CN110101872B - 一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 - Google Patents
一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110101872B CN110101872B CN201910510167.5A CN201910510167A CN110101872B CN 110101872 B CN110101872 B CN 110101872B CN 201910510167 A CN201910510167 A CN 201910510167A CN 110101872 B CN110101872 B CN 110101872B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- paclitaxel
- ligustrazine
- micelle
- reduction
- 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
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
- A61K31/337—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having four-membered rings, e.g. taxol
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
- A61K31/4965—Non-condensed pyrazines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
- A61K47/55—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound the modifying agent being also a pharmacologically or therapeutically active agent, i.e. the entire conjugate being a codrug, i.e. a dimer, oligomer or polymer of pharmacologically or therapeutically active compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6905—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion
- A61K47/6907—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion the form being a microemulsion, nanoemulsion or micelle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
Abstract
本发明公开了一种还原敏感性纳米胶束的制备方法及应用,属于纳米医药技术领域,具体提供了一种甲基吡嗪结合紫杉醇或多西紫杉醇的两亲性前药自组装纳米胶束的制备方法和其在抗肿瘤研究中的应用。通过纳米沉淀法和透析法,将以二硫键联结的川芎嗪及其类似物甲基吡嗪与紫杉醇或多西紫杉醇得到前药自组装成纳米胶束,操作简便易行,粒径小而均一,载药量高,并可响应肿瘤微还原性环境,提高紫杉醇的肿瘤选择性,达到靶向治疗肿瘤的作用,提高在肿瘤部位药物浓度的富集,在体内外抗肿瘤应用中,表现出良好的增效减毒作用。
Description
技术领域
本发明涉及纳米医药技术领域,涉及一种依靠药物两亲性结合,自组装形成还原敏感性纳米胶束的制备方法及其应用,具体地说,涉及一种川芎嗪及其类似物甲基吡嗪与紫杉醇或多西紫杉醇通过还原敏感化学键合的两亲性前药自组装纳米胶束的制备,及其在抗肿瘤研究中的应用。该纳米胶束不需加入高分子聚合物,仅依靠疏水药物和亲水药物结合成两亲性药物结合体,而形成纳米胶束。
背景技术
长久以来,癌症严重地威胁着人类的生命与健康,临床常采用化疗、放疗、手术等手段对抗癌症,其中化疗药在起到一定的抗肿瘤作用的同时,普遍存在以下缺点:水溶性差导致生物利用度低、选择性差导致毒副作用大。例如典型的抗微管化疗药紫杉醇(Paclitaxel,PTX),在临床使用中,通常以聚氧乙烯蓖麻油与乙醇1:1(v/v)溶解PTX制成其注射剂泰素(Taxol)来给药,存在由辅料引起毒副作用的风险,使其临床疗效受到限制。因此,如何提高化疗药的生物利用度成为研究热点。
为了解决以上问题,近几年,前药策略应运而生。前药是将药物结构进行一定的改造修饰,以提高其水溶性,进而提高药物进入体内的有效浓度,并在体内转化为有生物活性的原型药物的一种策略。前药在提高药物稳定性、降低毒副作用方面显示了其优势。另一方面,纳米颗粒因为实体瘤组织的高通透性和滞留效应(enhancedpermeability andretention effect,EPR效应)而在抗肿瘤中表现出了明显优势,纳米递药系统也得到了很好的发展,但是,以纳米载体材料作为药物运载体存在一定的局限性,如载药量低和载体材料存在潜在的毒性。那么,如果将前药本身作为运载体,就可既满足高的载药量,又可避免载体材料的副作用,这种方式是一种高效传递化疗药物的有前景的策略。
近年来,基于肿瘤微环境设计相应的刺激响应性纳米递药系统已多有报道。一般来说,正常细胞内还原性GSH浓度为2-10mM,细胞外还原性GSH浓度为2-10μM,而肿瘤组织中的还原性环境要强于正常细胞中的4-10倍。基于肿瘤组织中GSH的高表达所致的还原性环境,构建还原响应性递药系统被提出。二硫键(-SS-)作为一种还原响应性联桥,已得到广泛关注,它能够在血液循环中稳定存在,但在强还原性环境中,受到GSH的刺激即会断裂,释放药物,从而使药物达到靶向治疗肿瘤的作用。
