CN102813945A - 一种靶向纳米级超声微泡 - Google Patents

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郭燕丽
范校周
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Abstract

本发明公开了一种靶向纳米级超声微泡，其中，包括脂质双分子层外壳和包裹在脂质双分子层外壳内部的生物惰性气体，在脂质双分子层外壳上连接有靶向纳米抗体。本发明克服了现有的超声造影剂微泡的靶向性低、组织穿透力低、亲和力低、稳定性差、特异性弱的缺点，提供一种靶向性高、组织穿透力强、分子量小、亲和力高、稳定性好且特异性强的一种靶向纳米级超声微泡。

Description

一种靶向纳米级超声微泡
技术领域
本发明属于医用配制品领域，具体涉及一种靶向纳米级超声微泡。
背景技术
目前，自从Gramiak于1967年首次发现可增强超声显像的微小空气泡后，超声造影剂(UCAs)便得到了不断的发展，同时引导了超声探测新技术的发展，随着人们对其研究的不断深入，超声造影剂不仅在超声成像方面发挥着重要作用，而且在药物递送方面也成为了一种重要的载体，因此，基于超声造影剂结合造影特异性成像技术上的超声分子影像学技术，已被临床应用于某些疾病的诊断、治疗和评估。超声造影剂根据微泡粒径的不同分为微米级和纳米级，微米级微泡是由白蛋白、半乳糖、脂类和多聚物等外壳包裹空气、氮气、全氟碳、六氟化硫等气体形成；而纳米级微泡不同于前者的是能够进入血管外间隙，对血管外的组织进行超声显影，分为回波脂质体、氟碳乳剂纳米滴、纳米微泡和纳米颗粒。到目前为止，临床上通过静脉给药和腔内给药两种途径使用的均为微米级微泡，而采用静脉给药途径时，微米级微泡仅在血管腔内发挥增强声学图像或者释放药物的作用。
为了达到靶向的目的，寻找能够与组织细胞上的特异性表达的分子相结合的适配体便成为人们关注的焦点，随着抗体研究的发展，特别是基因工程抗体的出现无疑给人们提供了新的探索方向，基因工程抗体不仅保留了天然抗体的特异性和主要的生物学活性，去除或者减少了无关结构，并赋予抗体分子新的生物学活性，展示出比天然抗体具有更广泛的前景，但是，以单克隆抗体为修饰的靶向造影剂存在较大局限性，如单克隆抗体存在免疫原性，单克隆抗体-微泡复合物分子量大，组织穿透力弱，静脉注射后实际到达靶区的浓度较低，针对特异性抗原的肽段虽然具有易合成、分子量小等特点，但是由于在体内半衰期短(易降解和肾脏清除率高)、亲和力易发生改变等缺点，严重限制了在分子影像学方面靶向显像的进一步临床应用。虽然目前靶向超声造影剂具有信噪比高、安全无毒、无放射性等优点，初步显示出广阔的应用前景，但传统的靶向超声造影剂靶向性不强、组织穿透力低，为提高超声造影剂的靶向性，需要对其进行进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有的超声造影剂微泡的靶向性低、组织穿透力低、亲和力低、稳定性差、特异性弱的缺点，提供一种靶向性高、组织穿透力强、分子量小、亲和力高、稳定性好且特异性强的一种靶向纳米级超声微泡。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种靶向纳米级超声微泡，其中，包括脂质双分子外壳和包裹在脂质双分子层外壳内部的生物惰性气体，在脂质双分子外壳上连接有靶向纳米抗体。
采用本发明技术方案的一种靶向纳米级超声微泡，由于包括脂质双分子外壳和包裹在脂质双分子层外壳内部的生物惰性气体，在脂质双分子外壳上连接有靶向纳米抗体，纳米抗体是来源于骆驼科动物体内的缺乏轻链抗体的重链可变区，具有易表达、分子量小、免疫原性低、成本低、稳定性好、可溶性好、亲和力高等众多优点，因此，脂质双分子层外壳上连接靶向纳米抗体后，纳米抗体可与相应抗原结合，达到靶向的目的，实现组织靶向性高、组织穿透力强、分子量小、亲和力高、稳定性好且特异性强的特点。
进一步，一种靶向纳米级超声微泡，其中，所述一种靶向纳米级超声微泡的粒径在300-700nm之间。该范围粒径的微泡不仅保证了在超声造影条件下背向散射的能力，亦保证了能够穿过血管实现与靶抗原相结合的能力。
再进一步，一种靶向纳米级超声微泡，其中，所述脂质双分子外壳包括以下各组分：棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000和二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素。
更进一步，一种靶向纳米级超声微泡，其中，还包括有链霉亲和素，所述的靶向纳米抗体经过生物素修饰形成生物素化纳米抗体，链霉亲和素一端与所述的二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素连接，一端与生物素化纳米抗体连接。形成生物素-链霉亲和素-生物素结构，此种结构的稳定性好。
