CN109701013B - 一种靶向纳米给药系统及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种靶向纳米给药系统及制备方法，属于生物技术领域，所述的纳米给药系统合成步骤如下：1)合成环肽Cylic‑L‑Arg‑L‑Gly‑L‑Asp‑D‑Phe‑L‑Cys；2)通过迈克尔加成反应将环肽Cylic‑L‑Arg‑L‑Gly‑L‑Asp‑D‑Phe‑L‑Cys连接到载体聚乙二醇修饰的聚己内酯上，制备成纳米载体；3)通过透析法将药物阿霉素和二氢卟吩包载进所述的纳米载体中，制备成所述的靶向纳米给药系统。本发明构建的靶向纳米给药系统增加了药物在肿瘤部位的积累，提高了肿瘤治疗效果，同时降低了药物对正常细胞的杀伤。
Description
技术领域
本发明属于设计医药技术领域，具体涉及一种靶向纳米给药系统及制备方法。
背景技术
自2010年以来，随着中国癌症发病率和死亡率的显着增加，癌症已成为中国人死亡的主要原因。目前，癌症的治疗方法仍然以手术治疗、化疗、放射治疗为主。然而，单一的化疗手段难以有效抑制肿瘤。化疗和光动力治疗的联合治疗手段成为了研究热点，这种联合治疗手段通过不同途径治疗肿瘤，防止肿瘤产生耐药性。通过纳米技术将药物包载进纳米载体中，可以有效的延长了药物在血液中的循环时间，增加药物在肿瘤部位的积累。
经检索，现有技术中已公开了相关的申请案，如中国专利申请号2018107285772，公开日期为2018年11月16日的申请案公开了一种新型介孔硅球共载药纳米复合物及其制备方法，该申请案中的介孔硅球共载药纳米复合物为Ce6@MMSN/DOX/Ko143@PAsp-b-PEG-FA，制备方法如下：选用TEOS为硅源、CTAB为模板剂、正己烷为扩孔剂，合成具有双孔道核壳结构的介孔二氧化硅纳米粒，并对其进行了氨基化修饰；采用LSS相转移法及配位体交换反应，合成Fe3O4纳米粒，在氨基化MSN表面通过亲核取代修饰嵌合超顺磁性氧化铁纳米粒，构建磁性介孔二氧化硅纳米粒；以DCC为缩合剂酰胺化共价结合光敏剂Ce6，同时负载BCRP抑制剂Ko143；然后交联共聚物FA-PEG-b-PAsp，最后负载抗肿瘤药物DOX。
然而，虽然纳米技术可以在一定程度上用于光敏剂与化疗药物的共包载，但是在实际应用中仍存在一些严峻的问题，如：聚合物载体物理性包载光敏剂的稳定性较差，容易泄露；纳米载体共包载光敏剂与化药将会同时降低二者的载药量与包封率；纳米载体仅仅依赖被动靶向不能使药物在肿瘤部位实现高蓄积。
中国专利申请号2015106988809，公开日期为2017年5月3日的申请案公开了一种靶向共递释光敏剂与化疗药物的药物递释系统，该递药系统以聚乙二醇维生素E琥珀酸酯-L-聚乳酸为原料制成纳米制剂，将化疗药物阿霉素包载于该纳米制剂的疏水内核中，同时将光敏剂二氢卟吩(ce6)与聚乙二醇维生素E琥珀酸酯(TPGS)通过共价键相连，并插入该纳米制剂的壳结构中，实现同时包载化疗药物及光敏剂的高效稳定，将具有靶向功能的多肽tLyp-1通过共价键修饰在表面，促进该纳米制剂血管渗透以及肿瘤穿透的能力。
基于现有技术的缺陷，亟需提供一种性质优越的纳米载体制备具有主动靶向功能的，且可以同时实现高效、稳定包载光敏剂和化疗药物的新型药物递释系统。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有给药系统缺乏主动靶向能力的问题，本发明提供一种能够特异性识别αvβ3整合蛋白的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种靶向纳米给药系统，所述给药系统是由靶向环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys、聚乙二醇修饰的聚己内酯、阿霉素和二氢卟吩制备而成。
作为本发明更进一步的改进，所述给药系统结构式为：
作为本发明更进一步的改进，所述的靶向纳米给药系统的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)合成环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys；
2)通过迈克尔加成反应将环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys连接到载体聚乙二醇修饰的聚己内酯上，制备成纳米载体；
3)通过透析法将药物阿霉素和二氢卟吩包载进所述的纳米载体中，制备成所述的靶向纳米给药系统。
作为本发明更进一步的改进，所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys的合成步骤如下：
4-1)首先将Fmoc-Arg(pbf)-OH引入到2-氯三苯甲基氯树脂，固相合成直链五肽COOH-Arg(pbf)-Gly-Asp(otbu)-D-Phe-Cys(Trt)-NH2；
4-2)利用(3H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐/1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑/N，N-二异丙基乙胺体系对所述的直链五肽COOH-Arg(pbf)-Gly-Asp(otbu)-D-Phe-Cys(Trt)-NH2进行液相环合，再脱去二氢苯并呋喃、氧叔丁基和三苯甲基保护，得到所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys。
