有良好的安全性、低毒性、不良反應(yīng)少、高生物利用度、藥物靶向性強(qiáng)、多藥耐藥性小、生物相容性好、高療效以及其開發(fā)成本低、周期短、成功可能性大等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn)。目前已有多種超分子藥物用于臨床，更多的超分子體系正在作為候選藥物進(jìn)行臨床研究開發(fā)。其中，有機(jī)大環(huán)化合物環(huán)糊精(Cyclodextrn，⑶)及其衍生物由于廉價(jià)易得、生物相容性好、無毒副作用、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和與客體分子包合機(jī)理簡單等優(yōu)點(diǎn)，被用作主體分子包結(jié)藥物分子來制備超分子藥物，不僅可改變原來藥物的水溶性、控制藥物在體內(nèi)的釋放速度、消除藥物的異味，而且還能有效改善藥物的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，提高生物利用度和療效等?？拱┧幇⒚顾嘏cβ -⑶在水溶液中形成主-客體I: I的包結(jié)絡(luò)合物I，此包結(jié)絡(luò)合物超分子增大了阿霉素的水溶性，從而提高了其藥效；反式鉬類絡(luò)合物二氯二吡啶鉬(DDP)與β-CD的包結(jié)絡(luò)合物是一種新型的水溶性抗癌超分子2，該超分子的抗癌活性顯著優(yōu)于順鉬，對結(jié)腸癌細(xì)胞株CT26和黑素瘤細(xì)胞株B16F10的生長抑制分別比順鉬高4. 6和6. I倍?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)中雖然存在協(xié)同治療方案，但目前的研究僅僅是為了提高療效而將PDT和其他療法簡單機(jī)械地重疊起來，協(xié)同性差，所以在治療過程中也會(huì)存在單模式療法中出現(xiàn)的各種問題。而且在協(xié)同治療中，光敏劑特異性選擇性低，普通化學(xué)藥物水溶性和主動(dòng)靶向能力不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，本給藥系統(tǒng)解決了目前基于光動(dòng)力療法和化學(xué)療法的簡單腫瘤協(xié)同治療中光敏劑特異選擇性低、普通化學(xué)藥物水溶性和主動(dòng)靶向能力不強(qiáng)等技術(shù)問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下
腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，通過如下步驟制得
I)口卜啉衍生物或金屬η卜啉衍生物的制備；所述η卜啉為四苯基η卜啉，通過官能基團(tuán)取代，得到四苯基卟啉衍生物；所述官能基團(tuán)為羧基、羥基或鹵素基團(tuán)。將四苯基卟啉衍生物和金屬離子相配合，得到四苯基卟啉金屬離子衍生物。2)環(huán)糊精衍生物的制備；所述環(huán)糊精為天然環(huán)糊精，其衍生物的制備是先由環(huán)糊精在特定位置進(jìn)行取代生成中間體環(huán)糊精磺酸酯，再將所需要的官能基團(tuán)引入到特定位置上；具體為通過6位單修飾環(huán)糊精磺酸酯與親核試劑發(fā)生取代反應(yīng)，再在天然β-環(huán)糊精上引入各種相應(yīng)的官能基團(tuán)，得到所需的系列環(huán)糊精衍生物。3)卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系的制備由前兩步制備得到的卟啉衍生物或者金屬卟啉衍生物與環(huán)糊精衍生物發(fā)生縮合或親核取代反應(yīng)而得到卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系；其中卟啉衍生物或金屬卟啉衍生物與環(huán)糊精衍生物的摩爾比為1:1-1:4 ；
4)卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備將卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系與抗癌藥物進(jìn)行包結(jié)，使抗癌藥物包結(jié)于環(huán)糊精衍生物體系內(nèi)，從而制備得到卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系；其中環(huán)糊精衍生物與抗癌藥物的摩爾比為1:1-1:2 ;
5)藥物劑型的制備通過載體材料對第4)步所得的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系進(jìn)行包覆，制備得到所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子納米藥物體系；