川芎嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)为中药川芎Ligusticum chuanxiong Hort.中的有效成分,近年来报道,川芎嗪能在抑制癌细胞增殖或逆转多药耐药作用等方面发挥抗肿瘤效应。专利申请人已通过前期研究,申请过一项关于甲基吡嗪与紫杉醇或多西紫杉醇结合的制备方法的发明专利,得到了一系列两亲性前药,代表结合物见结构式(Ⅰ)。本发明在此基础上,将这类两亲性前药进行自组装制备得到一种还原敏感性纳米胶束,增强紫杉醇的肿瘤靶向性,提高载药量,提高紫杉醇的抗肿瘤效果并降低其毒性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用,将川芎嗪及其类似物甲基吡嗪与紫杉醇或多西紫杉醇结合的两亲性前药自组装为纳米胶束,并进行体内外抗肿瘤研究的应用。
本发明提供一种还原敏感性纳米胶束,其原料药为:川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药,所述的还原性纳米胶束还包括TPGS水溶液;
具体的,两亲性前药的分子式为:
其中,R1为甲基吡嗪,R2为C6H5-或(CH3)3CO-,R3为CH3-CO-或H-;
进一步的,本发明的还原敏感性纳米胶束,紫杉醇类似物为西紫杉醇等紫杉烷类化合物。
进一步的,本发明的还原敏感性纳米胶束,川芎嗪类似物为甲基吡嗪类化合物,包括如下:
进一步的,本发明的还原敏感性纳米胶束,川芎嗪可为甲基吡嗪类化合物,载药量达到95%(质量百分浓度)以上。
进一步的,本发明的还原敏感性纳米胶束,粒径为152.8±1.7nm。
本发明还提供一种上述还原性纳米胶束的制备方法,采用一步纳米沉淀法和透析法制备还原敏感性纳米胶束,对其载药量、纳米粒径、还原敏感性等进行表征,检测体外细胞毒性并应用于体内抗肿瘤活性研究。其载药量可达95%(质量百分浓度)以上,并有明显的还原敏感性,体内外研究显示出较游离药物或不带还原敏感性纳米胶束更强的抗肿瘤效果。
其具体的制备方法为:
首先,制备川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药。
具体的制备方法为:
步骤1、取式(1)化合物、30%H2O2,以冰乙酸为溶剂,在40~100℃下反应,即得式(2)所示化合物;
步骤2、将式(2)所示化合物溶解于醋酐中,于100~130℃回流反应后,即得式(3)所示化合物;
步骤3、取式(3)所示化合物,加氢氧化钠于10~40℃下水解即得式(4)所示化合物;
步骤4、取式(4)所示化合物和三溴化磷,以二氯甲烷、N,N'-二甲基甲酰胺、三氯甲烷为溶剂,于10~40℃反应后,即得式(5)所示化合物;
步骤5、取式(5)、式(6)所示化合物3,3'-二硫代二丙酸和碳酸氢钠NaHCO3,以DMF为溶剂,在10~40℃下反应,即得式(7)所示化合物;
步骤6、取式(7)所示化合物与式(8)所示化合物,以DCM为溶剂,加入N,N'-二环己基碳二亚胺DCC、N-羟基琥珀酰亚胺HOSU、4-二甲氨基吡啶DMAP,于10~40℃反应后,即得川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药;
其中,R1为甲基吡嗪;R2为C6H5-或(CH3)3CO-;R3为CH3-CO-或H-;
步骤1中,式(1)化合物与30%H2O2的摩尔比为1.0:2.0~2.2;
步骤4中,式(4)与三溴化磷的摩尔比为1.0:1.0~2.0;
步骤5中,式(5)与式(6)、NaHCO3的摩尔比为1.0:1.0:3.0~1.1:1.5:4.0。
步骤6中,式(7)与式(8)、DCC、HOSU、DMAP的摩尔比为1.0:1.0:1.0:1.0:1.0~1.0:2.0:2.0:2.0:2.0。
然后,将川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物结合物固体粉末溶解到二甲基亚砜(DMSO)中,搅拌下加入至TPGS水溶液中,而后透析除去有机溶剂,即得还原敏感性纳米胶束。
进一步的,本发明提供一种上述还原性纳米胶束的制备方法,其制备方法为:
首先,采用上述的方法制备川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药。
然后,将10-100mg川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药溶解到1ml二甲基亚砜(DMSO)中,超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下0.03%TPGS水溶液中,搅拌速度300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液,而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂,每半小时换水1次,即得还原敏感性纳米胶束。
本发明还提供一种上述还原性纳米胶束在抗肿瘤药物中的应用,将还原敏感性纳米胶束用于治疗卵巢癌。
本发明的有益效果为:
本发明首次发现川芎嗪及其类似物甲基吡嗪与紫杉醇或其类似物的两亲性前药可自组装成为纳米胶束,与现有技术相比,
1、本发明采用一步纳米沉淀法制备川芎嗪及其类似物甲基吡嗪与紫杉醇或其类似物两亲性前药的还原性纳米胶束,制备工艺简单,易于产业化;
2、本发明得到的纳米粒径小且均一(<200nm),有利于纳米粒通过EPR效应富集于肿瘤部位;
3、本发明制备的还原性纳米胶束具有超高的载药量,有利于减少因辅料和生物材料而引发的不良反应;
4、通过二硫键的联结产生的还原敏感性可实现紫杉醇在肿瘤部位的靶向释放,提高紫杉醇的抗肿瘤效果,并降低毒副作用。
附图说明