作为本发明更进一步的改进，所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys合成具体包括以下步骤：
(a)首先将2-氯三苯甲基氯树脂在二氯甲烷中浸泡，然后加入N-芴甲氧羰基-精氨酸(二氢苯并呋喃)、N，N-二异丙基乙胺，室温搅拌反应，生成的N-芴甲氧羰基-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，经过脱保护试剂进行脱保护，得到精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂；
(b)将N-芴甲氧羰基甘氨酸加入到精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过脱保护试剂进行脱保护，得到甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂；
(c)将N-芴甲氧羰基天冬氨酸加入到甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂；
(d)将N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸(氧叔丁基)加入到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂；
(e)将N-芴甲氧羰基半胱氨酸(三苯甲基)加入到D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基-半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂；
(f)将半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂采用三氟乙醇、乙酸、二氯甲烷的混合溶液脱去2-氯三苯甲基氯树脂，得到直链五肽精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基)、减压蒸发，用高效液相色谱分离；
(g)将直链精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基)溶于二氯甲烷，加入(3H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、N，N-二异丙基乙胺，氮气体系下，冰浴下搅拌反应，生成环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，过凝胶柱，用高效液相色谱分离；
(h)将环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，在三氟乙酸和水的混合溶液作用下脱去保护基得到所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys。
作为本发明更进一步的改进，所述步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)中的脱保护试剂为质量分数为20％的哌啶。
作为本发明更进一步的改进，所述步骤(g)中的凝胶柱为羟丙基葡聚糖凝胶柱。
作为本发明更进一步的改进，所述步骤2)中将所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys溶于超纯水中；将聚乙二醇修饰的聚己内酯溶于N，N-二甲基甲酰胺中；再将二者混合反应，调节pH为弱碱性，在室温下搅拌，将搅拌后的溶液装入透析袋中并用超纯水过夜。
作为本发明更进一步的改进，所述步骤3)中将所述的纳米载体、阿霉素和二氢卟吩的混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中、搅拌，将磷酸盐缓冲盐水倒入并搅拌得到混合物；将混合物装入透析袋中并用磷酸盐缓冲盐水透析过夜。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的靶向肿瘤细胞的纳米给药系统，采用亲水性的靶向环肽c(RGDfC)构建给药系统，利用其能够与体内的αvβ3整合蛋白特异性结合，从而将药物载体靶向性的带入肿瘤部位，精准度更高，对身体正常组织器官的损伤更小，提高了药物的疗效。
(2)本发明的靶向肿瘤细胞的纳米给药系统，其粒径在200nm左右，有利于靶向纳米给药系统通过血液循环进入到体内，有利于药物在肿瘤细胞的富集，根据本发明的靶向纳米给药系统在不同条件下的药物释放测试可知，该靶向药物给药系统能够通过激光照射控制药物的释放；细胞毒性测试结果可知，包载后的药物有效的降低了对正常细胞的毒性；细胞摄取测试可知，本发明的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6能够增加细胞对药物的摄取能力，使药物在肿瘤部位积累。
(3)本发明的本发明的靶向纳米给药系统的制备方法，在合成环肽的过程中，首先合成直链五肽，用PyAOP/HOAt/DIPEA作为反应的缩合试剂体系，氮气体系下，冰浴搅拌反应过夜，得到粗品环肽。而现有技术中普遍采用固相合成法，得到环肽收率仅为21.3％，成本较高；采用本发明优化的方法合成环肽得率为45.2％，显著的提高了收率，为后续反应步骤提供了较大的便利，节约了投入成本。