6)卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的功能配體修飾根據(jù)病變細(xì)胞的生理和病理特征，選用過量的能表征腫瘤組織或細(xì)胞增殖、血管生成或代謝相關(guān)的特異性因子對第5)步得到的所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系進(jìn)行配體修飾，使特異性因子附著在載體材料表面，從而提高光敏劑卟啉的主動(dòng)靶向作用，最終完成具有對腫瘤細(xì)胞特異性識(shí)別功能的超分子納米給藥系統(tǒng)的制備。其中第4)步卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備中，通過調(diào)節(jié)卟啉一環(huán)糊精耦合位點(diǎn)及卟啉中心金屬類型和周邊基團(tuán)構(gòu)型來強(qiáng)化對化學(xué)藥物的包結(jié)和控釋能力。所述抗癌藥物為紫杉醇(Paclitaxel)、阿霉素(Doxorubicin)、多西他賽(Docetaxel )、甲氨蝶呤(methotrexate)>5-氟尿卩密 P定(5-Fluorouracil)或伊馬替尼(imatinib)。本發(fā)明將卟啉類光敏劑和環(huán)糊精超分子化學(xué)藥物有機(jī)結(jié)合起來，通過特異性配體修飾后構(gòu)建具有腫瘤主動(dòng)靶向功能的新型超分子納米給藥系統(tǒng)。相比現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果為
I.本發(fā)明制備基于有機(jī)大環(huán)化合物環(huán)糊精及其衍生物的超分子納米藥物體系，并將其與卟啉衍生物及金屬卟啉衍生物進(jìn)行鍵聯(lián)，構(gòu)建具有協(xié)同光療和化療功能的超分子納米給藥系統(tǒng)，避免了單一療法的局限性。2.本發(fā)明通過調(diào)節(jié)環(huán)糊精衍生物與卟啉衍生物的耦合位點(diǎn)及卟啉中心金屬類型 和周邊基團(tuán)構(gòu)型來實(shí)現(xiàn)對化學(xué)藥物的包結(jié)和控制釋放，構(gòu)建卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系，強(qiáng)化腫瘤協(xié)同治療中抗癌藥物的效果。3.本發(fā)明得到的超分子納米給藥系統(tǒng)的細(xì)胞體外腫瘤協(xié)同治療效果顯示，與對照組、單獨(dú)化學(xué)藥物組、單獨(dú)光動(dòng)力療法組的治療效果相比，經(jīng)聯(lián)合給藥系統(tǒng)組處理后的腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)學(xué)改變，細(xì)胞凋亡程度最高，具有非常好的體外抑瘤效果。4.本發(fā)明得到的超分子納米給藥系統(tǒng)體內(nèi)腫瘤協(xié)同治療效果顯示，對照組的小鼠體內(nèi)腫瘤體積不受控制，不斷增長，單獨(dú)化學(xué)藥物組和單獨(dú)光動(dòng)力療法組的小鼠體內(nèi)腫瘤體積增長率分別有一定程度的減小，而超分子納米給藥系統(tǒng)組的小鼠體內(nèi)的腫瘤體積增長抑制效果最為顯著，具有非常好的體內(nèi)抑瘤效果。5.本發(fā)明得到的超分子納米給藥系統(tǒng)，經(jīng)過腫瘤細(xì)胞具有特異性識(shí)別的配體功能化修飾之后，具有較好的主動(dòng)靶向功能，治療效果優(yōu)于僅僅依靠納米尺度而被人體巨噬細(xì)胞吞噬被動(dòng)靶向于肝、腎和骨髓等器官的傳統(tǒng)納米給藥系統(tǒng)。


圖I-四苯基卟啉結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-四苯基卟啉衍生物生成路線圖。圖3-天然β -環(huán)糊精結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-天然β -環(huán)糊精衍生物生成路線如圖。圖5-卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系結(jié)構(gòu)示意圖。圖6-超分子納米靶向給藥系統(tǒng)體外腫瘤協(xié)同治療效果評價(jià)圖(Α.對照組；Β.單獨(dú)化學(xué)藥物組；C.單獨(dú)光動(dòng)力療法組；D.超分子納米給藥系統(tǒng)組)。圖7-超分子納米靶向給藥系統(tǒng)體內(nèi)腫瘤協(xié)同治療效果評價(jià)圖。圖8-超分子納米靶向給藥系統(tǒng)主動(dòng)靶向效果評價(jià)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明針對目前基于光動(dòng)力療法和化學(xué)療法的簡單腫瘤協(xié)同治療中光敏劑特異選擇性低、普通化學(xué)藥物水溶性和控釋能力不強(qiáng)等不足，提出以卟啉化合物材料作為光敏劑鍵聯(lián)具有抗癌作用的環(huán)糊精超分子納米藥物，并對整個(gè)體系進(jìn)行特異性配體功能化修飾，構(gòu)建具有主動(dòng)靶向功能的給藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效安全的腫瘤細(xì)胞光療和化療的協(xié)同治療作用。