图1为本发明实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的透射电镜图和粒径图;
图2为本发明实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的还原敏感性表征图;
图3为本发明实验例2的体外细胞毒性图;
图4为本发明实验例3的体内抗肿瘤实验肿瘤体积变化图;
图5为本发明实验例3的体内抗肿瘤实验裸鼠体重变化图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明的技术方案进行进一步的描述,使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
实施例1至实施例5为川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的制备,此方法也适用于其他川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药纳米胶束的制备。
实施例1
首先制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末:
(1)在圆底烧瓶中,加入式(1)2,3,5,6-四甲基吡嗪(即川穹嗪)(1.0equiv),以冰乙酸溶解,逐滴加入30%H2O2(1.0~1.1equiv),于70℃下搅拌反应4h,补加30%H2O2(1.0~1.1equiv),继续反应4h,TLC监测式(1)消失,反应结束后,加氢氧化钠水溶液调至pH呈碱性,用DCM萃取,收集有机层,干燥浓缩即可得到式(2)所示化合物,白色固体。
(2)在圆底烧瓶中,加入式(2)将其溶解于醋酐中,在120℃下回流3h,TLC监测式(2)消失,反应完成后,加氢氧化钠水溶液调至pH呈碱性,用DCM萃取,收集有机层,浓缩干燥可得到粗产品,将粗产品用硅胶柱分离后得到式(3)所示化合物,淡绿色油状物。
(3)在圆底烧瓶中,加入式(3),溶解于乙醇中,以氢氧化钠水溶液调节pH至碱性,在25℃下搅拌反应1h,TLC监测式(3)消失,反应结束后,加水,用乙酸乙酯萃取,收集有机层,干燥浓缩即可得到粗产品,将粗产品用硅胶柱分离后得到式(4)所示化合物,白色固体。
(4)在圆底烧瓶中,加入式(4)(1.0equiv),以DCM为溶剂,于0℃下加入三溴化磷(1.0~2.0equiv),在25℃下搅拌反应1h,TLC监测式(4)消失,反应结束后,加水,二氯甲烷萃取,收集有机层,干燥浓缩即可得到式(5)所示化合物,白色固体。
(5)在圆底烧瓶中,加入式(5)(1.0equiv),溶解于DMF中,依次加入式(6)3,3'-二硫代二丙酸(1.0equiv)、NaHCO3(3.0equiv),在25℃下搅拌反应3h,TLC监测式(6)消失,反应结束后,得到粗产品,将粗产品用硅胶柱分离后得到式(7)所示化合物,淡黄色油状物。
(6)在圆底烧瓶中,加入式(7)(1.0equiv),溶解于DCM中,加入DCC(1.0~2.0equiv)、HOSU(1.0~2.0equiv)活化4h,加入DCM溶解的式(8)(1.0~2.0equiv)、DMAP(1.0~2.0equiv),在25℃下搅拌反应过夜,TLC监测反应完成,反应液用硅胶柱分离纯化,得到川芎嗪-紫杉醇两性前药固体。
然后,制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束。室温下,取以上获得的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末10mg,加1ml DMSO超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下的0.03%(w/v)TPGS水溶液中,搅拌速度为300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液;而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂DMSO,每半小时换水1次,即得川芎嗪-紫杉醇两亲性前药的自组装纳米胶束,载药量达到(95.2±0.3)%(质量百分浓度)。
实施例2
首先制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末,制备方法同实施例1。
然后,制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束。室温下,取川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末100mg,加1ml DMSO超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下的0.03%(w/v)TPGS水溶液中,搅拌速度为300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液;而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂DMSO,每半小时换水1次,即得川芎嗪-紫杉醇两亲性前药的自组装纳米胶束,载药量达到(98.5±0.2)%(质量百分浓度)。
实施例3
首先制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末,制备方法同实施例1。
