CN112842990A - 温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用,包括:制备二碳酸二叔丁酯(Boc)保护的1‑甲基色氨酸然后接枝于明胶,接着在酸性溶液中进行Boc保护去除,将得到的固体产物重新分散于明胶水溶液中,制备成修饰1‑甲基色氨酸的明胶溶液;再将非甾体抗炎药物分散于明胶水溶液中,制备成含有非甾体抗炎药物的明胶溶液;将得到的分别含有两种药物的明胶溶液进行共混,得到同时负载1‑甲基色氨酸和非甾体抗炎药的明胶混合液,加入交联剂,制备成双药制剂前体液,最后放置在37℃孵育不同的时间,得到不同类型的药物剂型。本发明具有良好的生物相容性和温度可控性,用于肿瘤切除术后的辅助治疗,有效抑制肿瘤复发转移。
Description
技术领域
本发明涉及药物制剂技术领域,特别涉及温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用。
背景技术
化疗是治疗原发和转移性肿瘤最常用的方案,其抑制肿瘤的生长不仅依赖于药物对肿瘤细胞直接的毒性作用,还与其可能激活抗肿瘤免疫应答密切相关。然而,这种抗肿瘤免疫往往受限于肿瘤微环境中广泛存在的复杂免疫抑制性网络。更重要的是,化疗引发的抗肿瘤免疫反应可能反向触发免疫抑制性信号通路,导致肿瘤免疫耐受,削弱化疗的肿瘤抑制效果。同时,手术切除是临床上治疗实体瘤最常用的手段,但有研究表明围手术期创伤相关炎症也会促进肿瘤的复发和转移,且肿瘤术后合理应用抗炎镇痛药物治疗可有效降低复发转移率。即手术创伤相关炎症以及某些化疗均能诱导肿瘤干细胞,促进肿瘤复发转移和免疫耐受。
改善肿瘤免疫耐受性和抑制性环境是提高肿瘤治疗疗效,减少肿瘤复发转移的另一有效途径。吲哚胺-(2,3)-双加氧酶(IDO)是抑制肿瘤免疫的重要分子之一,其作为一种代谢酶能够催化色氨酸降解为犬尿氨酸,造成局部色氨酸的耗竭以及犬尿氨酸的富集,从而抑制可发挥抗肿瘤作用的效应性T细胞的增殖,促进T细胞凋亡和失能;同时招募和激活抑制肿瘤免疫应答的调节性T细胞,进一步诱导免疫耐受。1-甲基色氨酸是目前研究较多的小分子竞争性IDO抑制剂。然而,游离型的1-甲基色氨酸水溶性差,血液清除率高,使用时需要高剂量口服给药。因此,一些研究组致力于改变1-甲基色氨酸的药物剂型,不断优化1-甲基色氨酸的药代动力学特性。
申请号201910895188.3的专利公开了一种共载化疗药物的1-甲基色氨酸免疫前药胶束、制备方法及其应用。该免疫前药胶束是应用具有肿瘤免疫调节功能的吲哚胺2,3双加氧酶(IDO)抑制剂1-甲基色氨酸,采用化学键合1-甲基色氨酸制备免疫调节性前药载体,并通过物理包载化疗药物,制备具有化疗-免疫联合抗肿瘤功效的共载化疗药物的1-甲基色氨酸前药胶束。本发明基于化疗联合免疫抗肿瘤策略,胞内释放的1-甲基色氨酸通过抑制肿瘤微环境免疫抑制蛋白酶IDO的高表达,抑制IDO介导的肿瘤免疫逃逸,同时联合化疗药物的抗肿瘤作用,实现化疗联合免疫协同抗肿瘤。
然而,上述专利“采用化学键合1-甲基色氨酸制备免疫调节性前药载体,并通过物理包载化疗药物”的方法制备的药物,为胶束剂型,一般为静脉注射治疗,不利于肿瘤切除术后伤口原位治疗以减少复发转移。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用,以解决现有的共载肿瘤化疗药物为胶束剂型,一般为静脉注射治疗,不利于肿瘤切除术后伤口原位治疗以减少复发转移的问题。
(二)技术方案
为实现上述提供温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用解决现有的共载肿瘤化疗药物为胶束剂型,一般为静脉注射治疗,不利于肿瘤切除术后伤口原位治疗以减少复发转移的问题,本发明提供如下技术方案:
温控性双药制剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸;
S2、将得到的二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸接枝于明胶,得到明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸;将得到的明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸至于酸性溶液中进行Boc保护去除,得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物;
S3、将得到的明胶固体产物重新分散于明胶水溶液中,制备成修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液;
S4、再将非甾体抗炎药物分散于明胶水溶液中,制备成含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液;
S5、将所述修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液和含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液进行共混,得到同时负载1-甲基色氨酸和非甾体抗炎药的明胶混合液,加入交联剂,制备成双药制剂前体液;