迄今為止，將卟啉和環(huán)糊精等主體分子結(jié)合起來的報(bào)道大多關(guān)注于研究兩者之間的包結(jié)作用關(guān)系、引入環(huán)糊精改進(jìn)金屬卟啉材料的親水性、兩者形成分子締合物對特定有機(jī)小分子進(jìn)行識(shí)別及其復(fù)合體系用于模擬酶仿生催化，而對于將卟啉化合物作為光敏劑結(jié)合到環(huán)糊精超分子納米藥物中并進(jìn)一步構(gòu)建配體修飾的主動(dòng)祀向給藥系統(tǒng)的研究在國內(nèi)外卻尚未見報(bào)道，而這也正是腫瘤協(xié)同治療研究中一條頗具發(fā)展?jié)摿Φ男碌缆?。本發(fā)明超分子納米給藥系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)方案為
I.卟啉衍生物或者金屬卟啉衍生物的制備 本項(xiàng)目中以四苯基卟啉為原料，通過特殊官能基團(tuán)取代，得到系列四苯基卟啉衍生物及其金屬離子配合物。四苯基卟啉的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，其中R為取代基;M為金屬離子，它是以卟吩環(huán)為母體的一類大環(huán)化合物，葉吩是由4個(gè)吡咯環(huán)和4個(gè)次甲基橋聯(lián)起來的大π共軛體系，其分子中有4個(gè)吡咯環(huán)，8個(gè)β - (2，3，7，8，12，13，17，18)位和4個(gè)meso- (5，10, 15，20)位均可被其它特性基團(tuán)所取代，生成各種各樣的衍生物，具體路線如圖2所示。2.環(huán)糊精衍生物的制備
本發(fā)明環(huán)糊精原料為天然β_環(huán)糊精，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，它是由7個(gè)D-(+)_吡喃葡萄糖單元通過α -I, 4糖苷鍵首尾相連而成，是繼冠醚分子之后，超分子化學(xué)研究的第二代主體化合物。迄今，天然環(huán)糊精最常用的化學(xué)修飾路線是從其羥基入手引入修飾基團(tuán)。由于環(huán)糊精羥基的反應(yīng)活性較弱，直接在羥基上引入所需的官能團(tuán)十分困難，所以較常用的方法是先由環(huán)糊精在特定位置進(jìn)行取代生成中間體環(huán)糊精磺酸酯，再將所需要的官能團(tuán)引入到特定位置上。本項(xiàng)目中通過6位單修飾環(huán)糊精磺酸酯與親核試劑(如疊氮離子、鹵素原子、硫醇類、胺等)發(fā)生取代反應(yīng)，在天然環(huán)糊精上引入各種相應(yīng)的功能基團(tuán)，得到多種的環(huán)糊精衍生物。具體路線如圖4所示。3.卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系的制備
卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，它是由前兩步修飾改性得到的(四苯基)卟啉衍生物或者其金屬離子配合物或者兩者的混合物與環(huán)糊精衍生物發(fā)生縮合或親核取代反應(yīng)而成。本發(fā)明中將6位單修飾環(huán)糊精磺酸酯與鹵素基團(tuán)取代的四苯基卟啉衍生物發(fā)生反應(yīng)，合成制備卟啉一環(huán)糊精衍生物體系，并且可以通過調(diào)節(jié)卟啉周邊基團(tuán)構(gòu)型得到系列產(chǎn)品。其中卟啉衍生物或金屬卟啉衍生物與環(huán)糊精衍生物的摩爾比為1:1-1: 4。4.卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備
將口卜啉一環(huán)糊精衍生物體系與抗癌藥物(如紫杉醇Paclitaxel、阿霉素doxorubicin、多西他賽Docetaxel、甲氨蝶呤methotrexate、5_氟尿卩密唳5-Fluorouracil及伊馬替尼imatinib)進(jìn)行包結(jié)，使抗癌藥物包結(jié)于環(huán)糊精衍生物體系內(nèi)，利用紫外可見光譜和熒光光譜考察包結(jié)常數(shù)，通過調(diào)節(jié)卟啉一環(huán)糊精耦合位點(diǎn)及卟啉中心金屬類型和周邊基團(tuán)構(gòu)型來強(qiáng)化對化學(xué)藥物的包結(jié)和控釋能力，并對其藥物包封率、藥物穩(wěn)定性和藥物釋放率進(jìn)行評價(jià)。其中環(huán)糊精衍生物與抗癌藥物的摩爾比為1:1-1:2。5.藥物劑型的制備通過載體材料對第4步所得的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系進(jìn)行包覆，制備得到所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子納米藥物體系；