然后,制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束。室温下,取川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末50mg,加1ml DMSO超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下的0.03%(w/v)TPGS水溶液中,搅拌速度为300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液;而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂DMSO,每半小时换水1次,即得川芎嗪-紫杉醇两亲性前药的自组装纳米胶束,载药量达到(97.3±0.5)%(质量百分浓度)。
实施例4
首先制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末,制备方法同实施例1。
然后,制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束。室温下,取川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末30mg,加1ml DMSO超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下的0.03%(w/v)TPGS水溶液中,搅拌速度为300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液;而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂DMSO,每半小时换水1次,即得川芎嗪-紫杉醇两亲性前药的自组装纳米胶束,载药量达到(96.6±0.2)%(质量百分浓度)。
实施例5
首先制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末,制备方法同实施例1。
然后,制备川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束。室温下,取川芎嗪-紫杉醇两亲性前药固体粉末70mg,加1ml DMSO超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下的0.03%(w/v)TPGS水溶液中,搅拌速度为300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液;而后将自组装液转移至透析袋中(MW1000)透析4h,以除去有机溶剂DMSO,每半小时换水1次,即得川芎嗪-紫杉醇两亲性前药的自组装纳米胶束,载药量达到(97.2±0.3)%(质量百分浓度)。
以下为对实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的实验结果。
实验例1:川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的表征
通过马尔文粒度仪测定实施例1中制备的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束(图中以TMP-SS-PTX/NPs标示,下同)的粒径,通过透射电镜测定实施例1中制备的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的形态。结果如附图1,纳米粒均一圆整无粘黏,粒径<200nm。
实验例2:川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的还原敏感性表征
采用马尔文激光粒度分析仪测定川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束在10mM还原性GSH溶液中的粒径变化以考察其还原敏感性。精密称取15.3660mg还原性GSH,以实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束溶解定容至5ml,即得含有10mM还原性GSH的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束溶液,置于37℃摇床中震荡(100r/min)24h,测定上述胶束溶液的粒径。
结果如附图2,将经10mM还原性GSH还原24h后的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的粒度分布图(如附图2中A所示)与原TMP-SS-PTX/NPs对比,还原后的纳米粒度分布由单峰变为杂乱不均匀的多峰,粒径最大已超过1000nm,表明川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束是具有还原响应性的,在还原性GSH的作用下,二硫键“遭到了破坏”,纳米体系瓦解,有效药物得以释放。从还原后的纳米粒破碎不完整的形态(如附图2中B所示)也可发现川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束被GSH还原的迹象。
同时我们还能观察到,经10mM还原性GSH还原24h后,溶液中仍存在尺寸在100nm左右的纳米粒子,说明川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束还没有完全被释放,这反应出川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束具有一定的缓释效果,在用药时可减少给药量和给药次数,从而可降低PTX的毒副作用。
实验例3:川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的体外细胞毒性试验