(4)本发明的靶向肿瘤细胞的纳米给药系统的制备方法，采用化学合成的方式，首先合成靶向环肽c(RGDfC)，再通过迈克尔加成反应将环肽连接到载体聚乙二醇修饰的聚己内酯上制备成纳米载体，再进行药物及光敏剂包载至一个给药系统，将使性质差异较大的光敏剂与化疗药物共包载于具有靶向能力的纳米粒子中，使靶向分子达到特异性递药，从而将化疗与光动力治疗相结合，丰富了治疗途径，制备方法简单，合成的给药系统性能稳定，利于推广。
(5)本发明的本发明的靶向纳米给药系统的制备方法，整体合成方法简单，形成的靶向纳米给药系统具有优异的靶向性能，采用环肽c(RGDfC)与纳米给药系统有效结合，有效的延长了药物在血液中的循环时间，增加药物在肿瘤部位的积累，利于推广。
附图说明
图1为本发明的靶向纳米给药系统合成路径示意图；
图2为本发明的靶向纳米给药系统结构示意图；
图3为本发明的靶向纳米给药系统的核磁共振表征图；
图4为DOX、ce6、PEG-PCL载体、本发明的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的紫外吸收图；
图5为本发明的靶向纳米给药系统的粒径图；
图6为本发明的靶向纳米给药系统的透射电镜扫描图；
图7为本发明的靶向纳米给药系统在不同条件下的药物释放图；
图8为本发明的靶向纳米给药系统对4T1细胞和HUVEC细胞的细胞毒性图；
图9为4T1细胞对本发明的靶向纳米给药系统的细胞摄取图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例为靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的制备过程，包括的步骤如下：
1)环肽的合成，该步骤中合成的为Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys。中文名称：环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，简称c(RGDfC)，该环肽合成过程包括以下步骤：
a)将2-氯三苯甲基氯树脂在二氯甲烷中浸泡30min，加入N-芴甲氧羰基-精氨酸(二氢苯并呋喃)、N，N-二异丙基乙胺，室温搅拌反应1h，生成的N-芴甲氧羰基-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，加入甲醇进行封头，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍，经过质量分数为20％的哌啶脱保护得到精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍。
b)将N-芴甲氧羰基甘氨酸加入到精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应1h，得到N-芴甲氧羰基甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过质量分数为20％的哌啶脱保护得到甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍。
c)将N-芴甲氧羰基天冬氨酸加入到甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应1h，得到N-芴甲氧羰基天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过质量分数为20％的哌啶脱保护得到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍。
d)将N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸(氧叔丁基)加入到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应1h，得到N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过质量分数为20％的哌啶脱保护得到D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍。
e)将N-芴甲氧羰基半胱氨酸(三苯甲基)加入到D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯，反应1h，得到N-芴甲氧羰基-半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过质量分数为20％的哌啶脱保护得到半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂，用二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺各冲洗3遍。
f)将半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂用三氟乙醇/乙酸/二氯甲烷1∶1∶8脱去2-氯三苯甲基氯树脂，得到直链五肽精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基)，减压蒸发，用高效液相色谱分离。
g)将直链精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基)溶于二氯甲烷，加入(3H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐，1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑，N，N-二异丙基乙胺，冰浴下搅拌反应，生成环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，过Sephadex LH-20凝胶柱，用高效液相色谱分离。