采用本发明技术方案的一种靶向纳米级超声微泡，脂质双分子层外壳经过二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素修饰，靶向纳米抗体也经过生物素修饰形成生物素化纳米抗体，然后通过生物素-链霉亲和素-生物素的连接将脂质双分子层外壳和纳米抗体连接起来，从而形成了一种靶向纳米超声微泡，生物素-链霉亲和素-生物素的连接稳定性好，而粒径在300-700nm之间的纳米级微泡的分子量小、穿透力强、成像效果好，纳米抗体的种类与反应疾病情况的靶抗原相对应，因为抗原与抗体的特异性，实现靶向性好、特异性强的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：
图1是本发明一种靶向纳米级超声微泡实施例的结构示意图。
图2是携载靶向PSMA纳米抗体的靶向纳米级超声微泡与不表达前列腺特异性膜抗原PSMA(-)细胞的结合示意图。
图3是携载靶向PSMA纳米抗体的靶向纳米级超声微泡与表达前列腺特异性膜抗原PSMA(+)细胞的结合示意图。
图4是未携载靶向PSMA纳米抗体的纳米级超声微泡与表达前列腺特异性膜抗原PSMA(+)细胞的结合示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种靶向纳米级超声微泡，其中，包括脂质双分子外壳和包裹在脂质双分子层外壳内部的生物惰性气体，在脂质双分子外壳上连接有靶向纳米抗体；粒径在300-700nm之间；脂质双分子外壳包括以下各组分：棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000和二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素；还包括有链霉亲和素，所述的靶向纳米抗体经过生物素修饰形成生物素化纳米抗体，链霉亲和素一端与所述的二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素连接，一端与生物素化纳米抗体连接。
在具体实施过程中，生物惰性气体选择为全氟丙烷C3F8，靶向纳米抗体选择为针对前列腺特异性膜抗原(PSMA)的纳米抗体，粒径为300-400nm之间，当然，若选择为其他生物惰性气体，或者选择针对其他抗原的抗体，或粒径选择为300-700nm之间的任意数据，均在权利要求保护范围之内。脂质双分子层外壳内包裹有全氟丙烷C3F8，脂质双分子外壳通过二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素修饰，链霉亲和素一端与二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素连接，一端与经过生物素修饰的针对前列腺特异性膜抗原(PSMA)的生物素化纳米抗体连接，当微泡进入体内，因为纳米级微泡其穿透力强，可穿透血管，寻找与携载靶向PSMA纳米抗体相对的前列腺特异性膜抗原(PSMA)，从而靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)与携载靶向PSMA纳米抗体结合，从而实现携载有靶向PSMA的纳米抗体的微泡达到通过用超声影像学诊断疾病的目的。
如图2、图3、图4所示，可看出，通过携载靶向PSMA纳米抗体的靶向纳米级超声微泡无法与不表达前列腺特异性膜抗原PSMA(-)细胞结合，可以与表达前列腺特异性膜抗原PSMA(+)细胞结合，未携载靶向PSMA纳米抗体的纳米级超声微泡也无法与表达前列腺特异性膜抗原PSMA(+)细胞结合。
对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如将连接方式或微泡组分改为其他连接方式或者其他微泡组分、用于基因或者药物的载体，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种靶向纳米级超声微泡，其特征在于：包括脂质双分子外壳和包裹在脂质双分子层外壳内部的生物惰性气体，在脂质双分子外壳上连接有靶向纳米抗体。
2.如权利要求1所述的一种靶向纳米级超声微泡，其特征在于：所述一种靶向纳米级超声微泡的粒径在300-700nm之间。
3.如权利要求1或2所述的一种靶向纳米级超声微泡，其特征在于：所述脂质双分子外壳包括以下各组分：棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000和二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素。
4.如权利要求3所述的一种靶向纳米级超声微泡，其特征在于：还包括有链霉亲和素，所述的靶向纳米抗体经过生物素修饰形成生物素化纳米抗体，链霉亲和素一端与所述的二硬脂酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇2000-生物素连接，一端与生物素化纳米抗体连接。
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