一种用作靶向性输送紫杉醇的自组装纳米粒、其制备方法和用途
【专利摘要】本发明涉及一种用作靶向性输送紫杉醇的自组装纳米粒、其制备方法和用途，该紫杉醇自组装纳米粒包括：聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯：40重量份，Tween80：20重量份，中链甘油三酸酯：10~40重量份，和紫杉醇：0.5~2重量份，其中，所述紫杉醇自组装纳米粒的粒径为1-100nm。所述紫杉醇自组装纳米粒在细胞水平上，能够将紫杉醇输送至耐药细胞内，增加耐药细胞的化疗敏感性；在动物水平上，能够将紫杉醇靶向输送至肿瘤部位，增加化疗药物对耐药肿瘤的抑制作用。通过该载体的设计，有待提高乳腺癌和肺癌耐药细胞对于紫杉醇的敏感性。
【专利说明】一种用作靶向性输送紫杉醇的自组装纳米粒、其制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于生物【技术领域】，具体而言，涉及一种用作靶向性输送紫杉醇的自组装纳米粒、其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002]化疗是肿瘤综合治疗的一个重要方法，是将药物经血管带到肿瘤组织，进行肿瘤治疗的方法，有时也称为“胞毒疗法”，因为化疗药物是有一定毒性的，体内细胞或多或少都会受到破坏。临床上同一病理类型、同一分期的肿瘤，使用同一化疗方案进行治疗，但疗效不同。一些肿瘤经化疗缓解缩小后，却又对进一步的化疗不敏感，这主要是癌细胞对化疗药物产生了耐药性所致，往往是化疗失败的主要原因之一。耐药性又称抗药性，一般是指病原体与药物多次接触后，对药物的敏感性下降甚至消失，致使药物对该病原体的疗效降低或无效。耐药性的产生是病原体长期接触低剂量药物后发生适应性变化导致的。所谓多药耐药(Multidrug resistance,MDR)系指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物出现耐药的同时,对其他许多结构不同、作用机制不同的抗肿瘤药物亦产生交叉耐药性，它是一种独特的广谱耐药现象。
[0003]纳米技术在物理、工程、化学、生物和医药等多方面均有广泛的应用，纳米粒在降低肿瘤耐药性领域有着巨大的研究价值和潜力。与传统剂型相比，纳米制剂具有诸多优势:(1)装载保护药物，防止其过早降解；⑵避免药物过早与血浆等生物环境接触；⑶增加药物对特定组织的靶向性；⑷增加药物的细胞穿透性；(5)改善药物的体内药动学性质等。非选择性药物对肿瘤部位的靶向性不明显，在治疗过程中会对机体的正常组织造成不可逆转的损害，在临床使用过程中，肿瘤患者顺应性比较差。因此，应用纳米粒作为化疗药物载体具有靶向性及特异性的优势。
[0004]纳米粒作为化疗药物载体的祀向性优势，除了其基于实体肿瘤的EPR (Enhancedpermeability and retention)效应,将其作为共输送载体或对其表面进行功能性修饰,是另一研究热点。基于纳米粒的设计和改造以降低肿瘤耐药性的策略主要有以下几种:通过生物或者化学的方法调节细胞膜表面耐药相关蛋白的表达，对纳米粒进行抗体或靶向修饰特异性地识别耐药细胞表面特殊配体，调节特异性的基因以恢复凋亡通路，或者阻碍DNA的正常修复。
[0005]分子自组装技术(Molecular self-assembly technology)是在上世纪80年代后期提出的，它是指分子与分子在平衡条件下，通过分子间非共价键作用力自发地结合成稳定的分子聚集体的过程。分子自组装技术是在分子水平上构筑功能性纳米粒的一种新方法，在制备纳米粒时具有其独特的优点。分子自组装技术的最根本基础是非共价键作用，在应用自组装技术制备纳米粒时，它利用较弱的和较小方向性的非共价键，如氢键、范德华力和弱的离子键协同作用把原子、离子或分子连接在一起构筑出一个纳米级的结构，从而达到制备的目的。自组装的关键是将各种非共价键作用通过分子识别协同起来，使其具有预期的特定功能，而并非对分子间各种作用的简单叠加。
[0006]聚乙二醇1000 维生素 E 玻拍酸酯(d-a-tocopheryl polyethyleneglycollOOOsuccinate, TPGS)是维生素E的水溶性衍生物，由于TPGS无毒性且具有较高的HLB值，其作为促进剂、乳化剂、增塑剂以及脂溶性药物传递系统的载体已广泛应用于制剂研究中。通过对纳米粒表面进行TPGS的修饰，能够增加细胞对于纳米粒的摄取，在动物水平上能够增加纳米粒在血液系统中的循环时间。但是TPGS不适合单独用于纳米粒的制备，一般通过与其他两亲性分子，如磷脂等，形成混合胶束，以提高其稳定性。由于TPGS能够提高难溶性药物的溶解性且具有抑制P-gp的作用，因此被广泛应用于纳米粒降低肿瘤耐药性的研究中。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是提供一种紫杉醇自组装纳米粒，该紫杉醇自组装纳米粒包括:
[0008]聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯(TPGS):40重量份，
[0009]Tween80:20 重量份，
