基因和藥物共遞送的納米載體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種共遞送藥物和基因的納米載體，具體設(shè)及一種同時荷載基因藥物 和治療藥物的祀向遞藥系統(tǒng)，本發(fā)明共遞藥系統(tǒng)能夠在腫瘤細(xì)胞內(nèi)通過水解釋放藥物的同 時釋放出基因，二者協(xié)同抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，同時共同抑制腫瘤細(xì)胞的遷移，屬于納米藥 物制劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 腫瘤已成為嚴(yán)重威脅人們生命的疾病之一。目前，腫瘤的首選治療方法是手術(shù)治 療，但并不是所有的患者都適合手術(shù)。只有組織生理功能較好，腫瘤較集中，且沒有轉(zhuǎn)移的 患者才適宜手術(shù)。臨床絕大多數(shù)的患者因各種原因不能手術(shù)。所W化療仍是治療腫瘤的常 用策略之一。由于腫瘤的異質(zhì)性是惡性腫瘤的特征之一，因此，單一的化療手段很難達(dá)到較 好的治療效果。
[0003] 目前，基因治療已作為具有潛力治療癌癥的手段之一。但是裸基因輸入體內(nèi)后易 降解和清除，W及很難透過細(xì)胞膜等問題，限制其單獨使用。因此，有效的基因傳遞系統(tǒng)成 為基因治療技術(shù)成功與否的關(guān)鍵。目前病毒載體在臨床實驗中的較為廣泛。但是，病毒載體 的免疫原性和一些毒副作用促使研究人員開發(fā)大量非病毒載體。由于非病毒載體較易制 備，生物相容性好，對所載基因的大小沒有限制，因此受到人們的廣泛關(guān)注。但是，盡管具有 運些優(yōu)勢，與病毒載體相比，現(xiàn)有的非病毒基因載體仍然存在轉(zhuǎn)染效率低等缺點。
[0004]聚乙締亞胺(polyet的lenimine，陽I)是研究中常用的非病毒基因載體之一，被稱 為非病毒基因載體"金標(biāo)準(zhǔn)"。但是，大分子量的PEI的轉(zhuǎn)染較好，但細(xì)胞毒性較大，而小分子 量的PEI的轉(zhuǎn)染較低，而細(xì)胞毒性較小。因此，有必要用小分子量的多胺連接成一定分子量 的陽離子聚合物。
[0005] 斑莖素是從斑莖中提取的一種有效抗腫瘤藥物，由于其較強的毒性，限制其在臨 床上的應(yīng)用。去甲斑莖素是我國自主研發(fā)的斑莖素類似，同樣具有較強的抗腫瘤作用，而且 是唯一的具有升高白細(xì)胞作用的抗腫瘤藥物，能在細(xì)胞毒性、抗黏附轉(zhuǎn)移、誘導(dǎo)調(diào)亡、抑制 腫瘤血管生成等多個環(huán)節(jié)發(fā)揮抗癌作用，已應(yīng)用于臨床。但其在水中易水解，導(dǎo)致其較難透 過細(xì)胞。因此，有必要將其改造成聚合物來遞送基因，實現(xiàn)聯(lián)合治療腫瘤。
[0006] 近年來，有些文獻(xiàn)報道將藥物和基因共遞送的研究，運些載藥基本是將藥物后嫁 接到聚合物，或者包裹在聚合物中，運種方式載藥量較低，且操作麻煩。還有些文獻(xiàn)將藥物 合成聚合物后載藥物的研究，但是其不能很好釋放出原型藥物，因此去甲斑莖素類藥物W 醋鍵形式合成陽離子聚合物同時傳遞基因來實現(xiàn)藥物和基因的共遞送。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 目的：本發(fā)明提供一種共遞送藥物和基因的納米載體，該遞藥系統(tǒng)是實現(xiàn)協(xié)同治 療腫瘤的目的，設(shè)及一種陽離子聚合物同時壓縮基因自組裝形成的共遞送納米載體，本發(fā) 明的納米遞送系統(tǒng)能夠?qū)⒒熕幬锖突蛲瑫r遞送到祀細(xì)胞內(nèi)，在祀細(xì)胞內(nèi)醋酶作用下釋 放藥物的同時將基因也釋放出來，使得它們在胞內(nèi)發(fā)揮協(xié)同的抗腫瘤作用。
[0008] 技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0009] -種基因和藥物共遞送的納米載體，由陽離子前藥聚合物與基因形成的納米復(fù)合 物;前藥聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
[00川其中，m，n為正整數(shù)。
[0012] 所述的基因和藥物共遞送的納米載體，制備方法包括W下步驟:將基因溶液在滿 旋下加入到等體積的前藥聚合物溶液中，滿旋10-30S，室溫靜置15-30min，即得。作為優(yōu)選 方案，所述的基因和藥物共遞送的納米載體，其特征在于:所述基因為sMktl、P53或PDCD4。