h)将环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，在三氟乙酸和水的混合溶液作用下脱去保护基得到环肽c(RGDFC)，所述的混合溶液中三氟乙酸(TFA)∶水＝19∶1(V∶V)，三氟乙酸的质量分数为99％；
2)c(RGDfC)-PEG-PCL的制备：将步骤1)中得到的环肽c(RGDfC)溶于超纯水中，将聚乙二醇修饰的聚己内酯(PEG-PCL)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后将二者混合，在室温下搅拌24h后，将溶液装入透析袋(MWCO 8000Da)中并用超纯水过夜，得到c(RGDfC)-PEG-PCL。
3)c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的制备：将c(RGDfC)-PEG-PCL、阿霉素(DOX)和二氢卟吩(ce6)的混合物溶于DMSO溶液中。搅拌30分钟后，将磷酸盐缓冲盐水(PBS，pH7.4，0.01M)倒入并不断搅拌4小时。将混合物装入透析袋(MWCO 8000Da)中并用2L pH7.4PBS(0.01M)透析过夜，该溶液通过0.45μm过滤器过滤以除去未装载的DOX和ce6。
本实施例得到的靶向纳米给药系统结构式如图2所示，合成路径如图1所示，首先使2-氯三苯甲基氯树脂形成精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂(Fmoc-Arg(pbf)-Resin)；第二步合成半胱氨酸(三苯甲基)-D-苯丙氨酸(氧叔丁基)-天冬氨酸(氧叔丁基)-甘氨酸-精氨酸(二氢苯并呋喃)-2-氯三苯甲基氯树脂(Fmoc-Arg(pbf)-Gly-Asp(otbu)-D-Phe-Cys(Trt)-Resin)，简称RGDfC；第三步合成环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽，简称为c(RGDfC)；第四步形成环(精氨酸(二氢苯并呋喃)-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸(氧叔丁基)-半胱氨酸(三苯甲基))肽-聚乙二醇-聚己内酯，简称为c(RGDfC)-PEG-PCL，最后形成本发明的靶向纳米给药系统。
在本发明的制备方法中首先合成直链五肽，然后在环化缩合成为环状肽段，然后利用(3H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐/1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑/N，N-二异丙基乙胺(PyAOP/HOAt/DIPEA)体系对所述的直链五肽进行液相环合，再脱去二氢苯并呋喃、氧叔丁基和三苯甲基保护，得到所述环状c(RGDfC)；而现有技术中c(RGDfC)常用的合成方法是固相合成，合成顺序为D-f-C-R-G，直链合成后，20％哌啶脱去保护基，四(三苯基膦)钯过夜反应，脱去D的侧链保护基，洗涤干净后，加入Hobt和DIC反应4h，三氟乙酸切割，得到粗品环肽；本发明将固相合成与液相合成相结合，合成顺序为R-G-D-f-C，直链合成后，质量分数为20％哌啶脱去保护基，用全保护切割法得到具有侧链保护基团的直链肽R-G-D-f-C，用DCM作反应溶剂，用PyAOP/HOAt/DIPEA体系作为反应的缩合试剂体系，氮气体系下，冰浴搅拌反应过夜，得到粗品环肽。固相合成法合成的环肽收率仅为21.3％；采用本发明优化的方法合成环肽得率为45.2％，本发明的方法显著的提高了收率，为后续反应步骤提供了较大的便利，节约了投入成本。
实施例2
本实施例是对实施例1中的给药系统进行的各项表征及测试。
1)核磁共振表征
取靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6进行核磁共振表征，得到图谱如图3所示。
2)紫外吸收检测
分别取DOX、ce6、PEG-PCL载体、c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6各1mg，制成溶液后用紫外分光光度计进行检测，观察不同材料的出峰情况，图4为DOX、ce6、PEG-PCL载体、c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的紫外吸收图，对DOX、ce6、PEG-PCL载体、c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的紫外吸收峰进行了对比，由图4可以看出c(RGDfC)-PEG-PCL无明显的特征峰，c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的紫外吸收峰是来源于DOX和ce6的吸收峰；在488nm处，DOX和c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6有明显吸收峰；在406nm和660nm处，ce6和c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6也具有明显吸收峰，表明DOX和ce6被成功包载进纳米载体疏水腔内。