S6、将所述双药制剂前体液放置在37℃孵育不同的时间,即可得到不同类型的药物剂型。
优选的,所述制备二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸,具体为:
将1-甲基色氨酸、碳酸氢钠、二碳酸二叔丁酯Boc以摩尔比2:7:3溶解于适量四氢呋喃/去离子水的混合溶剂中,四氢呋喃和去离子水的体积比约为1:1,冰浴反应30分钟,转至室温继续反应24小时;反应24小时后,真空水泵旋干四氢呋喃,将剩下溶液的pH调至1;再用乙酸乙酯萃取三遍,加入无水硫酸钠干燥;最后滤纸过滤收集产物,真空水泵旋干乙酸乙酯,得到棕黄色产物Boc保护的1-甲基色氨酸。
优选的,所述步骤S2具体为:
S21、将二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC、N-羟基琥珀酰亚胺NHS以摩尔比2:6:3溶解于四氢呋喃/乙腈混合溶剂中,其中四氢呋喃与乙腈的体积比例为1:1,避光、室温反应8小时;
S22、避光、室温反应8小时后,旋干混合溶剂,用二氯甲烷溶解产物,去离子水洗三遍后旋干二氯甲烷;
S23、旋干后,加入DMSO溶解产物,并缓慢滴加至20mg/mL的明胶水溶液中,避光、室温反应48小时;
S24、避光、室温反应48小时后,将反应液转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析3-5天后,冻干即得到固态产物Boc保护的1-甲基色氨酸修饰的明胶;
S25、将固态产物Boc保护的1-甲基色氨酸修饰的明胶以质量体积比1mg:0.15mL分散于3M盐酸水溶液中,室温搅拌1.5-2小时,转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析1-3天,冻干后即得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物。
优选的,所述的1-甲基色氨酸为D型、L型或者DL型。
优选的,所述明胶为A型或B型明胶。
优选的,所述交联剂为常用蛋白交联剂京尼平或者戊二醛。
优选的,所述步骤S3将明胶固体产物分散于质量浓度为5%-25%的明胶水溶液中。
优选的,所述步骤S5将非甾体抗炎药物分散于质量浓度为5%-25%的明胶水溶液中。
优选的,所述步骤S7不同类型的药物剂型包括注射型、喷雾型、涂抹型和贴片型。
本发明还提供一种如上述温控性双药制剂的制备方法所制备的温控性双药制剂在肿瘤术后治疗中的应用。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供温控性双药制剂的制备方法以及在肿瘤术后治疗中的应用,具备以下有益效果:
1、本发明选择明胶作为药物载体,利用明胶可形成凝胶的特性、多肽链基团反应性及其黏附性,利用简单的化学和物理方式分别负载1-甲基色氨酸和非甾体抗炎药两种药物,为恶性肿瘤的辅助化疗和围手术期辅助治疗提供新的药物制剂,作为天然聚合物的明胶相对于其他类型的药物共载工具,具有在生理环境中高度生物相容性和生物可降解性。
2、本发明通过改变反应条件,可以制备成流动态的可注射型的制剂,也可制备形成具良好弹性和粘附力的水凝胶贴片;同时,负载双药的凝胶可以用于肿瘤切除术后的辅助治疗,可以有效抑制肿瘤复发转移。
3、本发明的两种药物的比例可控,可以简单实现个体化治疗;可通过调整温度等成胶条件进行控制,以满足多种临床使用需求。
附图说明
图1为1-甲基色氨酸修饰的明胶的合成过程示意图;
图2为双药制剂前体液的制备过程示意图;
图3为注射型双药制剂的展示照片;
图4为贴片型双药制剂的展示照片;
图5为各组小鼠肿瘤生长变化的展示图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供温控性双药制剂的制备方法,包括以下步骤:
制备二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸;
将得到的二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸接枝于明胶,得到明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸;将得到的明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸至于酸性溶液中进行Boc保护去除,得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物;
将得到的明胶固体产物重新分散于明胶水溶液中,制备成修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液;
再将非甾体抗炎药物分散于明胶水溶液中,制备成含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液;
