CN107998406B - 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用 - Google Patents

一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107998406B
CN107998406B CN201711238063.0A CN201711238063A CN107998406B CN 107998406 B CN107998406 B CN 107998406B CN 201711238063 A CN201711238063 A CN 201711238063A CN 107998406 B CN107998406 B CN 107998406B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drug delivery
delivery system
targeted drug
polyethylene glycol
cascade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711238063.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107998406A (zh
Inventor
王强斌
李春炎
张叶俊
陈光村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Nir Optics Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS filed Critical Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Priority to CN201711238063.0A priority Critical patent/CN107998406B/zh
Publication of CN107998406A publication Critical patent/CN107998406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107998406B publication Critical patent/CN107998406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/66Phosphorus compounds
    • A61K31/662Phosphorus acids or esters thereof having P—C bonds, e.g. foscarnet, trichlorfon
    • A61K31/663Compounds having two or more phosphorus acid groups or esters thereof, e.g. clodronic acid, pamidronic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/65Tetracyclines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/005Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A61K49/0054Macromolecular compounds, i.e. oligomers, polymers, dendrimers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/005Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A61K49/0056Peptides, proteins, polyamino acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0065Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the luminescent/fluorescent agent having itself a special physical form, e.g. gold nanoparticle
    • A61K49/0067Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the luminescent/fluorescent agent having itself a special physical form, e.g. gold nanoparticle quantum dots, fluorescent nanocrystals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0076Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
    • A61K49/0082Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion micelle, e.g. phospholipidic micelle and polymeric micelle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0076Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
    • A61K49/0084Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion liposome, i.e. bilayered vesicular structure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0089Particulate, powder, adsorbate, bead, sphere
    • A61K49/0091Microparticle, microcapsule, microbubble, microsphere, microbead, i.e. having a size or diameter higher or equal to 1 micrometer
    • A61K49/0093Nanoparticle, nanocapsule, nanobubble, nanosphere, nanobead, i.e. having a size or diameter smaller than 1 micrometer, e.g. polymeric nanoparticle

Abstract

本发明提供了一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用,所述级联靶向药物递送系统包括第一级骨靶向配体、第二级肿瘤靶向配体和载体系统,所述载体系统为两亲性聚合物形成的具有疏水性内核和亲水性外壳结构的纳米载体,所述第一级骨靶向配体和所述第二级肿瘤靶向配体连接于载体系统的亲水性外壳,通过本发明制备方法制备得到的级联靶向药物递送系统可以实现骨内特异性肿瘤细胞的识别,克服了传统骨肿瘤药物递送无法实现精准送达的难题,为骨肿瘤及其它骨相关疾病的精准诊疗奠定技术基础。