[0010]中链甘油三酸酯(MCT):10-40重量份，和
[0011]紫杉醇(PTX):0.5~2重量份，
[0012]其中，所述紫杉醇自组装纳米粒的粒径为1-1OOnm,优选15-40nm。
[0013]优选地，所述紫杉醇自组装纳米粒包括:
[0014]聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯:40重量份，
[0015]Tween80:20 重量份，
[0016]中链甘油三酸酯:25重量份，和
[0017]紫杉醇:I重量份。
[0018]其中，所述紫杉醇自组装纳米粒能够用作靶向性输送紫杉醇。
[0019]本发明的另一个目的是提供一种所述紫杉醇自组装纳米粒的制备方法，该方法包括:称取处方量的TPGS、Tween80、MCT和PTX，将其超声溶解于有机溶剂无水乙醇或无水甲醇后，加入到圆底烧瓶中，减压条件下旋转蒸发除去有机溶剂，使其在瓶壁上形成一层透明的薄膜，然后加入预热的蒸馏水，于25飞(TC条件下轻摇水化，得纳米粒混悬液，即紫杉醇自组装纳米粒(PSN)。
[0020]在所述方法中，水化温度优选为37 °C。
[0021]本发明的又一个目的是提供一种所述紫杉醇自组装纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0022]优选地，所述紫杉醇自组装纳米粒用作靶向性输送紫杉醇。
[0023]优选地，所述抗肿瘤药物为抗乳腺癌药物或抗肺癌药物。
[0024]本发明的再一个目的是提供一种所述紫杉醇自组装纳米粒在制备抗肿瘤耐药细胞的药物中的应用。
[0025]优选地，所述肿瘤耐药细胞为紫杉醇耐药细胞或阿霉素耐药细胞。
[0026]优选地，所述肿瘤耐药细胞为肺癌紫杉醇耐药细胞株MCF-7/ADR或乳腺癌阿霉素耐药细胞株A549/T。[0027]本发明以TPGS作为主要的载体，通过吐温80 (Tween80)的加入，改善TPGS胶束的稳定性，用中链甘油三酸酯(Medium chain triglycerides, MCT)提高其对紫杉醇的装载效率，输送疏水性化疗药物紫杉醇。所述紫杉醇自组装纳米粒在细胞水平上，能够将紫杉醇输送至耐药细胞内，增加耐药细胞的化疗敏感性；在动物水平上，能够将紫杉醇靶向输送至肿瘤部位，增加化疗药物对耐药肿瘤的抑制作用。通过该载体的设计，有待提高乳腺癌和肺癌耐药细胞对于紫杉醇的敏感性。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1A为本发明一个实施方式的紫杉醇自组装纳米粒透射电镜观察结果；图1B为该实施方式的紫杉醇自组装纳米粒粒径分布；图1C为该实施方式的紫杉醇自组装纳米粒Zeta电位；
[0029]图2为本发明一个实施方式的紫杉醇自组装纳米粒差示扫描量热(DSC)分析结果;
[0030]图3为本发明一个实施方式的紫杉醇自组装纳米粒在四个不同pH值释放介质中的累积释放速率；
[0031]图4A为本发明一个实施方式的紫杉醇自组装纳米粒(PSN)和PTX在MCF-7/ADR, MCF-7, A549/T和A549细胞中的毒性结果；图4B为该实施方式的紫杉醇自组装纳米粒(PSN)和 PTX 在 MCF-7/ADR，MCF-7, A549/T 和 A549 细胞中的 IC5tl 结果，*p〈0.05，有显著性差异，**p<0.01，有极显著性差异；图4C为该实施方式的紫杉醇自组装纳米粒(PSN)和PTX在MCF-7/ADR和A549/T细胞中的耐药指数(RI)结果。**p〈0.01 ；
[0032]图5A为本发明一个实施方式的紫杉醇自组装纳米粒(PSN)和PTX-CrEL在荷MCF-7/ADR瘤裸鼠体内抗`肿瘤效果实验过程中体重的变化；图5B为该实施方式的紫杉醇自组装纳米粒(PSN)和PTX-CrEL在荷MCF-7/ADR瘤裸鼠体内抗肿瘤效果实验中各组裸鼠相对肿瘤体积的变化曲线，**P<0.01。
【具体实施方式】
[0033]现在对本发明进行一般性的示范性描述，结合下面的实施例可以更容易地理解本发明，这些实施方式和实施例只是用来理解本发明的特定方面和实施方案，而不是对本发明的实质和范围进行任何意义地限定，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物来限定。
[0034]试剂
[0035]紫杉醇(PTX)(上海三维制药有限公司);TWeen80(国药集团化学试剂有限公司);中链甘油三酸酯(MCT)(铁岭北亚药用油有限公司);聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯(TPGS)(Sigma-Aldrich);阿霉素(上海隆盛化工有限公司)；四甲基偶氮唑蓝(MTT) (Genebase)(Sigma进口分装)；RPM1-1640干粉培养基(Gibco)(美国Carsbad公司)；0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA 消化液(Gibco)(美国 Carsbad 公司);胎牛血清(FBS)(Gibco)(美国 Carsbad公司)；氨节青霉素、链霉素(Genebase) (Sigma进口分装)。
[0036]生物材料
