CN114948935B - 一种没食子酸衍生物纳米药物、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种没食子酸衍生物纳米药物、制备方法及应用,该药物通过没食子酸衍生物和金属离子之间的螯合后再修饰靶向多肽得到。该药物易富集,对角膜新生血管、干眼病、角膜炎疗效好,具有较好的生物安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种没食子酸衍生物纳米药物、制备方法及应用,属于医药技术领域。
背景技术
在生物体中,角膜是眼睛最主要的屈光介质,在眼睛的正常功能中发挥着重要的作用。在角膜的边缘存在着毛细血管网来为角膜提供正常生命活动需要的营养成分。在角膜的组织内却没有血管和淋巴管,来保障角膜的透明状态维持正常的功能。在角膜受到外界细菌、真菌、病毒等感染,或者化学物质烧伤、热烧伤、机械损害等外伤后,角膜缘原来的屏障功能减弱,导致角膜正常功能受到影响。然而,角膜区域损伤中上皮细胞损伤和炎症反应是疾病发生和发展的重要机制。另外,炎症的主要过程是伴随氧化应激的继发性事件。眼表炎症反应在干眼病疾的发生发展中发挥着重要作用。白细胞介素是多种炎症免疫反应的核心因子,其与干眼病的发病密切相关。另外,在角膜受到损害后,角膜边缘毛细血管会向角膜中心迁移,从而产生角膜新生血管(CNV),目前CNV仍然是全球范围内最主要的致盲原因之一,有效、无创或者微创的抑制CNV的发生和发展一直是当代眼科中亟需解决的问题。
茶多酚包括表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG),表没食子儿茶素(EGC)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等被证实具有抗氧化、抗新生血管性能。此外,EGCG能够下调Toll样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)从而降低促炎巨噬细胞(M1型巨噬细胞)的炎症反应。茶多酚是具有前景的角膜抗氧化、抗新生血管性能的药物。然而,茶多酚是小分子药物,在病灶区域难以富集,容易被代谢排出,限制了其应用。
因此,急需对茶多酚类药物进行改进,开发一种容易富集的、疗效好的用于眼部疾病的抗氧化、抗新生血管性能的眼部药物。
发明内容
本发明提供了一种没食子酸衍生物纳米药物、制备方法及应用,可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的:
一种没食子酸衍生物纳米药物,通过没食子酸衍生物和金属离子之间的螯合后再修饰靶向多肽得到。
作为进一步改进的,所述没食子酸衍生物为EC、ECG、EGC、EGCG中的一种。
作为进一步改进的,所述金属离子为锌离子、铜离子、铝离子、锰离子中的一种。
作为进一步改进的,所述靶向多肽为新生血管靶向多肽、炎症靶向多肽、干眼病靶向多肽中的一种。
作为进一步改进的,所述没食子酸衍生物纳米药物的粒径为50~200nm。
一种上述的没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,包括以下步骤:
S1,将没食子酸衍生物和金属盐加入到聚乙烯吡咯烷酮的溶液中,在20~20℃反应6~12h,离心获得没食子酸衍生物/金属离子复合物;
S2,将没食子酸衍生物/金属离子复合物和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺溶液混合,调节pH为5.0,反应3~9h,对没食子酸衍生物/金属离子复合物进行活化,离心去除多余的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺溶液;
S3,将活化后的没食子酸衍生物/金属离子复合物分散到水中,加入靶向多肽反应2~6h,得所述没食子酸衍生物纳米药物。
作为进一步改进的,所述没食子酸衍生物和金属盐的摩尔比为1:2~2:1。
作为进一步改进的,没食子酸衍生物/金属离子复合物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、靶向多肽的质量比为15~25:80~120:80~120:1。
作为进一步改进的,所述没食子酸衍生物为表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG),表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等儿茶素中的一种或者多种。
一种上述的没食子酸衍生物纳米药物在制备治疗角膜新生血管、干眼病、角膜炎的药物中的应用。
本发明的有益效果是:
本发明中利用没食子酸衍生物和金属离子进行组装制备得到抗氧化、抗新生血管纳米药剂,能够实现温和、持久的作用;没食子酸衍生物和金属离子复合物表面进行靶向肽的修饰,提升纳米药剂在病灶区域的富集;所述没食子酸衍生物纳米药物对角膜新生血管、干眼病、角膜炎等眼病具有优异的治疗效果。