Description

一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用
技术领域
本发明属纳米生物材料领域,涉及一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用。
背景技术
骨肿瘤包括原发性骨肿瘤和转移性骨肿瘤具有极高的死亡率和致残性,严重危害人类健康。肿瘤细胞沉积于骨内,其在骨内增殖会引起骨髓微环境的变化,如通过释放大量破骨细胞活化因子,引起溶骨和成骨失衡,导致严重的骨病理性损害;同时紊乱的骨髓微环境又进一步促进肿瘤细胞的转移和侵蚀,形成一种“恶性循环”。不同于其它常规的组织器官实体瘤的治疗,由于骨组织具有硬度大、渗透性差、血流量低的特点,并且存在血-骨髓屏障(blood bone marrow barrier,BMB),传统的给药方式很难有效的将药物转运至病灶部位,因此易造成肿瘤细胞的耐药性,并对其它正常组织器官产生严重毒副作用。骨靶向纳米药物控释系统能实现药物的跨BMB递送,并能够在肿瘤微环境下集中释放,是骨内肿瘤精准治疗极具潜力的研究内容。
纳米药物递送系统进入骨髓后面临进一步的组织选择性问题,因此,如何提高骨髓内肿瘤细胞的靶向性、降低纳米粒子在正常骨髓组织的分布,是实现骨内肿瘤精准治疗的另一个关键问题。研究表明,大多数转移性强的肿瘤细胞可特异性的分泌基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9,其表达水平可反映病情的进展和肿瘤负荷情况;此外肿瘤细胞在骨髓内快速的增殖,代谢物的积累导致病灶区域呈弱酸性,这些都促使我们思考能否利用肿瘤微环境特性实现对癌细胞的精准杀伤。目前研究者已在小动物皮下瘤及某些原位肿瘤模型上实现了基于肿瘤特定微环境响应的药物递送。针对骨内肿瘤而言,纳米药物递送系统需完成跨血-骨髓屏障(BMB)、肿瘤微环境响应及肿瘤细胞靶向的三重任务,这对纳米粒子的表面功能化修饰策略提出了更高要求。
骨靶向纳米药物控释系统用于骨内肿瘤的精准治疗的研究中,可借助近红外量子点独特的活体光学特性进行实时、可视化药物靶向输送,理性指导纳米药物表面功能化修饰。
因此,开发出一种高效、精准的药物递送系统,对于在肿瘤治疗研究中的应用,尤其在医药研发的药物递送和临床应用评估中有较高的应用价值。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,本发明提供一种级联靶向药物递送系统,所述级联靶向药物递送系统包括第一级骨靶向配体、第二级肿瘤靶向配体和载体系统,所述载体系统为两亲性聚合物形成的具有疏水性内核和亲水性外壳结构的纳米载体,所述第一级骨靶向配体和所述第二级肿瘤靶向配体连接于载体系统的亲水性外壳。
本发明采用能特异性识别血-骨屏障(BMB)的功能配体作为第一级骨靶向配体,以及能特异性识别肿瘤细胞的功能单位作为第二级肿瘤靶向配体,采用两亲性聚合物形成具有疏水性内核和亲水性外壳结构的载体系统,构成了高效、精准的级联靶向药物递送系统,克服了传统骨肿瘤药物递送无法实现精准送达的难题,为骨肿瘤及其它骨相关疾病的精准诊疗奠定技术基础。
优选地,第一级骨靶向配体为双膦酸盐、四环素、能识别低密度脂蛋白受体的乳铁蛋白、能透过血-骨髓屏障的阳离子白蛋白、天冬氨酸六肽(Asp)6或短肽angiopep-2中的一种或至少两种的组合。
在本发明中,双膦酸盐(如阿伦磷酸钠alendronate Ald)是骨疾患及钙代谢性疾病的一类新药物,能特异的与骨质中的羟基磷灰石结合,抑制破骨细胞活性,可作为第一级骨靶向配体;四环素作为一种成熟的药物,可作为第一级骨靶向配体;其中,天冬氨酸六肽(Asp)6通过肽的固相合成法制备得到。
优选地,所述第二级肿瘤靶向配体为RGD肽、细胞穿膜肽Tat、肿瘤靶向适配体、叶酸或甲胎蛋白(AFP)抗体中的一种或至少两种的组合。
在本发明中,所述载体系统为由长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯(L-PEG-Hyd-PCL)和短链聚乙二醇-聚己内酯(S-PEG-Hyd-PCL)形成的具有疏水性内核和亲水性外壳结构的纳米载体。
优选地,所述长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯中的聚乙二醇分子量为500-10000,例如可以是500、1000、2000、4000、6000、8000或10000。
优选地,所述短链聚乙二醇-聚己内酯中的聚乙二醇分子量为100-5000,例如可以是100、500、1000、2000、3000、4000或5000。
