本發(fā)明屬于抗腫瘤藥物技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
惡性腫瘤(癌癥)一直是導(dǎo)致世界各國死亡率上升的主要疾病。因此,如何有效治療惡性腫瘤已成為全世界亟待解決的難題之一。目前,惡性腫瘤的治療方法主要有以下幾種:手術(shù)切除、化療、放射及消融治療、免疫及生物治療。在諸多方法之中,化療是最方便也是應(yīng)用最廣泛的有效治療手段之一,而其中應(yīng)用最廣泛的一類就是鉑類抗癌藥物。
但是,大多數(shù)鉑類抗腫瘤藥物都存在如下缺點(diǎn),如溶解性差、無選擇性、對正常組織毒副作用大、血液易清除,施藥一段時間后很容易產(chǎn)生多藥耐藥性,甚至有些腫瘤(例如結(jié)腸癌和非小細(xì)胞肺癌)本身對順鉑就具有耐藥性等等。現(xiàn)有技術(shù)中,為解決溶解性和血液滯留時間短的問題,大量文獻(xiàn)報道了采用納米尺寸的物質(zhì)作為抗腫瘤藥物的輸送載體,將藥物送到癌細(xì)胞內(nèi),以達(dá)到殺死癌細(xì)胞的目的,具體包括水溶性聚合物(Advanced Drug Delivery Reviews 2009,61(13),1214-1219)、脂質(zhì)體(Anticancer Research 2006,26(2B),1489-1493)、囊泡(Journal of the American Chemical Society 2005,127(23),8236-8237)、聚合物納米粒子(Bioconjugate Chemistry 2010,21(2),328-337)和無機(jī)材料(ACS Nano 2008,2(10),2057-2064;Journal of the American Chemical Society 2008,130(34),11467-11476)等。然而,這些納米尺寸的物質(zhì)將藥物送到癌細(xì)胞內(nèi)后,不能高效克服癌細(xì)胞對鉑類抗癌藥物的多藥耐藥性,而且載體自身需要通過腎臟等器官排出體外,有可能引起腎臟等器官炎癥或引起一些其它病癥。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的是提供一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物,以解決現(xiàn)有技術(shù)中腫瘤對鉑類抗癌藥物的多藥耐藥性,以及納米載體完成藥物輸送后其自身需要通過腎臟等器官排出體外,有可能引起腎臟等器官發(fā)生炎癥或引起一些其它病癥的問題。
本發(fā)明的第二目的是提供上述兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中腫瘤對鉑類抗癌藥物的多藥耐藥性,以及納米載體完成藥物輸送后其自身需要通過腎臟等器官排出體外,有可能引起腎臟等器官發(fā)生炎癥或引起一些其它病癥的問題。
本發(fā)明的第三目的是提供上述兩親性藥-藥納米顆粒藥物在制備抗腫瘤或耐藥腫瘤藥物中的應(yīng)用,以解決現(xiàn)有技術(shù)中腫瘤對鉑類抗癌藥物的多藥耐藥性,以及納米載體完成藥物輸送后其自身需要通過腎臟等器官排出體外,有可能引起腎臟等器官發(fā)生炎癥或引起一些其它病癥的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物,所述的兩親性藥-藥納米顆粒藥物為包括由組蛋白去乙酰化酶抑制劑與鉑類抗腫瘤藥物配位,且在水中自組裝形成的納米顆粒;所述的兩親性藥-藥納米顆粒藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后,水解釋放出所述的組蛋白去乙?;敢种苿┖退龅你K類抗腫瘤活性藥物。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的粒徑小于100nm。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述的組蛋白去乙酰化酶抑制劑具有疏水性,可選伏立諾他(Vorinostat)、曲古柳菌素A(Trichostatin A)、N-羥基-N′-3-吡啶基辛二酰胺(Pyroxamide)、達(dá)諾司他(2-Propenamide)、3,4-二羥基苯甲羥肟酸(Dido)、苯丁酸(4-Phenylbutyric acid)、丙戊酸(2-Propylpentanoic acid)、正丁酸(N-Butanoic acid)、苯丁酸鈉(Sodium Phenylbutyrate)、丙戊酸鈉(Sodium 2-propylpentanoate)或正丁酸鈉(Sodium butanoate)中的一種。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述的鉑類抗腫瘤藥物相對親水性,可選順鉑(Cisplatin)、反鉑、反式二氯二吡啶合鉑(trans-[PtCl2(py)2])或吡鉑(Picoplatin)中的一種。