采用MTT比色法测定川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束对人卵巢癌A2780细胞的毒性。将处于对数生长期的A2780细胞用0.25%(w/v)胰蛋白酶消化好并计数后,以DMEM培养基稀释后,以8×103/孔的密度接种于96孔板中,37℃、5%CO2(v/v)的培养箱中培养24h,使细胞完全贴壁生长。首先细胞用10mM谷胱甘肽乙酯(GSH-OEt)预处理2h,用PBS清洗后,给以实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束(以TPM-SS-PTX/NPs+GSH-OEt表示),未用GSH-OEt预处理的细胞分别给以0.1%DMSO(作为空白对照)、TMP、PTX、T+P、实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束,每组给药浓度均为1、3、10、30、100、300nM,加药后的96孔板置于37℃培养箱中培养24h后加MTT溶液(5.0mg/ml),再置于37℃培养箱中孵育4h,吸干孔内液体,每孔加入100μl DMSO,避光振荡10min观察蓝紫色结晶充分溶解后,用酶标仪检测540nm下的吸光度值(OD)。细胞存活率以各实验组相对空白对照组的吸光度值的百分比计算,即细胞存活率=实验组OD/空白组OD×100%。
结果如附图3所示,单独给予PTX时,其半数抑制浓度(IC50)为30nM,川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的IC50为100nM,但当经10mM GSH-OEt预处理细胞2h后,再给以川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束,其IC50降至10nM,这是因为GSH-OEt能穿透细胞膜,在细胞质中酯键发生水解,可使细胞内的GSH浓度迅速升高,并且不会对细胞产生毒性,因此,经GSH-OEt预处理的细胞内存在还原性环境,具有还原响应性的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束在这种环境下得以分解,释放出TMP和PTX,使二者发挥协同抗肿瘤效应。用GSH-OEt预处理和未经GSH-OEt预处理细胞,有力地验证了川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束具有还原敏感性,与前述所得结果一致;另一方面,PTX的IC50是经GSH-OEt预处理后,川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的IC50的3倍,说明将PTX与TMP通过二硫键联结再制备成这种具有还原响应性的自组装纳米胶束后,对A2780细胞毒性增强,抑瘤效率也比简单的两药物理合用高,这提示TMP-SS-PTX/NPs具有更高效的抗肿瘤作用,在使用中可减少给药剂量,从而降低PTX带来的毒性。
实验例4:川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的体内抗肿瘤实验
收集对数生长期的A2780细胞,以PBS重悬至细胞浓度为5×106/ml,以200μl/只的量接种于BALB/c裸鼠腋下,待肿瘤体积长至250mm3,荷瘤BALB/c裸鼠随机分为6组:生理盐水组、游离TMP组、游离PTX组、T+P组、川芎嗪-紫杉醇两亲性前药(以实施例1的方法制备的川穹嗪-紫杉醇两性前药粉末)组(以TMP-SS-PTX表示)、实施例1的川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束组,每2天尾静脉注射1次,连续2周,按PTX计算,给药剂量10mg/kg,根据TMP-SS-PTX的分子式,按照PTX:TMP:TMP-SS-PTX的摩尔比为1:1:1,以PTX相对TMP-SS-PTX的分子量折算TMP-SS-PTX、TMP-SS-PTX/NPs的给药剂(DTMP-SS-PTX、DTMP-SS-PTX/NPs),同理折算TMP的给药剂量(DTMP),计算方法如下:
DTMP-SS-PTX=DTMP-SS-PTX/NPs=DPTX×MTMP-SS-PTX/M PTX=13.82mg/kg
DTMP=DPTX×MTMP/M PTX=1.59mg/kg
给药的同时记录裸鼠体重和肿瘤体积,最后一次给药后,处死裸鼠,取出肿瘤和器官,进行进一步分析评价。
肿瘤体积变化如附图4所示,可见川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束与空白组相比,肿瘤生长缓慢,与空白对照组存在显著性差异,表明川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束能有效抑制A2780在体内的生长;前三次给药,川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束组与PTX组肿瘤体积没有差异,在给药三次后,川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束组的肿瘤体积开始比PTX组小,并在给药7次后,两组肿瘤体积存在差异,表明川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束有一定的缓释作用;川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束的抑瘤作用强于PTX,能够克服PTX水溶性差、在体内不稳定的缺点,纳米粒能够实现被动靶向到肿瘤组织,减少药物的损失,从而提高了抗肿瘤效果。
如附图5所示,PTX在给药过程中,裸鼠体重呈下降趋势,表明PTX对裸鼠产生了明显毒性,相反,川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束组裸鼠体重基本没有变化,裸鼠状态良好,这显示出了川芎嗪-紫杉醇两亲性前药自组装纳米胶束具有很好的减毒作用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种还原敏感性纳米胶束,其特征在于:其原料药为川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药,所述的还原敏感性纳米胶束还包括TPGS水溶液;