优选地,所述长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯为聚乙二醇2000-腙键-聚己内酯(PEG2000-Hyd-PCL),所述短链聚乙二醇-聚己内酯为聚乙二醇500-聚己内酯(PEG500-Hyd-PCL)。
优选地,所述第一级骨靶向配体连接于载体系统的长链聚乙二醇链段上,所述第二级肿瘤靶向配体连接于载体系统的短链聚乙二醇链段上。
在本发明中,靶向过程中长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯连接的第一级骨靶向配体透过BMB,形成一级靶向,而后在肿瘤酸性微环境条件下会自行脱落,此时,短链聚乙二醇-聚己内酯连接的第二级肿瘤靶向配体暴露出来,进行二级靶向,实现肿瘤细胞精准靶向的目的。
优选地,所述载体系统负载有药物分子和/或造影剂。
优选地,所述载体系统的载药形式为纳米胶束、脂质体或聚合物囊泡中的任意一种。
优选地,所述级联靶向药物递送系统还包括包覆于所述载体系统中的近红外量子点。
优选地,所述近红外量子点为Ag2Se、Ag2S、InAs、Ag2Te或PbS中的一种或至少两种的组合。
优选地,所述近红外量子点为十二硫醇修饰的近红外量子点。
在本发明中,将造影剂、药物分子、近红外量子点包覆于级联靶向药物递送系统中,能够实现精准、高效的药物递送。
另一方面,本发明提供一种如上所述级联靶向药物递送系统的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将第一级骨靶向配体与两亲性聚合物反应,使第一级骨靶向配体连接于两亲性聚合物的亲水性链段上,得到第一级复合物;
(2)将第二级骨靶向配体与两亲性聚合物反应,使第二级骨靶向配体连接于两亲性聚合物的亲水性链段上;
(3)将步骤(1)中得到的第一级复合物和步骤(2)得到的第二级复合物在溶剂中混合,除去溶剂后复溶、超声,得到所述级联靶向药物递送系统。
优选地,步骤(1)所述反应在缓冲液中进行。
优选地,所述缓冲液为PBS缓冲液。
优选地,步骤(1)中反应所用的缩合剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和氮-羟基琥珀酰亚胺。
优选地,步骤(1)所述两亲性聚合物为为长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯,优选聚乙二醇2000-腙键-聚己内酯。
优选地,步骤(1)中所述反应的时间为2~3小时,例如可以是2小时、2.3小时、2.5小时、2.8小时或3小时。
优选地,步骤(1)还包括除去未反应的反应物。
优选地,步骤(2)所述反应在PBS缓冲液中进行。
优选地,步骤(2)所述两亲性聚合物为短链聚乙二醇-聚己内酯,优选聚乙二醇500-聚己内酯。
优选地,步骤(3)中将第一级复合物和第二级复合物混合时还包括向体系中加入药物分子和/或造影剂。
优选地,步骤(3)中将第一级复合物和第二级复合物混合时还包括向体系中加入近红外量子点。
优选地,所述第一级复合物、第二级复合物与近红外量子点的反应质量比为(2~3):(1~2):(1~2),例如可以是2:1:1、2.5:1.5:1.5、2.6:2:2或3:2:2。
优选地,步骤(3)所述溶剂为氯仿。
优选地,步骤(3)所述复溶的溶剂为生理盐水。
在复溶后,将生理盐水溶解后的混合物加入到脂膜中,经过震荡、超声得到级联靶向药物递送系统。
在本发明中,脂膜为通氮气挥发除去有机溶剂后脂质组份及量子点在瓶壁上形成薄膜。
本发明提供一项所述的级联靶向药物递送系统在制备治疗或诊断骨内肿瘤制剂中的应用。
本发明提供的制剂可以实现纳米药物在体内的时间、空间精准定位,为肿瘤的精准治疗提供新策略。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明采用能特异性识别血-骨屏障(BMB)的功能配体作为第一级骨靶向配体,以及能特异性识别肿瘤细胞的功能单位作为第二级肿瘤靶向配体,采用两亲性聚合物形成具有疏水性内核和亲水性外壳结构的载体系统,构成了高效、精准的级联靶向药物递送系统,克服了传统骨肿瘤药物递送无法实现精准送达的难题,为骨肿瘤及其它骨相关疾病的精准诊疗奠定技术基础。
本发明构建级联靶向药物递送系统:(1)可实现高效的药物骨髓富集,避免由于剂量不足导致的肿瘤细胞耐受性;(2)基于肿瘤微环境响应及肿瘤细胞靶向的药物递送可实现精准的肿瘤细胞杀伤,避免对正常组织的损伤;(3)利用近红外荧光量子点独特的活体光学特性,可实时可视化药物靶向输送过程,理性指导纳米药物表面功能化设计。本发明将有助于建立一种通用的纳米药物骨内靶向递送策略,为骨肿瘤及其它骨相关疾病的精准治疗奠定技术基础。