3)粒径检测
取适量的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6，溶于水中，在25℃下用Nano-ZS-ZEN 90(马尔文)仪器检测c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6的粒径，检测次数为三次，所有得到的数据取平均值作为最终的检测结果，结果如图5所示，该给药系统粒径为228nm±3.5，分散系数(PdI)为0.221±0.04，由此可知，其粒径在200nm左右，有利于靶向纳米给药系统通过血液循环进入到体内，有利于药物在肿瘤细胞的富集。
4)透射电镜扫描
取适量的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6，将固体样品用水溶解，将溶液滴在铜网上，放入干燥箱，待样品烘干后，用磷钨酸进行样品负染，液体干燥后，进行观测，图6为本发明的靶向纳米给药系统的透射电镜扫描图。
5)不同条件下的药物释放测试
精确称取1mg c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6，溶于1mL的DMSO溶剂中，通过DOX和ce6在DMSO中的标准曲线(DOX的激发波长为488nm，ce6的激发波长为406nm和660nm，狭缝宽度为10nm×10nm)来计算纳米载药系统中DOX和ce6的含量，并计算载药量。
精确称取适量的纳米粒，超纯水溶解后，分为四组。分别为pH7.4无激光照射、pH5.0无激光照射、pH7.4有激光照射、pH5.0有激光照射。37℃下，恒温振荡反应，激光照射条件为808nm，每隔一段时间，在488nm下测吸收值，计算累积药物释放量。图7为本发明的靶向纳米给药系统在不同条件下的药物释放图；由结果可知，本发明的靶向药物给药系统能够通过激光照射控制药物的释放。
6)细胞毒性测试
通过CCk-8测定评估细胞活力，其用于以高灵敏度检测细胞增殖。将4T1/HUVEC细胞以1×104个细胞/孔的密度接种在96孔板中，在37℃下培养24小时。随后，将细胞暴露于不同浓度的材料，培养24小时。随后，向每个孔中加入10μL CCk-8并继续孵育2小时。使用微孔板分光光度计(ELX-800；BioTek，VT，USA)在450nm处测量光密度，并记录每个孔的吸光度。平均吸光度的比率反映了相对细胞活力。图8为本发明的靶向纳米给药系统对4T1细胞和HUVEC细胞的细胞毒性图；包载后的药物有效的降低了对正常细胞的毒性。
7)细胞摄取测试
利用激光扫描共聚焦荧光显微镜研究了DOX、Ce6、PEG-PCL-DOX&ce6和c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6在4T1细胞中的细胞摄取行为。将4T1细胞接种到密度为105个/孔的12孔板中，在37℃下孵育24小时。然后加入不同浓度的PEG-PCL-DOX&ce6和c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6，游离的DOX和Ce6用作对照。温育4小时后，倾倒每个孔中的混合物，并用PBS洗涤三次。基于染色试剂盒中的方案，细胞核用4，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色。通过荧光显微镜分别在488nm和660nm的激发光下记录DOX和Ce6的信号强度，图9为4T1细胞对本发明的靶向纳米给药系统的细胞摄取图。由结果可知，本发明的靶向纳米给药系统c(RGDfC)-PEG-PCL-DOX&ce6能够增加细胞对药物的摄取能力，使药物在肿瘤部位积累。
Claims (6)
1.一种靶向纳米给药系统，其特征在于：所述给药系统是由靶向环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys、聚乙二醇修饰的聚己内酯、阿霉素和二氢卟吩制备而成，所述方法包括以下步骤：
1）合成环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys；
2）通过迈克尔加成反应将环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys连接到载体聚乙二醇修饰的聚己内酯上，制备成纳米载体，所述纳米载体结构式为：
3）将所述的纳米载体、阿霉素和二氢卟吩的混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中、搅拌，将磷酸盐缓冲盐水倒入并搅拌得到混合物；将混合物装入透析袋中并用磷酸盐缓冲盐水透析过夜。
2.根据权利要求1所述的靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys的合成步骤如下：
4-1）首先将Fmoc- Arg（pbf）-OH引入2-氯三苯甲基氯树脂，固相合成直链五肽COOH-Arg(pbf)-Gly-Asp(otbu)-D-Phe- Cys (Trt)-NH2；
4-2）利用(3H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐/1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑/ N,N-二异丙基乙胺体系对所述的直链五肽COOH-Arg(pbf)-Gly-Asp(otbu)-D-Phe- Cys (Trt)-NH2进行液相环合，再脱去二氢苯并呋喃、氧叔丁基和三苯甲基保护，得到所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys。