两亲性前药的分子式为:
其中,R1为甲基吡嗪,R2为C6H5-或(CH3)3CO-,R3为CH3-CO-或H-;
所述还原敏感性纳米胶束采用如下方法制备,
首先,制备川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药,
步骤1、取式(1)化合物、30%H2O2,以冰乙酸为溶剂,在40~100℃下反应,即得式(2)所示化合物;
步骤2、将式(2)所示化合物溶解于醋酐中,于100~130℃回流反应后,即得式(3)所示化合物;
步骤3、取式(3)所示化合物,加氢氧化钠于10~40℃下水解即得式(4)所示化合物;
步骤4、取式(4)所示化合物和三溴化磷,以二氯甲烷、N,N'-二甲基甲酰胺、三氯甲烷为溶剂,于10~40℃反应后,即得式(5)所示化合物;
步骤5、取式(5)、式(6)所示化合物3,3'-二硫代二丙酸和碳酸氢钠NaHCO3,以DMF为溶剂,在10~40℃下反应,即得式(7)所示化合物;
步骤6、取式(7)所示化合物与式(8)所示化合物,以DCM为溶剂,加入N,N'-二环己基碳二亚胺DCC、N-羟基琥珀酰亚胺HOSU、4-二甲氨基吡啶DMAP,于10~40℃反应后,即得川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药;
其中,R1为甲基吡嗪;R2为C6H5-或(CH3)3CO-;R3为CH3-CO-或H-;
步骤1中,式(1)化合物与30%H2O2的摩尔比为1.0:2.0~2.2;
步骤4中,式(4)与三溴化磷的摩尔比为1.0:1.0~2.0;
步骤5中,式(5)与式(6)、NaHCO3的摩尔比为1.0:1.0:3.0~1.1:1.5:4.0;
步骤6中,式(7)与式(8)、DCC、HOSU、DMAP的摩尔比为1.0:1.0:1.0:1.0:1.0~1.0:2.0:2.0:2.0:2.0;
然后,将川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物结合物固体粉末溶解到二甲基亚砜(DMSO)中,搅拌下加入至TPGS水溶液中,而后透析除去有机溶剂,即得还原敏感性纳米胶束;
其中,紫杉醇类似物为紫杉烷类化合物,川芎嗪类似物为甲基吡嗪类化合物,包括
所述还原敏感性纳米胶束的质量百分浓度载药量在95%以上。
2.如权利要求1所述的还原敏感性纳米胶束,其特征在于:所述的还原敏感性纳米胶束采用如下方法制备,
首先,制备川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药;
然后,将10-100mg川芎嗪及其类似物与紫杉醇或其类似物通过二硫键联结得到的两亲性前药溶解到1ml二甲基亚砜(DMSO)中,超声溶解,逐滴加入至10ml搅拌下TPGS水溶液中,搅拌速度300r/min,继续搅拌0.5h,得到自组装液,而后将自组装液转移至透析袋中透析4h,以除去有机溶剂,每半小时换水1次,即得还原敏感性纳米胶束。
3.如权利要求1或2所述的还原敏感性纳米胶束,其特征在于:还原敏感性纳米胶束粒径为152.8±1.7nm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910510167.5A CN110101872B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910510167.5A CN110101872B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110101872A CN110101872A (zh) | 2019-08-09 |
CN110101872B true CN110101872B (zh) | 2022-12-27 |
Family
ID=67494909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910510167.5A Active CN110101872B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110101872B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112604002A (zh) * | 2020-07-12 | 2021-04-06 | 苏州裕泰医药科技有限公司 | 二硫键桥连的多西他赛-脂肪酸前药及其自组装纳米粒 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105833284A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-10 | 沈阳药科大学 | 紫杉醇-油酸小分子前药自组装纳米粒的构建 |
CN106083769A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 南京医科大学 | 一种还原响应的紫杉醇前药及制备纳米胶束载体方法 |
CN109821024A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-05-31 | 沈阳药科大学 | Ros产生剂和氧化响应抗肿瘤前药共载胶束及其应用 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107011406A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 思路迪(北京)医药科技有限公司 | 一种具有抗肿瘤作用的化合物及其制备方法和应用 |