附图说明
图1是本发明实施例1制备得到的级联靶向药物递送系统透射电镜图。
图2A是本发明实施例1制备得到的级联靶向药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像明场图。
图2B是本发明实施例1制备得到的级联靶向药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像近红外荧光图。
图2C是不含靶向功能的药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像明场图。
图2D是不含靶向功能的药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像近红外荧光图。
图3是本发明实施例1制备得到的级联靶向药物递送系统对活体骨组织靶向性的骨组织分布图。
图4是本发明提供的级联靶向药物递送系统的结构示意图以及靶向过程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本发明通过以下方法制备阿伦磷酸盐(Ald)和RGD双修饰的级联靶向药物递送系统
(1)亲水末端羧基修饰的PEG 2000及疏水性聚己内酯(PCL)间引入pH敏感的腙键(COOH-PEG2000-Hyd-PCL):(a)酰基酰肼-PEG衍生物的合成:mPEG-SH溶于氯仿,在三乙胺存在的条件下和过量的酰基酰肼交联剂MPBH充分反应,通过透析除去未反应物。薄层色谱分析后冻干、再分散在氯仿中低温保存;(b)4-乙酰苯基马来酰亚胺活化磷脂:在三乙胺存在的条件下,4-乙酰苯基马来酰亚胺和DSPE-SH室温充分反应。活化的磷脂采用硅胶柱分离,产物馏分采用薄层色谱分析后收集、冻干再分散在氯仿中低温保存。将上述制备得到的酰肼活化的PEG衍生物和活化磷脂室温搅拌反应,交联物采用尺寸排阻凝胶色谱分离纯化。
(2)50mg羧基修饰的长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯(COOH-PEG2000-Hyd-PCL)采用EDC和NHS在MES缓冲液中进行活化30min,通过超滤置换至pH为7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)中,加入20mg阿伦磷酸盐(Ald)匀速搅拌反应2h,后通过Sepharose CL-4B柱子除去未结合的Ald,冻干获得Ald-PEG2000-Hyd-PCL;40mg马来酰亚胺修饰的短链聚乙二醇-聚己内酯(PEG500-PCL)与RGD短肽在pH为7.4的PBS中充分反应,透析除去未反应的RGD肽,得到RGD-PEG500-PCL,进一步冻干上述样品备用。
(3)称取20mg Ald-PEG2000-Hyd-PCL、10mg RGD-PEG500-PCL和10mg十二硫醇修饰的Ag2Se近红外量子点,充分分散于50mL氯仿中,旋转蒸发去除有机溶剂,将生理盐水加入到脂膜中,在55℃水浴中旋转震荡,超声分散即得到Ald和RGD双修饰的级联靶向药物递送系统。
级联靶向药物递送系统的电镜图如图1所示,电镜表征显示其粒径大小约为170nm。
实施例2
本发明通过以下方法制备天冬氨酸六肽(Asp)6和细胞穿膜肽Tat双修饰的级联靶向药物递送系统
(1)亲水末端羧基修饰的PEG5000及疏水性聚己内酯(PCL)间引入pH敏感的腙键(COOH-PEG5000-Hyd-PCL):(a)酰基酰肼-PEG衍生物的合成:mPEG-SH溶于氯仿,在三乙胺存在的条件下和过量的酰基酰肼交联剂MPBH充分反应,通过透析除去未反应物。薄层色谱分析后冻干、再分散在氯仿中低温保存;(b)4-乙酰苯基马来酰亚胺活化磷脂:在三乙胺存在的条件下,4-乙酰苯基马来酰亚胺和DSPE-SH室温充分反应。活化的磷脂采用硅胶柱分离,产物馏分采用薄层色谱分析后收集、冻干再分散在氯仿中低温保存。将上述制备得到的酰肼活化的PEG衍生物和活化磷脂室温搅拌反应,交联物采用尺寸排阻凝胶色谱分离纯化。
(2)50mg COOH-PEG5000-Hyd-PCL采用EDC和NHS在MES缓冲液中进行活化20min,通过超滤置换至pH为7.2的磷酸盐缓冲液(PBS)中,加入20mg短肽Asp6匀速搅拌反应3h,后通过Sepharose CL-4B柱子除去未结合的Asp6,冻干获得(Asp)6-PEG5000-Hyd-PCL;40mg马来酰亚胺修饰的短链聚乙二醇-聚己内酯(PEG1000-PCL)与Tat在pH为7.4的PBS中充分反应,透析除去未反应的Tat,得到Tat-PEG1000-PCL,进一步冻干上述样品备用。