将所述修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液和含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液进行共混,得到同时负载1-甲基色氨酸和非甾体抗炎药的明胶混合液,加入交联剂,制备成双药制剂前体液;
将所述双药制剂前体液放置在37℃孵育不同的时间,即可得到不同类型的药物剂型。
本发明还提供一种如上述温控性双药制剂的制备方法所制备的温控性双药制剂在肿瘤术后治疗中的应用。
以下结合具体实施例说明本发明的上述温控性双药制剂的制备方法。
实施例1:
步骤(1),将1-甲基色氨酸、碳酸氢钠、二碳酸二叔丁酯(Boc)以摩尔比2:7:3溶解于适量四氢呋喃/去离子水的混合溶剂中,四氢呋喃和去离子水的体积比约为1:1,冰浴反应30分钟,转至室温继续反应24小时;反应24小时后,真空水泵旋干四氢呋喃,将剩下溶液的pH调至1;再用乙酸乙酯萃取三遍,加入无水硫酸钠干燥;最后滤纸过滤收集产物,真空水泵旋干乙酸乙酯,得到棕黄色产物Boc保护的1-甲基色氨酸。其中,所选用的1-甲基色氨酸可以为D型、L型或者DL型。进一步地,选用二碳酸二叔丁酯对1-甲基色氨酸进行Boc保护。优选地,本步骤选用D型1-甲基色氨酸进行Boc保护。
步骤(2),将Boc保护的1-甲基色氨酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)以摩尔比2:6:3溶解于四氢呋喃/乙腈混合溶剂中,其中四氢呋喃与乙腈的体积比例大约为1:1,避光、室温反应8小时;避光、室温反应8小时后,旋干混合溶剂,用二氯甲烷溶解产物,去离子水洗三遍后旋干二氯甲烷;旋干后,加入DMSO溶解产物,并缓慢滴加至明胶水溶液中(20mg/mL),可根据实际应用需要调整Boc保护的1-甲基色氨酸与明胶的反应比例,避光、室温反应48小时;避光、室温反应48小时后,将反应液转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析3-5天后,冻干即得到固态产物Boc保护的1-甲基色氨酸修饰的明胶。其中,所述步骤中选用的明胶为A型或B型明胶。进一步地,通过氨基羧基缩合反应实现明胶与Boc保护的1-甲基色氨酸的接枝。优选地,本步骤使用B型明胶进行化学接枝。
步骤(3),将步骤(2)所得产物以质量体积比1mg:0.15mL分散于3M盐酸水溶液中,室温搅拌1.5-2小时,转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析1-3天,冻干后即得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物。
实施例2:
步骤(1),将实施例1获得的修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物溶解于质量浓度为5%-25%的明胶水溶液。选用的明胶可以为A型或B型明胶,优选地,本步骤选用B型明胶,明胶水溶液质量浓度为15%。
步骤(2),将适量抗炎药超声分散于质量浓度为15%的明胶水溶液。所选用的药物可以是非甾体抗炎药物的一种或多种。优选地,本步骤将适量COX-2抑制剂-美洛昔康超声分散于B型明胶水溶液中;具体地,美洛昔康可以3.5-7.5mg/ml的量分散在B型明胶水溶液中。
步骤(3),将步骤(1)和步骤(2)得到的两种药物明胶溶液以体积比1:1进行混合。其中两种药物明胶溶液的混合比例可以根据实际医用需要进行调整。
步骤(4),将交联剂加入步骤(3)获得的混合液,使混合液交联。选用的交联剂可为京尼平或者戊二醛等常用蛋白交联剂,优选地,本步骤将1%的京尼平水溶液以体积比1:6加入步骤(3)所得的混合液,得到双药制剂前体液。本发明可以根据需求制备的双药制剂的规格,例如单位制剂中需要含有美洛昔康和修饰了1-甲基色氨酸的量适当选择明胶水溶液的质量浓度,以及美洛昔康、修饰了明胶的1-甲基色氨酸分散在明胶水溶液中的量。本发明不同类型的药物剂型包括注射型、喷雾型、涂抹型和贴片型。
实施例3:
本发明提供的温控型双药制剂可以通过皮下注射制剂,从而抑制肿瘤发生或杀伤肿瘤细胞。具体为将实施例2中获得的双药制剂前体液置入37℃温箱,孵育6小时以内,即可获得初步但未完全成胶,具有较好流动性的水凝胶溶液,抽入注射器内即可进行注射治疗。本步骤中孵育时间可以根据治疗需求进行调整。
实施例4:
本发明提供的温控型双药制剂可以术中置入贴片制剂进行给药,从而抑制肿瘤发生或杀伤肿瘤细胞。具体为将实施例2中获得的双药制剂前体液加入到特定模具内,置入37℃温箱,孵育8小时以上,即可获得完全成胶的水凝胶贴片。脱模前可置入4℃环境中数分钟,方便脱膜。
实施例5:
步骤(1),按照实施例1,2,4的制备出所述的温控型双药制剂贴片;
步骤(2),构建小鼠4T1乳腺癌术后治疗模型,每只Balb/c雌性小鼠乳房垫原位注射1×106个4T1乳腺癌细胞后,1周后可产生成形的原位乳腺癌肿瘤。当小鼠肿瘤体积长至150mm3时,进行手术切除,尽可能地清除肉眼可见的肿瘤组织,并进行相应治疗处理,设置以下6组小鼠:
分别在肿瘤接种后第4,6,8,10,12,14,16,18,20,22天,用游标卡尺测量黑色素瘤的长径(长)和短径(宽),肿瘤体积估算公式,体积=(长×宽2)/2。其中在第8天进行了肿瘤的手术切除。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.温控性双药制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸;
S2、将得到的二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸接枝于明胶,得到明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸;将得到的明胶-Boc保护的1-甲基色氨酸至于酸性溶液中进行Boc保护去除,得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物;
S3、将得到的明胶固体产物重新分散于明胶水溶液中,制备成修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液;
S4、再将非甾体抗炎药物分散于明胶水溶液中,制备成含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液;
S5、将所述修饰1-甲基色氨酸的明胶水溶液和含有非甾体抗炎药物的明胶水溶液进行共混,得到同时负载1-甲基色氨酸和非甾体抗炎药的明胶混合液,加入交联剂,制备成双药制剂前体液;
S6、将所述双药制剂前体液放置在37℃孵育不同的时间,即可得到不同类型的药物剂型。
2.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述制备二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸,具体为:
将1-甲基色氨酸、碳酸氢钠、二碳酸二叔丁酯Boc以摩尔比2:7:3溶解于适量四氢呋喃/去离子水的混合溶剂中,四氢呋喃和去离子水的体积比约为1:1,冰浴反应30分钟,转至室温继续反应24小时;反应24小时后,真空水泵旋干四氢呋喃,将剩下溶液的pH调至1;再用乙酸乙酯萃取三遍,加入无水硫酸钠干燥;最后滤纸过滤收集产物,真空水泵旋干乙酸乙酯,得到棕黄色产物Boc保护的1-甲基色氨酸。
3.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:
S21、将二碳酸二叔丁酯Boc保护的1-甲基色氨酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC、N-羟基琥珀酰亚胺NHS以摩尔比2:6:3溶解于四氢呋喃/乙腈混合溶剂中,其中四氢呋喃与乙腈的体积比例为1:1,避光、室温反应8小时;
S22、避光、室温反应8小时后,旋干混合溶剂,用二氯甲烷溶解产物,去离子水洗三遍后旋干二氯甲烷;
S23、旋干后,加入DMSO溶解产物,并缓慢滴加至20mg/mL的明胶水溶液中,避光、室温反应48小时;
S24、避光、室温反应48小时后,将反应液转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析3-5天后,冻干即得到固态产物Boc保护的1-甲基色氨酸修饰的明胶;
S25、将固态产物Boc保护的1-甲基色氨酸修饰的明胶以质量体积比1mg:0.15mL分散于3M盐酸水溶液中,室温搅拌1.5-2小时,转至截留分子量为3.5kDa的透析袋中,去离子水中透析1-3天,冻干后即得到修饰1-甲基色氨酸的明胶固体产物。
4.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述的1-甲基色氨酸为D型、L型或者DL型。
5.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述明胶为A型或B型明胶。
6.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述交联剂为常用蛋白交联剂京尼平或者戊二醛。
7.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S3将明胶固体产物分散于质量浓度为5%-25%的明胶水溶液中。
8.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S4将非甾体抗炎药物分散于质量浓度为5%-25%的明胶水溶液中。
9.根据权利要求1所述温控性双药制剂的制备方法,其特征在于:所述步骤S6不同类型的药物剂型包括注射型、喷雾型、涂抹型和贴片型。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述温控性双药制剂的制备方法所制备的温控性双药制剂在肿瘤术后治疗中的应用。
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- 2021-01-28 CN CN202110116099.1A patent/CN112842990B/zh active Active
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