本發(fā)明還公開了上述的用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備方法,包括以下步驟:
(1)所述的組蛋白去乙酰化酶抑制劑與所述的鉑類抗腫瘤藥物配位,得到兩親性藥-藥配合物;
(2)所述的兩親性藥-藥配合物溶解在有機(jī)溶劑中,室溫下將其滴入水中,除去有機(jī)溶劑,得到兩親性藥-藥納米顆粒藥物水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,即得所述的兩親性藥-藥納米顆粒藥物。
進(jìn)一步優(yōu)選,步驟(1)的配位反應(yīng)選自以下兩種方法中的一種:
方法一:將所述的鉑類抗腫瘤藥物與硝酸銀溶解在有機(jī)溶劑中,反應(yīng)后去除氯化銀沉淀,得到上清液為溶液一;將所述的組蛋白去乙酰化酶抑制劑與堿混合分散在有機(jī)溶劑中,反應(yīng)后去除不溶物,得到上清液為溶液二;將所述的溶液一和溶液二混合反應(yīng)后,去除有機(jī)溶劑,萃取得兩親性藥-藥配合物。
方法二:將所述的鉑類抗腫瘤藥物與硝酸銀溶解在水中,反應(yīng)后去除氯化銀沉淀,得到上清液為溶液三;將所述的組蛋白去乙?;敢种苿┘尤肴芤喝蟹磻?yīng),去除水,在乙醚中沉降得兩親性藥-藥配合物。
進(jìn)一步優(yōu)選,方法一中,所述的鉑類抗腫瘤藥物、所述的組蛋白去乙酰化酶抑制劑、硝酸銀的摩爾比為1∶0.25~0.5∶0.95~1.05。
進(jìn)一步優(yōu)選,方法二中,所述的鉑類抗腫瘤藥物、所述的組蛋白去乙?;敢种苿⑾跛徙y的摩爾比為1∶2~3∶0.95~1.05。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述的有機(jī)溶劑為N,N′-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或甲醇中的一種;所述的堿為氫氧化鈉或碳酸鈉中的一種。
本發(fā)明還公開了上述的用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物在制備抗腫瘤或耐藥腫瘤藥物中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
一、本發(fā)明的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物,通過配位鍵將組蛋白去乙?;敢种苿┖豌K類抗腫瘤藥物連接起來,實現(xiàn)兩種藥物在抗腫瘤上的協(xié)同作用,具有制備方法簡單、產(chǎn)率高和效果明顯等優(yōu)點(diǎn);
二、本發(fā)明的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物,在水中可以自組裝形成粒徑小于100nm的納米顆粒,無需任何藥物輸送載體,該藥物自身就能實現(xiàn)藥物輸送,通過腫瘤組織的通透性增強(qiáng)與滯留效應(yīng),該納米顆粒藥物可在腫瘤組織富集,更有效地進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,降低血液中含硫配體對順鉑的阻滯作用,并減少對正常細(xì)胞的毒副作用;在配合物納米顆粒進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后,由于腫瘤細(xì)胞呈弱酸性,該配合物即可水解釋放出組蛋白去乙?;敢种苿?HDACi)和鉑類抗腫瘤藥物,達(dá)到兩種藥物協(xié)同逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類藥物的多藥耐藥性,以達(dá)到治療癌癥的目的。
當(dāng)然,實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1為實施例1的兩親性藥-藥配合物的1H-NMR核磁譜圖;
圖2為實施例1的兩親性藥-藥配合物的質(zhì)譜圖;
圖3為實施例1的兩親性藥-藥配合物的紅外光譜圖;
圖4為實施例1的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的水合半徑和透射電鏡照片;
圖5為實施例1的兩親性藥-藥納米顆粒藥物對腫瘤細(xì)胞生長抑制作用的示意圖;
圖6為實施例1的兩親性藥-藥納米顆粒藥物對耐藥腫瘤生長抑制作用的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明,而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實際應(yīng)用中本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實施例1:本實施例1的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備,具體包括以下步驟:
(1)將300mg順鉑與169.87mg硝酸銀溶解在10mL DMF中,反應(yīng)24h后去除氯化銀沉淀,得上清液為溶液一;將88.1mg伏立諾他與13.3mg氫氧化鈉混合分散在5mL甲醇中,反應(yīng)后去除不溶物,得上清液為溶液二;將溶液一和溶液二混合反應(yīng)48h后,去除有機(jī)溶劑,用甲醇溶解去除過量的順鉑,重結(jié)晶得到兩親性藥-藥配合物,其結(jié)構(gòu)式(一)如下;
結(jié)構(gòu)式(一)的1H-NMR核磁譜圖、質(zhì)譜圖和紅外光譜圖分別如圖1、圖2和圖3所示,測試溶劑為DMSO,分別對各個吸收峰進(jìn)行了歸屬,并在譜圖中標(biāo)明,譜圖1中各質(zhì)子峰的歸屬如下:δ(ppm from TMS),9.83(1H,Ar-NH-C=O),7.55(2H,-CH=C-NH),7.25(2H,-CHCH=C-NH),6.98(1H,-CH=CHCH=C-NH),3.94(6H,Pt-NH3),2.28(2H,-NH-O=C-CH2-CH2),1.91(2H,-CH2-C=O-N),1.55(4H,-CH2-CH2-CH2-CH2-),1.28(4H,-CH2-CH2-CH2-CH2-);IRvmax/cm-11660vs(amide C=O),1599s(hydroxamate C=O),1543vs(hydroxamate C-N);MS:755.13m/z。
(2)將上述制得的兩親性藥-藥配合物溶解在二甲基亞砜中,在室溫下將其滴入水中,除去二甲亞砜,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒藥物。本實施例制備的基于伏立諾他-順鉑配合物的納米顆粒藥物的水合半徑和透射電鏡照片如圖4所示,納米顆粒粒徑的平均尺寸在50納米左右。
實施例2:本實施例2的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備,具體包括以下步驟:
(1)將391mg吡鉑與169.87mg硝酸銀溶解在10mL DMF中,反應(yīng)24h后去除氯化銀沉淀,得上清液為溶液一;將100.7mg曲古柳菌素A與35.3mg碳酸鈉混合分散在5mL甲醇中,反應(yīng)后去除不溶物,得上清液為溶液二;將溶液一和溶液二混合反應(yīng)48h后,去除有機(jī)溶劑,用甲醇溶解去除過量的吡鉑,重結(jié)晶得到兩親性藥-藥配合物,其結(jié)構(gòu)式(二)如下;
(2)將上述制得的兩親性藥-藥配合物溶解在甲醇中,在室溫下將其滴入水中,除去甲醇,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒藥物。本實施例制備的基于曲古柳菌素A-吡鉑配合物的納米顆粒藥物的粒徑平均尺寸在80納米左右。
實施例3:本實施例3的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備,具體包括以下步驟:
(1)將300mg順鉑與169.87mg硝酸銀溶解在10mL DMF中,反應(yīng)24h后去除氯化銀沉淀,得上清液為溶液一;將42.3mg 3,4-二羥基苯甲羥肟酸與35.3mg碳酸鈉混合分散在5mL DMF中,反應(yīng)后去除不溶物,得上清液為溶液二;將溶液一和溶液二混合反應(yīng)48h后,去除有機(jī)溶劑,用甲醇溶解去除過量的順鉑,重結(jié)晶得到兩親性藥-藥配合物,其結(jié)構(gòu)式(三)如下;
(2)將上述制得的兩親性藥-藥配合物溶解在二甲亞砜中,在室溫下將其滴入水中,除去二甲亞砜,得到兩親性配合物的納米顆粒水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒藥物。本實施例制備的基于3,4-二羥基苯甲羥肟酸-順鉑配合物的納米顆粒藥物的粒徑平均尺寸在40納米左右。
實施例4:本實施例4的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備,具體包括以下步驟:
(1)將300mg順鉑與169.87mg硝酸銀溶解在20mL水中,反應(yīng)24h后去除氯化銀沉淀,得上清液為溶液三;將332mg丙戊酸鈉加入到溶液三中反應(yīng)48h后,去除水,在乙醚中沉降得到兩親性藥-藥配合物,其結(jié)構(gòu)式(四)如下:
(2)將上述制得的兩親性藥-藥配合物溶解在二甲基亞砜中,在室溫下將其滴入水中,除去二甲基亞砜,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒藥物。本實施例制備的基于丙戊酸鈉-順鉑配合物的納米顆粒藥物的粒徑平均尺寸在45納米左右。