(3)称取30mg(Asp)6-PEG5000-Hyd-PCL、20mg Tat-PEG1000-PCL和20mg十二硫醇修饰的InAs近红外量子点,充分分散于50mL氯仿中,旋转蒸发去除有机溶剂,将生理盐水加入到脂膜中,在55℃水浴中旋转震荡,超声分散即得到Asp6和Tat双修饰的级联靶向药物递送系统。
实施例3
本发明通过以下方法制备乳铁蛋白和甲胎蛋白双修饰的级联靶向药物递送系统
(1)亲水末端羧基修饰的PEG3000及疏水性聚己内酯(PCL)间引入pH敏感的腙键(COOH-PEG3000-Hyd-PCL):(a)酰基酰肼-PEG衍生物的合成:mPEG-SH溶于氯仿,在三乙胺存在的条件下和过量的酰基酰肼交联剂MPBH充分反应,通过透析除去未反应物。薄层色谱分析后冻干、再分散在氯仿中低温保存;(b)4-乙酰苯基马来酰亚胺活化磷脂:在三乙胺存在的条件下,4-乙酰苯基马来酰亚胺和DSPE-SH室温充分反应。活化的磷脂采用硅胶柱分离,产物馏分采用薄层色谱分析后收集、冻干再分散在氯仿中低温保存。将上述制备得到的酰肼活化的PEG衍生物和活化磷脂室温搅拌反应,交联物采用尺寸排阻凝胶色谱分离纯化。
(2)50mg COOH-PEG3000-Hyd-PCL采用EDC和NHS在MES缓冲液中进行活化30min,通过超滤置换至pH为7.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中,加入20mg乳铁蛋白匀速搅拌反应2h,后通过Sepharose CL-4B柱子除去未结合的乳铁蛋白,冻干获得乳铁蛋白-PEG3000-Hyd-PCL;40mg马来酰亚胺修饰的短链聚乙二醇-聚己内酯(PEG1500-PCL)与甲胎蛋白在pH为7.4的PBS中充分反应,透析除去未反应的甲胎蛋白,得到甲胎蛋白-PEG1500-PCL,进一步冻干上述样品备用。
(3)称取20mg乳铁蛋白-PEG3000-Hyd-PCL、10mg甲胎蛋白-PEG1500-PCL和10mg十二硫醇修饰的Ag2S近红外量子点,充分分散于50mL氯仿中,旋转蒸发去除有机溶剂,将生理盐水加入到脂膜中,在55℃水浴中旋转震荡,超声分散即得到乳铁蛋白和甲胎蛋白双修饰的级联靶向药物递送系统。
实施例4
Ald和RGD双修饰的级联靶向药物递送系统肿瘤细胞靶向性测试
细胞单层膜透过能力。级联靶向药物递送系统首先需要跨越血-骨髓屏障,而不仅仅是被细胞摄取。采用细胞单层膜法对上述制备的级联靶向药物递送系统的透膜能力进行评估。将上皮细胞C6和骨髓微血管内皮细胞接种于Transwell上室,通过记录跨膜电阻确认细胞单层膜形成。向上室中加入Ald/RGD修饰的Ag2Se-脂质体纳米药物递送系统,通过光谱法或ICP-MS定量跨膜至下室的比例,评估其跨膜能力。将纳米药物递送系统与多发性骨髓瘤细胞共孵育。体外模拟肿瘤酸性微环境设置对照组,利用本研究组自行搭建的近红外二区荧光显微镜结合ICP-MS评估细胞对纳米药物递送系统的摄取能力。
Ald和RGD双修饰的级联靶向药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞靶向成像效果如图2A(体外多发性骨髓瘤细胞成像明场图)、图2B(体外多发性骨髓瘤细胞成像近红外荧光图)、图2C(不含靶向功能的药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像明场图)、图2D(不含靶向功能的药物递送系统的体外多发性骨髓瘤细胞成像近红外荧光图)所示,通过对比可以看出,靶向组较非靶向组呈现高的纳米药物摄取。
实施例5
Ald和RGD双修饰的级联靶向药物递送系统对骨组织的靶向性测试
将200μL、1mg/mL制备得到的Ald和RGD双修饰纳米药物递送系统经尾静脉注射到裸鼠体内,随后在不同时间点对小鼠进行活体近红外荧光成像,观察纳米粒子在体内的分布情况。
级联靶向药物递送系统在骨组织的分布图如图3所示,从图中可以看出,经注射24h后,纳米粒子主要分布于骨组织内,实现了良好的骨靶向效果。
本发明的级联靶向药物递送系统的结构示意图以及靶向过程示意图如图4所示,从图中可以清晰地看出级联靶向药物递送系统的结构及递送过程。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的一种级联靶向药物递送系统及其制备方法,但本发明并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (24)