6.卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的功能配體修飾
根據(jù)病變細(xì)胞的生理和病理特征，選用過量的能表征腫瘤組織或細(xì)胞增殖、血管生成或代謝相關(guān)的特異性因子對第5步得到的所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子納米藥物體系進(jìn)行配體修飾，使特異性因子附著在載體材料表面，從而提高光敏劑卟啉的主動(dòng)靶向作用，最終完成具有對腫瘤細(xì)胞特異性識(shí)別功能的超分子納米給藥系統(tǒng)的制備。具體實(shí)施例中，根據(jù)體外實(shí)驗(yàn)采用的乳腺癌細(xì)胞的生理和病理特征，選用表皮生長因子(EGFR)單克隆抗體C225以肽段為橋鏈，或者低密度脂蛋白LDL通過碳二亞胺催化作用，對卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子納米藥物體系進(jìn)行配體修飾，使藥物系統(tǒng)具有對特定腫瘤細(xì)胞特異性識(shí)別功能。超分子納米靶向給藥系統(tǒng)細(xì)胞體外腫瘤協(xié)同治療效果評價(jià)對小鼠乳腺癌細(xì)胞 4T1進(jìn)行組織培養(yǎng)，取樣后于暗室按預(yù)定時(shí)間加入含給藥系統(tǒng)的培養(yǎng)液再孵育，使用半導(dǎo)體激光儀垂直照射培養(yǎng)孔，然后將細(xì)胞置培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)間。加入熒光探針，通過顯微鏡全自動(dòng)活細(xì)胞圖象平臺(tái)觀察施藥及光療處理前后的細(xì)胞狀態(tài)，考察超分子納米靶向給藥系統(tǒng)的體外抑瘤效果及其對正常細(xì)胞的毒性。施藥及光療處理前后的熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞狀態(tài)如圖6所示，從圖中可以看出，對照組(A)呈現(xiàn)彌散均勻的熒光；而單獨(dú)化學(xué)藥物組(B)、單獨(dú)光動(dòng)力療法組(C)和超分子納米給藥系統(tǒng)組(D)的細(xì)胞則出現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)學(xué)改變，染色質(zhì)高度凝集，細(xì)胞核固縮，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)濃縮的顆粒狀熒光，甚至可見明顯的核裂解及凋亡小體，并且從細(xì)胞凋亡的程度上看，聯(lián)合給藥系統(tǒng)組(D)對小鼠乳腺癌細(xì)胞4T1的致死效果最好。超分子納米靶向給藥系統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)[瘤協(xié)同治療效果評價(jià)采用移植了乳腺癌細(xì)胞4T1的小鼠做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，當(dāng)腫瘤組織擴(kuò)增至一定體積時(shí)，注射給藥后進(jìn)行光療處理，對比未注射藥物或未經(jīng)光療的小鼠治療結(jié)果，考察超分子納米靶向給藥系統(tǒng)的體內(nèi)抑瘤效果。治療效果如圖7所示，從圖中可以看出，經(jīng)治療處理后，對照組的小鼠體內(nèi)腫瘤體積不受控制，不斷增長，單獨(dú)化學(xué)藥物組和單獨(dú)光動(dòng)力療法組的小鼠體內(nèi)腫瘤體積增長率分別有一定程度的減小，而超分子納米給藥系統(tǒng)組的小鼠體內(nèi)的腫瘤體積增長抑制效果最為顯著。超分子納米靶向給藥系統(tǒng)主動(dòng)靶向效果評價(jià)采用移植了乳腺癌細(xì)胞4T1的小鼠做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，當(dāng)腫瘤組織擴(kuò)增至一定體積時(shí)，對比未經(jīng)配體修飾的給藥系統(tǒng)和靶向給藥系統(tǒng)的小鼠治療結(jié)果，考察超分子納米靶向給藥系統(tǒng)的主動(dòng)靶向效果。治療效果如圖8所示，從圖中可以看出，經(jīng)超分子納米靶向給藥系統(tǒng)治療處理后，小鼠體內(nèi)腫瘤體積受抑制作用效果比未經(jīng)配體修飾的給藥系統(tǒng)治療處理后的抑制作用更為顯著，本發(fā)明提出的超分子納米靶向給藥系統(tǒng)的主動(dòng)靶向效果更好。