[0013] 前藥聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
[001引其中，m，n為正整數(shù)。
[0016] 制備方法如下:將斑莖素類藥物丙締酸醋溶解于適量的乙醇中，加入多胺分子，斑 莖素類藥物丙締酸醋與多胺分子摩爾比例為1.0: (1.0-2.0)，在30-90°C及氮氣保護(hù)下攬拌 反應(yīng)l-5d;所得產(chǎn)物溶解于4°C的去離子水中，然后用截留分子量3500的透析袋在4°C下透 析2d，凍干，即得。
[0017] 作為優(yōu)選方案，所述的前藥聚合物，其特征在于:多胺分子包括精胺，亞精胺，二乙 締 S胺，S乙締四胺，四乙締戊胺，五乙締六胺和PEI300，PEI423，PEI600，PEI1200， 陽11800。
[0018] 所述的前藥聚合物，其特征在于:所述斑莖素類藥物丙締酸醋為去甲斑莖素二丙 締酸醋或斑莖素二丙締酸醋。
[0019] 本發(fā)明還提供了上述的前藥聚合物，作為聚合物前藥或者基因載體的應(yīng)用。
[0020] 上述的基因和藥物共遞送的納米載體在制備治療肝癌、肺癌或乳腺癌藥物中的應(yīng) 用。
[0021] 上述的基因和藥物共遞送的納米載體，通過肺部吸入方式或者通過注射方式給 藥。
[0022] 有益效果:本發(fā)明W陽離子前藥聚合物，與負(fù)電性基因混合，形成共遞送藥物和基 因的納米載體。該納米共遞送顆粒被細(xì)胞攝取后，在多胺緩沖能力作用下，從溶酶體中逃逸 出來，在胞質(zhì)醋酶作用下水解釋放出活性藥物，同時也可W促進(jìn)基因的釋放?；蚺c藥物協(xié) 同治療腫瘤，達(dá)到較高的治療效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明按照實施例1合成的PEI-alt-DAN聚合物的氨譜和分子量表征；
[0024] 圖2是本發(fā)明按照實施例5制備的PEI-alt-DAN/DNA復(fù)合物的表征：（4沖61-曰1*-DAN、PE1423與DNA W不同質(zhì)量比制備的復(fù)合物凝膠電泳圖；（B)陽I -a 1 t-DAN對DNA保護(hù)能力 的凝膠電泳圖；（C)PEI-alt-DAN與DNA形成納米粒的TEM圖；（D)PEI-alt-DAN對DNA自組裝成 納米粒的粒徑圖；
[00巧]圖3是本發(fā)明按照實施例5制備的陽I-alt-DAN/DNA納米復(fù)合物在SMMC7721細(xì)胞中 的體外基因轉(zhuǎn)染；
[0026] 圖4是本發(fā)明按照實施例5制備的陽I-alt-DAN/shAktl納米復(fù)合物在S匪口 721細(xì) 胞的毒性檢測；
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[00%]本發(fā)明是通過W下的技術(shù)方案實現(xiàn)的，具體步驟如下：
[0029]當(dāng)R為H，前藥聚合物陽I-alt-DAN化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
[0031] 合成方案具體如下:首先將去甲斑莖素與丙締酸徑乙醋反應(yīng)合成去甲斑莖素二丙 締酸醋，然后去甲斑莖素二丙締酸醋與小分子量多胺聚合反應(yīng)生成聚合物PEI-alt-DAN，經(jīng) 過透析，沉淀，真空干燥，得到純品備用。
[0032] 當(dāng)R為甲基C曲，采用斑莖素二丙締酸醋代替去甲斑莖素二丙締酸醋，同理合成即 得。R為H或者C曲，前藥聚合物W及制備的共遞送藥物和基因的納米載體，化合物性質(zhì)和作 用相似，不再一一舉例，實施例中WPEI-alt-DAN為例進(jìn)行闡述。
[0033] 共遞送納米載體均是新鮮制備，制備方案具體如下：將基因溶液在滿旋下加入到 等體積的前藥聚合物溶液中，滿旋30s，室溫靜置30min，即得共遞送納米載體。
[0034] 上述制備方法所制備的共遞送藥物和基因的納米載體，所述的納米載體粒徑范圍 為100nm-400nm。
[0035] 上述共遞送藥物和基因的納米載體在制備治療癌癥(特別是肝癌，肺癌，乳腺癌 等)藥物中的應(yīng)用。
[0036] 實施例1
[0037] 去甲斑莖素二丙締酸醋的合成:去甲斑莖素，4-二甲氨基化晚，丙締酸徑乙醋和二 環(huán)己基碳二亞胺W-定比例摩爾比（1.0 :0.02: 2.0:2.1)投料，溶解于二氯甲燒中，反應(yīng) 36h，過硅膠柱得到去甲斑莖素二丙締酸醋;聚合物PEI-alt-DAN合成:取