CN107019670B (zh) * | 2017-04-18 | 2020-06-16 | 国家纳米科学中心 | 一种基于维生素e衍生物的纳米胶束药物载体、纳米胶束药物组合物及其制备方法和应用 |
CN107233308B (zh) * | 2017-05-11 | 2020-04-07 | 浙江工业大学 | 染料木素-维生素e琥珀酸酯-聚乙二醇1000维生素e琥珀酸酯纳米胶束的制备方法 |
CN107441043B (zh) * | 2017-08-01 | 2020-09-11 | 南开大学 | 一种pH敏感性混合胶束及其制备方法与应用 |
CN108478803A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-04 | 沈阳药科大学 | 氧化还原超敏感二硫键桥连前药自组装纳米粒的构建 |
CN108440512A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-24 | 成都大学 | 一种抗肿瘤化合物及其制备方法 |
CN108578712B (zh) * | 2018-05-14 | 2021-08-24 | 宁波市杭州湾医院 | 一种聚合物-药物偶联物及其制备方法 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910510167.5A patent/CN110101872B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105833284A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-10 | 沈阳药科大学 | 紫杉醇-油酸小分子前药自组装纳米粒的构建 |
CN106083769A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 南京医科大学 | 一种还原响应的紫杉醇前药及制备纳米胶束载体方法 |
CN109821024A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-05-31 | 沈阳药科大学 | Ros产生剂和氧化响应抗肿瘤前药共载胶束及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110101872A (zh) | 2019-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6890950B2 (en) | Lapachone delivery systems, compositions and uses related thereto | |
CN102056596B (zh) | 纳米颗粒制剂及其用途 | |
CN101707888B (zh) | 用7-乙基-10-羟基喜树碱的多臂聚合物缀合物治疗非霍奇金氏淋巴瘤 | |
JP4820758B2 (ja) | 新規ブロック共重合体、ミセル調製物及びそれを有効成分とする抗癌剤 | |
JP5027885B2 (ja) | 水難溶性カンプトテシン誘導体のサブミクロンナノ粒子及びその製造方法 | |
CN104530256B (zh) | 透明质酸维生素e琥珀酸酯聚合物及其制备和用途 | |
CN112604002A (zh) | 二硫键桥连的多西他赛-脂肪酸前药及其自组装纳米粒 | |
CN112047952B (zh) | 一种喜树碱-光敏剂前药及其制备方法和应用 | |
WO2012092339A2 (en) | The design of hydrolytically releasable prodrugs for sustained release nanoparticle formulations | |
CN113264906B (zh) | 多西他赛二聚体小分子前药及其自组装纳米粒的构建 | |
CN102558391B (zh) | 维生素e琥珀酸酯-壳聚糖接枝物及其制备方法和应用 | |
CN105997943B (zh) | 一种人血清白蛋白负载喜树碱类药物的纳米颗粒及其制备方法和应用 | |
WO2018208700A1 (en) | Quinic acid-modified nanoparticles and uses thereof | |
CN100594902C (zh) | 聚乙二醇衍生化磷脂包载的长春花生物碱类抗肿瘤药物的纳米胶束制剂 | |
CN103800915B (zh) | 一种靶向整合素受体的联合载药胶束及其制备方法 | |
CN104478890B (zh) | 一种全反式维甲酸-喜树碱类抗癌药物偶联物及其制备方法和应用 | |
CN110101872B (zh) | 一种还原敏感性纳米胶束及其制备方法及应用 | |
CN115120738A (zh) | 一种咪喹莫特前药纳米粒及其制备方法和应用 | |
CN108836937B (zh) | 顺铂纳米药物制剂、制备方法和应用 | |
CN102491981A (zh) | 水溶性维生素e衍生物修饰的双亲性抗癌药物化合物和制剂、该化合物的制备方法及应用 | |
CN108752507A (zh) | 一种酶敏感和氧化还原敏感双重响应型共聚物及其制备方法和应用 | |
CN107334745A (zh) | 多功能纳米药物载体和紫杉醇类脂质纳米粒及其制备方法 | |
CN112603908A (zh) | 一种基于氨基酸聚合物的纳米载药体系及其制备方法和应用 | |
CN111763315A (zh) | 一种新型聚酯化合物与其为载体的纳米药物及该药物的应用 | |
CN105037739A (zh) | 具有精氨酸穿膜作用的还原敏感型聚合物及其制备方法与应用 |
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 |