1.一种级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述级联靶向药物递送系统包括第一级骨靶向配体、第二级肿瘤靶向配体和载体系统,所述载体系统为两亲性聚合物形成的具有疏水性内核和亲水性外壳结构的纳米载体,所述第一级骨靶向配体和所述第二级肿瘤靶向配体连接于载体系统的亲水性外壳;
所述载体系统为由长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯和短链聚乙二醇-聚己内酯形成的具有疏水性内核和亲水性外壳结构的纳米载体;
所述长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯中的聚乙二醇分子量为500-10000;
所述短链聚乙二醇-聚己内酯中的聚乙二醇分子量为100-5000;
所述第一级骨靶向配体连接于载体系统的长链聚乙二醇链段上,所述第二级肿瘤靶向配体连接于载体系统的短链聚乙二醇链段上。
2.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述第一级骨靶向配体为双膦酸盐、四环素、能识别低密度脂蛋白受体的乳铁蛋白、能透过血-骨髓屏障的阳离子白蛋白、天冬氨酸六肽或短肽angiopep-2中的一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述第二级肿瘤靶向配体为RGD肽、细胞穿膜肽Tat、叶酸或甲胎蛋白中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯为聚乙二醇2000-腙键-聚己内酯,所述短链聚乙二醇-聚己内酯为聚乙二醇500-聚己内酯。
5.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述载体系统负载药物分子和/或造影剂。
6.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述载体系统的载药形式为纳米胶束或聚合物囊泡中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述级联靶向药物递送系统还包括包覆于所述载体系统中的近红外量子点。
8.根据权利要求7所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述近红外量子点为Ag2Se、Ag2S、InAs、Ag2Te或PbS中的一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求7所述的级联靶向药物递送系统,其特征在于,所述近红外量子点为十二硫醇修饰的近红外量子点。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将第一级骨靶向配体与两亲性聚合物反应,使第一级骨靶向配体连接于长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯的亲水性链段上,得到第一级复合物;
(2)将第二级骨靶向配体与两亲性聚合物反应,使第二级骨靶向配体连接于短链聚乙二醇-聚己内酯的亲水性链段上,得到第二级复合物;
(3)将步骤(1)中得到的第一级复合物和步骤(2)得到的第二级复合物在溶剂中混合,除去溶剂后复溶、超声,得到所述级联靶向药物递送系统。
11.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述反应在缓冲液中进行。
12.根据权利要求11所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,所述缓冲液为PBS缓冲液。
13.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(1)中反应所用的缩合剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和氮-羟基琥珀酰亚胺。
14.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述长链聚乙二醇-腙键-聚己内酯为聚乙二醇2000-腙键-聚己内酯。
15.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述反应的时间为2~3小时。
16.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(1)还包括除去未反应的反应物。
17.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应在PBS缓冲液中进行。
18.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述短链聚乙二醇-聚己内酯为聚乙二醇500-聚己内酯。
19.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(3)中将第一级复合物和第二级复合物混合时还包括向体系中加入药物分子和/或造影剂。
20.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中将第一级复合物和第二级复合物混合时还包括向体系中加入近红外量子点。
21.根据权利要求20所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,所述第一级复合物、第二级复合物与近红外量子点的质量比为(2~3):(1~2):(1~2)。
22.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述溶剂为氯仿。
23.根据权利要求10所述的级联靶向药物递送系统的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述复溶的溶剂为生理盐水。
24.根据权利要求1-9中任一项所述的级联靶向药物递送系统在制备治疗或诊断骨内肿瘤制剂中的应用。
CN201711238063.0A 2017-11-30 2017-11-30 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用 Active CN107998406B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711238063.0A CN107998406B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711238063.0A CN107998406B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107998406A CN107998406A (zh) 2018-05-08
CN107998406B true CN107998406B (zh) 2020-09-01