實施例5:本實施例1的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物的制備,具體包括以下步驟:
(1)將391mg吡鉑與169.87mg硝酸銀溶解在10毫升DMF中,反應(yīng)24h后去除氯化銀沉淀,得上清液為溶液一;將42.3mg 3,4-二羥基苯甲羥肟酸與80mg氫氧化鈉混合,反應(yīng)后去除不溶物,得上清液為溶液二;將溶液一和溶液二混合反應(yīng)48h后,去除有機(jī)溶劑,用甲醇溶解去除過量的吡鉑,重結(jié)晶得到兩親性藥-藥配合物;其結(jié)構(gòu)式(五)如下:
(2)將上述制得的兩親性藥-藥配合物溶解在甲醇中,在室溫下將其滴入水中,除去甲醇,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒水溶液,再經(jīng)后續(xù)處理,得到兩親性藥-藥配合物的納米顆粒藥物。本實施例制備的基于3,4-二羥基苯甲羥肟酸-吡鉑配合物的納米顆粒藥物的粒徑平均尺寸在60納米左右。
本發(fā)明的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物對非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的影響實驗。
實施例6
將實施例1制備得到的兩親性藥-藥配合物(順鉑與伏立諾他的摩爾量比值為2)的納米顆粒藥物和順鉑分別用細(xì)胞培養(yǎng)液配制成濃度分別為0、2.5、5、10、20、40、80μmol/L順鉑的量的溶液,對應(yīng)的伏立諾他的濃度分別為0、1.25、2.5、5、10、20、40μmol/L,然后分別在A549細(xì)胞(非小細(xì)胞肺癌)和A549/CDDP細(xì)胞(耐順鉑的非小細(xì)胞肺癌)培養(yǎng)72小時后,采用MTT方法進(jìn)行細(xì)胞活性測試,結(jié)果如圖5所示。在普通的癌細(xì)胞上,相比于單藥而言,兩親性藥-藥配合物納米顆粒藥物表現(xiàn)出極高的細(xì)胞毒性,而且針對于耐順鉑的非小細(xì)胞肺癌耐藥細(xì)胞,單藥基本沒有效果,但兩親性藥-藥配合物納米顆粒藥物顯示了很好的殺死癌細(xì)胞的能力。因此,本發(fā)明的兩親性藥-藥配合物納米顆粒藥物在逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性方面具有潛在的應(yīng)用價值。
本發(fā)明的一種用于逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性的兩親性藥-藥納米顆粒藥物對對A549/CDDP腫瘤生長的影響實驗。
實施例7
將接種了A549/CDDP和A549的荷瘤小鼠的瘤塊剝離檢測Ctr1蛋白的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)A549/CDDP荷瘤小鼠的表達(dá)量比A549荷瘤小鼠的低很多,說明耐順鉑的非小細(xì)胞肺癌模型腫瘤接種成功。由于藥-藥配合物納米顆粒藥物中的順鉑與伏立諾他的摩爾比為2,于是將荷瘤小鼠分為七組:生理鹽水、順鉑(4mg/kg)、伏立諾他(1.8mg/kg)、順鉑和伏立諾他混合物(4mg/kg順鉑+1.8mg/kg伏立諾他)、藥-藥配合物納米顆粒藥物(5mg/kg,相當(dāng)于4mg/kg順鉑和1.8mg/kg伏立諾他)、藥-藥配合物納米顆粒藥物(7.5mg/kg,相當(dāng)于6mg/kg順鉑和2.7mg/kg伏立諾他)、藥-藥配合物納米顆粒藥物(10mg/kg,相當(dāng)于8mg/kg順鉑和3.6mg/kg伏立諾他)。每3天注射一次,每次兩百微升,同時對小鼠進(jìn)行稱重并對瘤塊進(jìn)行測量,結(jié)果如圖6所示,從繪制出來的腫瘤體積曲線(圖6a,d)可以發(fā)現(xiàn):游離的順鉑對于耐藥瘤沒有抑制作用,而納米粒子組隨著濃度的增高腫瘤抑制效果越來越明顯,并且對小鼠體重影響微乎其微(圖6b)。值得一提的是,當(dāng)注射濃度達(dá)到10mg/kg的藥-藥配合物納米納米顆粒藥物時,到第30天,五只老鼠中有兩只已經(jīng)治愈,其他三只瘤塊最終也很小。對治療結(jié)束的瘤塊進(jìn)行剝離稱重(圖6c),注射濃度為10mg/kg兩親性藥-藥配合物納米顆粒藥物的一組,腫瘤重量最輕。以上結(jié)果說明,該兩親性藥-藥配合物納米顆粒藥物在逆轉(zhuǎn)腫瘤對鉑類抗癌藥多藥耐藥性方面具有極高的應(yīng)用價值。
以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然,根據(jù)本說明書的內(nèi)容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。