[0037]阿霉素敏感株MCF-7与紫杉醇敏感株A549 (ATCC)(美国Manassas);乳腺癌阿霉素耐药株MCF-7/ADR与肺癌紫杉醇耐药株A549/T (南京凯基公司);Balb/c裸小鼠? SPF级)(中国科学院上海实验动物中心)。
[0038]仪器
[0039]BP190S型电子天平(德国Sartorius公司)；Millipore纯水仪ZLXS5003 (美国Millipore 公司);Biichi R-114 型旋转蒸发仪(瑞士 Biichi 公司);Malvern Zetasizar NanoZS90粒径测定仪(英国Malvern公司)；Waters2695 (Alliance系统)液相色谱仪(美国Waters公司);Waters2489紫外检测器(美国Waters公司);UV_2450可见-紫外分光光度计(日本Shimadzu公司);XW-80A涡旋振荡器(江苏海门市麒麟医用仪器厂);HZ-9100k台式空气浴摇床(江苏华利达实验设备有限公司)JEM-1230透射电子显微镜(日本JEOL电子株式会社)；DZF-6090真空干燥箱(上海益恒实验仪器有限公司)；DSC822e差示扫描量热分析仪(瑞士 Mettler 公司)；C02 培养箱(美国 Thermo-FisherScientific 公司)；VS-840_2 超净台(上海博讯实业有限公司医疗设备厂);TH4-200荧光倒置显微镜(日本OLYMPUS公司);TecanInfinit F200型多功能酶标仪(澳大利亚Salzburg公司)；ΡΒ_10ρΗ计(德国Sartorius公司)；YXQ-LS-50SII立式压力蒸汽灭菌器(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)。
[0040]实施例1:紫杉醇自组装纳米粒制备工艺优化------水化温度的影响
[0041]精密称取处 方量的TPGS (40mg)、Tween80 (20mg)、MCT (25mg)和 PTX (lmg)，即TPGS:Tween80:MCT:PTX=40:20:25:1 (w:w:w:w)，超声溶解于 2mL 无水乙醇，加入 25mL 圆底烧瓶中，减压条件下旋转蒸发除去有机溶剂，使其在瓶壁上形成一层透明的薄膜，然后加入ImL预热的蒸馏水，分别于25°C、37°C和50°C条件下轻摇水化，即得紫杉醇自组装纳米粒(PSN)0表1示出了不同水化温度对自组装纳米粒粒径大小及其分布和包封率的影响。
[0042]表1不同水化温度制备的紫杉醇自组装纳米粒的粒径、粒径分布和包封率
[0043]
【权利要求】
1.一种紫杉醇自组装纳米粒，该紫杉醇自组装纳米粒包括: 聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯:40重量份， Tween80:20 重量份， 中链甘油三酸酯:10~40重量份，和 紫杉醇:0.5^2重量份， 其中，所述紫杉醇自组装纳米粒的粒径为l-100nm。
2.根据权利要求1所述的紫杉醇自组装纳米粒，其中，所述紫杉醇自组装纳米粒包括: 聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯:40重量份， Tween80:20 重量份， 中链甘油三酸酯:25重量份，和 紫杉醇:I重量份。
3.根据权利要求1或2所述的紫杉醇自组装纳米粒，其中，所述紫杉醇自组装纳米粒的粒径为15-40nm。
4.一种如权利要求1至3中任意一项所述的紫杉醇自组装纳米粒的制备方法，该方法包括:称取处方量的聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯、TweenSO、中链甘油三酸酯和紫杉醇，将其超声溶解于有机溶剂无水乙醇或无水甲醇后，加入到圆底烧瓶中，减压条件下旋转蒸发除去有机溶剂，使其在瓶壁 上形成一层透明的薄膜，然后加入预热的蒸馏水，于25飞(TC条件下轻摇水化，得纳米粒混悬液，即紫杉醇自组装纳米粒。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，水化温度为37°C。
6.—种如权利要求1至3中任意一项所述的紫杉醇自组装纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其中，所述的紫杉醇自组装纳米粒用作靶向性输送紫杉醇。
8.根据权利要求6或7所述的应用，其中，所述抗肿瘤药物为抗乳腺癌药物或抗肺癌药物。
9.一种如权利要求1至3中任意一项所述的紫杉醇自组装纳米粒在制备抗肿瘤耐药细胞的药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述肿瘤耐药细胞为紫杉醇耐药细胞或阿霉素耐药细胞，所述肿瘤耐药细胞优选为肺癌紫杉醇耐药细胞株MCF-7/ADR或乳腺癌阿霉素耐药细胞株A549/T。
【文档编号】A61K47/14GK103768022SQ201210396408
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2012年10月17日
【发明者】李亚平, 卜辉辉, 张志文 申请人:中国科学院上海药物研究所