Family

ID=62055171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711238063.0A Active CN107998406B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107998406B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109321233B (zh) * 2018-09-30 2021-04-23 陕西中医药大学 量子点低密度脂蛋白纳米复合探针及制备方法和应用
CN111632039B (zh) * 2020-06-10 2022-09-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种多功能纳米递送系统及其制备方法与应用
CN115029310B (zh) * 2022-04-28 2024-03-08 浙江大学医学院附属邵逸夫医院 一种破骨前体细胞膜仿生纳米颗粒及制备方法和应用
CN115885987A (zh) * 2022-09-08 2023-04-04 河南大学 一种靶向纳米载体及其制备方法和应用、靶向载药纳米载体及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102552105A (zh) * 2011-10-17 2012-07-11 复旦大学 一种级联脑部靶向药物递送系统及其制备方法和用途
WO2014005314A1 (zh) * 2012-07-05 2014-01-09 香港中文大学 基于小核酸药物成骨治疗的骨靶向递送系统及其制备方法
CN105012272A (zh) * 2015-07-06 2015-11-04 中国人民解放军第四军医大学 一种可用于治疗骨转移癌的氧化还原敏感骨靶向胶束
CN106074378A (zh) * 2016-07-06 2016-11-09 烟台大学 一种骨靶向胶束材料以及用该材料制备的姜黄素胶束制剂
CN106362163A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 上海交通大学 一类具有双靶向功能的核酸输送纳米体系