本发明的没食子酸衍生物纳米药物不会对正常组织产生毒副作用,具有较好的生物安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例1提供的Cu-EGCG纳米颗粒(CEG)的制备流程图。
图2是本发明实施例1提供的CEG纳米颗粒的TEM图。
图3是本发明实施例1提供的CEG纳米颗粒的抗氧化性能研究图。
图4是本发明实施例1提供的RGD-CEG纳米颗粒在角膜新生血管动物模型中的应用。
图5是本发明实施例2提供的TAT-CEG纳米颗粒在干眼病动物模型中的应用。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供一种没食子酸衍生物纳米药物,通过没食子酸衍生物和金属离子之间的螯合后再修饰靶向多肽得到。
所述没食子酸衍生物为表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG),表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等儿茶素中的一种或者多种,但不限于此,只要是能够修饰靶向多肽并具有抗氧化性能即可。
所述金属离子为锌离子、铜离子、铝离子、锰离子中的一种,但不限于此,只要能和没食子酸中羧酸根螯合从而诱导发生自组装即可。优选为铜离子。
所述靶向多肽为新生血管靶向多肽、炎症靶向多肽、干眼病靶向多肽中的一种,例如Arg-Gly-Asp(RGD)、cyclo(Arg-Gly-Asp-D-Tyr-Cys)(c(RGDyC))(SEQ ID NO:1)、Asn-Gly-Arg(NGR)、Gly-Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg-Pro-Gln(TAT)(SEQ ID NO:2)以及重组人表皮生长因子(rEGF多肽),但不限于此,可以根据需要调整为其他靶向多肽。纳米药物表面进行靶向多肽的修饰能够靶向病灶区域,从而实现有效富集以及长时间的滞留。该没食子酸衍生物纳米药物具有没食子酸的抗氧化性能,并且基于组装后微环境缓慢释放的特性能够实现持久的抗氧化、抗新生血管性能。
在一些实施例中,所述没食子酸衍生物纳米药物的粒径为50~200nm。优选为50~150nm。该纳米结构为海胆状纳米结构,更加容易进入细胞,同时基于提升的比表面积能够实现有效的药物治疗。
一种上述的没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,包括以下步骤:
S1,将没食子酸衍生物和金属盐加入到聚乙烯吡咯烷酮的溶液中,在20~20℃反应6~12h,离心获得没食子酸衍生物/金属离子复合物。本实施例利用金属离子和没食子酸中羧酸根螯合从而诱导发生自组装。所述没食子酸衍生物和金属盐的摩尔比为1:2~2:1;更优选的,没食子酸衍生物和金属盐的摩尔比为2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2中的一种。
S2,将没食子酸衍生物/金属离子复合物和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺溶液混合,调节pH为5.0,反应3~9h,对没食子酸衍生物/金属离子复合物进行活化,离心去除多余的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺溶液。1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺溶液作为偶联剂,用于没食子酸衍生物/金属离子复合物和靶向多肽的连接。
S3,将活化后的没食子酸衍生物/金属离子复合物分散到水中,加入靶向多肽反应2~6h,优选为4h,没食子酸衍生物/金属离子复合物连接上靶向多肽,即得所述没食子酸衍生物纳米药物。
没食子酸衍生物/金属离子复合物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、靶向多肽的质量比为15~25:80~120:80~120:1,优选为20:100:100:1。
一种上述的没食子酸衍生物纳米药物在制备治疗角膜新生血管、干眼病、角膜炎的药物中的应用。上述的没食子酸衍生物纳米药物可以连接不同的靶向多肽,利于在不同的病灶中富集,从而用于治疗不同的疾病,例如角膜新生血管、干眼病、角膜炎。可以根据需要制备成滴眼液、眼部注射剂等药物。
下面以具体实施例对本发明进行说明。
实施例1CEG的制备及在CNV治疗中的应用
(1)制备流程如图1所示。取29mg CuCl2·2H2O和500mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于10mL超纯水中,搅拌至完全溶解,并且升温至50℃。往溶液中加入10mL EGCG溶液(1mg/mL),并且调节溶液到pH 2.0,并且进一步在50℃下搅拌8h。制备得到的CEG纳米颗粒利用100kDa MWCO超滤膜超滤收集,并且将沉淀重新分散在水中,得CEG溶液。