3.根据权利要求2所述的靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys合成具体包括以下步骤：
（a）首先将2-氯三苯甲基氯树脂在二氯甲烷中浸泡，然后加入N-芴甲氧羰基-精氨酸（二氢苯并呋喃）、N，N-二异丙基乙胺，室温搅拌反应，生成的N-芴甲氧羰基-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂，经过脱保护试剂进行脱保护，得到精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂；
（b）将N-芴甲氧羰基甘氨酸加入到精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再经过脱保护试剂进行脱保护，得到甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂；
（c）将N-芴甲氧羰基天冬氨酸加入到甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂；
（d）将N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸（氧叔丁基）加入到天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸（氧叔丁基）-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂；
（e）将N-芴甲氧羰基半胱氨酸（三苯甲基）加入到D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸（氧叔丁基）-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂溶液中，室温搅拌，再加N，N-二异丙基乙胺、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯，反应，得到N-芴甲氧羰基-半胱氨酸（三苯甲基）-D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸（氧叔丁基）-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂，该产物再脱保护试剂进行脱保护，得到半胱氨酸（三苯甲基）-D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸（氧叔丁基）-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂；
（f）将半胱氨酸（三苯甲基）-D-苯丙氨酸（氧叔丁基）-天冬氨酸（氧叔丁基）-甘氨酸-精氨酸（二氢苯并呋喃）-2-氯三苯甲基氯树脂采用三氟乙醇、乙酸、二氯甲烷的混合溶液脱去2-氯三苯甲基氯树脂，得到直链五肽精氨酸（二氢苯并呋喃）-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸（氧叔丁基）-半胱氨酸（三苯甲基）、减压蒸发，用高效液相色谱分离；
（g）将直链精氨酸（二氢苯并呋喃）-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸（氧叔丁基）-半胱氨酸（三苯甲基）溶于二氯甲烷，加入(3H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基六氟磷酸盐、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、N，N-二异丙基乙胺，冰浴下搅拌反应，生成环（精氨酸（二氢苯并呋喃）-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸（氧叔丁基）-半胱氨酸（三苯甲基））肽，过凝胶柱，用高效液相色谱分离；
（h）将环（精氨酸（二氢苯并呋喃）-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸（氧叔丁基）-半胱氨酸（三苯甲基））肽，在三氟乙酸和水的混合溶液作用下脱去保护基得到所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys。
4.根据权利要求3所述的靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：所述步骤（a）、（b）、（c）、（d）、（e）中的脱保护试剂为质量分数为20%的哌啶。
5.根据权利要求4所述的靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：所述步骤（g）中的凝胶柱为羟丙基葡聚糖凝胶柱。
6.根据权利要求5所述的靶向纳米给药系统的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中将所述环肽Cylic-L-Arg-L-Gly-L-Asp-D-Phe-L-Cys溶于超纯水中；将聚乙二醇修饰的聚己内酯溶于N，N-二甲基甲酰胺中；再将二者混合反应，在室温下搅拌，将搅拌后的溶液装入透析袋中并用超纯水过夜。
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