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102552105A (zh) * 2011-10-17 2012-07-11 复旦大学 一种级联脑部靶向药物递送系统及其制备方法和用途
WO2014005314A1 (zh) * 2012-07-05 2014-01-09 香港中文大学 基于小核酸药物成骨治疗的骨靶向递送系统及其制备方法
CN105012272A (zh) * 2015-07-06 2015-11-04 中国人民解放军第四军医大学 一种可用于治疗骨转移癌的氧化还原敏感骨靶向胶束
CN106074378A (zh) * 2016-07-06 2016-11-09 烟台大学 一种骨靶向胶束材料以及用该材料制备的姜黄素胶束制剂
CN106362163A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 上海交通大学 一类具有双靶向功能的核酸输送纳米体系

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刺激响应性高分子抗癌药物的合成及药物控制释放的研究;陈静静;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;20150630;B016-246 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107998406A (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoon et al. Copper‐Free Click Chemistry: Applications in Drug Delivery, Cell Tracking, and Tissue Engineering
Zhang et al. Metal-organic framework-based nanomaterials for biomedical applications
Martinez et al. Biomimetic nanoparticles with enhanced affinity towards activated endothelium as versatile tools for theranostic drug delivery
CN107998406B (zh) 一种级联靶向药物递送系统及其制备方法与应用
Son et al. Folate-modified PLGA nanoparticles for tumor-targeted delivery of pheophorbide a in vivo
Wang et al. RGD peptide conjugated liposomal drug delivery system for enhance therapeutic efficacy in treating bone metastasis from prostate cancer
Huang et al. Mesenchymal stem cell-based cell engineering with multifunctional mesoporous silica nanoparticles for tumor delivery
CN104013599B (zh) 一种肿瘤特异性靶向给药的药物载体及其应用
CN108354901A (zh) 用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用
US20070253899A1 (en) Dual Function Polymer Micelles
CN106794164A (zh) 脂质体包封的亲和性药物
Mayorova et al. Endovascular addressing improves the effectiveness of magnetic targeting of drug carrier. Comparison with the conventional administration method
Wang et al. Cetuximab conjugated and doxorubicin loaded silica nanoparticles for tumor-targeting and tumor microenvironment responsive binary drug delivery of liver cancer therapy
Souchek et al. Hyaluronic acid formulation of near infrared fluorophores optimizes surgical imaging in a prostate tumor xenograft
CN105476975B (zh) 主动靶向型抗脑肿瘤药物及其制备方法
CN109157662B (zh) 一种人血清白蛋白-阿霉素交联物纳米颗粒及其应用
Yang et al. NIR-activated self-sensitized polymeric micelles for enhanced cancer chemo-photothermal therapy
Wu et al. Recent advances in nanoplatforms for the treatment of osteosarcoma
Tripathy et al. Transdermal delivery of kidney-targeting nanoparticles using dissolvable microneedles
CN108339124B (zh) 一种双级脑靶向聚合物胶束递药系统的制备方法和应用
Wu et al. Biomimetic recombinant of red blood cell membranes for improved photothermal therapy
Li et al. Docetaxel-loaded ultrasmall nanostructured lipid carriers for cancer therapy: In vitro and in vivo evaluation
Nagesetti et al. Polyethylene glycol modified ORMOSIL theranostic nanoparticles for triggered doxorubicin release and deep drug delivery into ovarian cancer spheroids
Deng et al. Multifunctional nanoprobes for macrophage imaging
Wang et al. Bacteria-inspired transformable nanoparticle targets and covers residual tumor against bladder cancer recurrence

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201119

Address after: Room 404, Southeast Institute (1), science and Technology Park, Southeast University, 399 Linquan street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province, 215000

Patentee after: SUZHOU NIR OPTICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 215123, Suzhou, Jiangsu province Suzhou Industrial Park alone villa lake high Parish, if the waterway 398

Patentee before: SUZHOU INSTITUTE OF NANO-TECH AND NANO-BIONICS (SINANO), CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

TR01 Transfer of patent right