(2)对本发明实施例中的纳米眼药CEG进行抗氧化性能研究,测试方法为TEAC测定法,实验结果如图3所示。
(3)2mL CEG溶液(1mg/mL)和1mL EDC/NHS溶液(10mg/mL;10mg/mL)混合,调节pH为5.0反应6h,接着利用100kDa MWCO超滤膜超滤去除多余的偶联剂。活化后的CEG在分散到水中,加入0.1mg新生血管靶向多肽RGD反应4h,超滤后制备得到具有靶向功能的没食子酸衍生物自组装制剂RGD-CEG。制备得到的纳米眼药RGD-CEG 4℃进行保存。
(4)利用本发明实施例中纳米眼药进行CNV的治疗。具体步骤:采用角膜缝线制备CNV模型;滴加10μL眼药,每天滴加两次,基于RGD靶向作用眼药富集到新生血管种。并且对新生血管进行研究,发现能够有效抑制新生血管,能够对CNV进行有效治疗。实验结果如4所示。
如图3所示,CEG纳米颗粒具有优异的抗氧化性能,具有和同等浓度维生素E 8-30倍的抗氧化性能。优异的抗氧化性能能够有效清除新生血管,同时可以降低药物用量,减少药物副作用。
如图4所示,通过和EGCG治疗组对比,RGD-CEG纳米颗粒能够有效抑制新生血管的增值,并且能够清除行成的新生血管,在CNV模型上展示了优异的治疗效果。
实施例2CEG的制备及在干眼病治疗中的应用
(1)制备流程如图1所示。取29mg CuCl2·2H2O和500mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于10mL超纯水中,搅拌至完全溶解,并且升温至50℃。往溶液中加入10mL EGCG溶液(1mg/mL),并且调节溶液到pH 2.0,并且进一步在50℃下搅拌8h。制备得到的CEG纳米颗粒利用100kDa MWCO超滤膜超滤收集,并且将沉淀重新分散在水中,得CEG溶液。
(2)2mL CEG溶液(1mg/mL)和1mL EDC/NHS溶液(10mg/mL;10mg/mL)混合,调节pH为5.0反应6h,接着利用100kDa MWCO超滤膜超滤去除多余的偶联剂。活化后的CEG在分散到水中,加入0.1mg穿模肽(TAT多肽)反应4h,超滤后制备得到具有靶向功能的没食子酸衍生物自组装制剂TAT-CEG。制备得到的纳米眼药TAT-CEG 4℃进行保存。
(3)利用本发明实施例中纳米眼药进行干眼病的治疗。具体步骤:通过皮下注射东莨胆碱联合干燥环境建立干眼动物模型(大鼠),滴加10μL眼药,每天滴加四次,基于TAT对损害角膜的富集效果眼药能够富集到角膜损害区域。通过角膜荧光素钠染色,发现能够有效治疗干眼病。实验结果如图5所示。
如图5所示,通过和EGCG治疗组对比,TAT-CEG纳米颗粒能够通过有效清除炎症区域,实现干眼病的治疗。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将没食子酸衍生物和金属盐加入到聚乙烯吡咯烷酮的溶液中,在20~70℃反应6~12h,离心获得没食子酸衍生物/金属离子复合物;所述没食子酸衍生物为EC、ECG、EGC、EGCG中的一种;所述金属离子为铜离子;
S2,将没食子酸衍生物/金属离子复合物与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的混合溶液混合,调节pH为5.0,反应3~9h,对没食子酸衍生物/金属离子复合物进行活化,离心去除多余的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的混合溶液;
S3,将活化后的没食子酸衍生物/金属离子复合物分散到水中,加入靶向多肽反应2~6h,得所述没食子酸衍生物纳米药物;所述靶向多肽为RGD、c(RGDyC)、NGR、TAT、rEGF中的一种。
2.根据权利要求1所述的没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,其特征在于,所述没食子酸衍生物和金属盐的摩尔比为1:2~2:1。
3.根据权利要求1所述的没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,其特征在于,没食子酸衍生物/金属离子复合物、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、靶向多肽的质量比为15~25:80~120:80~120:1。
4.根据权利要求1所述的没食子酸衍生物纳米药物的制备方法,其特征在于,所述没食子酸衍生物纳米药物的粒径为50~200nm。
5.一种权利要求1至3任一项所述的方法制备的没食子酸衍生物纳米药物。
6.一种权利要求5所述的没食子酸衍生物纳米药物在制备治疗角膜新生血管、干眼病、角膜炎的药物中的应用。
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