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，其特征在于，通過如下步驟制得 1)卟啉衍生物或金屬卟啉衍生物的制備； 2)環(huán)糊精衍生物的制備； 3)卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系的制備由前兩步制備得到的卟啉衍生物或者金屬卟啉衍生物與環(huán)糊精衍生物發(fā)生縮合或親核取代反應(yīng)而得到卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系；其中卟啉衍生物或金屬卟啉衍生物與環(huán)糊精衍生物的摩爾比為1:1-1:4 ； 4)卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備將卟啉一環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系與抗癌藥物進(jìn)行包結(jié)，使抗癌藥物包結(jié)于環(huán)糊精衍生物體系內(nèi)，從而制備得到卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系；其中環(huán)糊精衍生物與抗癌藥物的摩爾比為1:1-1:2 ; 5)藥物劑型的制備通過載體材料對第4)步所得的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系進(jìn)行包覆，制備得到所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子納米藥物體系； 6)卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的功能配體修飾根據(jù)病變細(xì)胞的生理和病理特征，選用過量的能表征腫瘤組織或細(xì)胞增殖、血管生成或代謝相關(guān)的特異性因子對第5)步得到的所需劑型的卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系進(jìn)行配體修飾，從而提高體系的主動(dòng)靶向作用，最終完成具有對腫瘤細(xì)胞特異性識(shí)別功能的超分子納米給藥系統(tǒng)的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，其特征在于所述卟啉為四苯基卟啉，通過官能基團(tuán)取代，得到四苯基卟啉衍生物或者四苯基卟啉金屬離子配合物；所述官能基團(tuán)為羧基、羥基或鹵素基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)糊精為天然β -環(huán)糊精，其衍生物的制備是先由環(huán)糊精在特定位置進(jìn)行取代生成中間體環(huán)糊精磺酸酯，再將所需要的官能基團(tuán)引入到特定位置上；具體為通過6位單修飾環(huán)糊精磺酸酯與親核試劑發(fā)生取代反應(yīng)，再引入各種相應(yīng)的官能基團(tuán)，得到所需的系列衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，其特征在于其中第4)步卟啉一環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備中，通過調(diào)節(jié)卟啉一環(huán)糊精耦合位點(diǎn)及卟啉中心金屬類型和周邊基團(tuán)構(gòu)型來強(qiáng)化對化學(xué)藥物的包結(jié)和控釋能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，其特征在于所述抗癌藥物為紫杉醇、阿霉素、多西他賽、甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶或伊馬替尼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種腫瘤治療用配體功能化超分子納米給藥系統(tǒng)，通過如下步驟制得1)卟啉衍生物或金屬卟啉衍生物的制備；2)環(huán)糊精衍生物的制備；3)卟啉－環(huán)糊精衍生物聯(lián)合體系的制備；4)卟啉－環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的制備；5)藥物劑型的制備；6)卟啉－環(huán)糊精衍生物超分子藥物體系的功能配體修飾。本發(fā)明避免了單一療法的局限性，強(qiáng)化腫瘤協(xié)同治療中抗癌藥物的效果，具有非常好的體外、體內(nèi)抑瘤效果，解決了目前基于光動(dòng)力療法和化學(xué)療法的簡單腫瘤協(xié)同治療中光敏劑特異選擇性低、普通化學(xué)藥物水溶性和主動(dòng)靶向能力不強(qiáng)等技術(shù)問題。
文檔編號(hào)A61K45/00GK102961755SQ201210542340
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者楊眉, 侯長軍, 徐冬燕, 法煥寶, 霍丹群, 李鈺, 羅小剛 申請人:重慶大學(xué)