一种抗肿瘤多肽纳米药物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米药物领域，涉及一种抗肿瘤多肽纳米药物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 近年来抗肿瘤多肽类药物的研发备受关注。与抗体和小分子药物相比，多肽药物 免疫原性低、受体结合率高、制备成本低且易于改造和联合应用，但它最大的缺点是体内半 衰期短，易被蛋白酶降解和肝肾等脏器代谢。因此，改善多肽的药代动力学而不降低其疗效 是多肽药物研发的重要方向。
[0003] 纳米药物是新兴的药物剂型，通过设计和调控有机或无机材料的纳米特性，制备 结构稳定、功能多样和生物相容性好的纳米载体，可显著延长药物半衰期、提高祀向性、降 低用药剂量并实现联合用药。通过合理调控多肽的分子结构和改变外界环境，某些多肽分 子间或多肽分子中某一片段和另一片段之间可利用非共价的弱相互作用力，如氢键、范德 华力、静电力、疏水作用和堆积作用等，自发或触发地自组装成具有特定排列顺序的 分子聚集体。多肽自身具有良好的生物相容性和可控的降解性能，但是其在体内的稳定性 不够，分子结构易于被破坏。如果将抗肿瘤多肽通过改造使其能直接组装成纳米结构，可开 发出分散性好、纯度高、毒副作用低和稳定性高的抗肿瘤纳米药物。
[0004] 此外，研宄表明，恶性肿瘤组织的pH环境为微酸性，肿瘤细胞部位pH值在6. 7-7. 2 之间。因此，为了减少药物对于正常组织细胞的毒副作用，期望能够得到一种在体内运输过 程中可以稳定存在，而当到达肿瘤部位时可以释放药物以达到治疗肿瘤目的的pH响应性 纳米药物。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗肿瘤多肽纳米药物及其制备 方法和应用。本发明所述的抗肿瘤多肽纳米药物克服了抗肿瘤多肽药物半衰期短的瓶颈， 提供一种具有肿瘤部位弱酸环境响应性、生物相容性好、稳定性强、安全性高和生物利用度 高的抗肿瘤多肽纳米药物。
[0006] 为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -方面，本发明提供一种抗肿瘤多肽纳米药物，所述抗肿瘤多肽纳米药物包含两 亲性抗肿瘤多肽以及与两亲性抗肿瘤多肽偶联的酸响应性功能分子。
[0008] 目前存在的具有抗肿瘤性的多肽分子大多数是亲水性的，但是其体内半衰期短， 易被蛋白酶降解和肝肾等脏器代谢，并且一些少数的两亲性多肽分子由于疏水与亲水片段 之间的比例不协调造成很难形成纳米颗粒，因此，本发明对亲水性抗肿瘤多肽进行改造，将 亲水性抗肿瘤多肽片段和疏水性多肽片段相结合，改造成两亲性抗肿瘤多肽，而后与酸响 应性功能分子偶联得到的抗肿瘤多肽纳米药物，相容性好，稳定，使得其在体内的半衰期延 长，也提高了对肿瘤部位的靶向性以及抗肿瘤多肽分子的生物利用度，另外，由于该药物中 含有酸响应性功能分子使得所述纳米药物具有酸响应性，以在肿瘤细胞外基质pH值为酸 性的环境下，达到较好的治疗效果。
[0009] 本发明将所述抗肿瘤多肽药物制备成纳米颗粒，是因为纳米颗粒体系稳定，肿瘤 富集作用强，具有靶向性，此外，将其制备纳米颗粒还可以使得亲水性抗肿瘤多肽上的受体 结合位点不暴露在外，提高了亲水性抗肿瘤多肽分子在体内的稳定性。
[0010] 由于多肽分子侧链可带不同电荷，通过设计和修饰使多肽分子具有微酸性pH响 应性，其中最简易的方法就是通过两亲性多肽自组装方式构建。两亲性多肽在水溶液中倾 向于将其亲水部分暴露在外层与水分子形成交界面，疏水部分则聚集于内。在中性环境中， 多肽分子主要通过疏水作用和氢键的物理相互作用力，自组装形成纳米颗粒；在微酸性环 境中，多肽分子疏水端被质子化，疏水端之间的正电荷排斥力使自组装体解聚，释放出多肽 分子。该方法可使抗肿瘤多肽药物在生理环境中形成纳米结构，延长其在生物体内的半衰 期，纳米结构在微酸性肿瘤微环境中特异响应性解聚，释放出多肽分子，发挥抗肿瘤作用。
[0011] 本发明所述抗肿瘤多肽纳米药物中，所述两亲性抗肿瘤多肽包含通过酰胺键偶联 在一起的亲水性抗肿瘤多肽和疏水性多肽。
[0012] 优选地，所述酸响应性功能分子带有与氨基反应的官能团；
[0013] 优选地，所述酸响应性功能分子为异氰酸酯类有机分子，进一步优选为3-(二乙 基氨基）丙基硫代异氰酸酯；
[0014] 优选地，所述述酸响应性功能分子进行酸响应的pH值为6. 7-7. 2,例如6. 7、6. 8、 6. 9、7. 0、7. 1 或 7. 2。
[0015] 本发明所述的酸响应的弱酸性pH值是相对于人体内正常组织内的pH值而言的， 人体正常组织的pH值为7. 4,而肿瘤部位的pH值为6. 7-7. 2,因此相对于人体正常组织来 说，肿瘤组织部位的pH环境为弱酸性。
[0016] 酸响应性功能分子在pH值为6. 7-7. 2时，可以被质子化，导致多肽疏水端之间产 生正电荷排斥力，使自组装纳米颗粒形态被破坏。
[0017] 由于肿瘤部位的pH值为弱酸性环境即（6. 7-7. 2)，该药物在pH值为6. 7-7. 2,会 使得药物纳米颗粒被破坏，抗肿瘤多肽上的结合位点裸露出来，达到治疗的目的。
[0018] 优选地，所述酸响应性功能分子通过疏水性多肽末端氨基偶联至疏水性多肽上。
[0019] 优选地，所述抗肿瘤多肽纳米药物还包含与疏水性多肽连接的赖氨酸。
[0020] 优选地，所述酸响应性功能分子通过赖氨酸连接至疏水性多肽上。
[0021] 本发明中所述酸响应性功能分子是指在一定酸性环境下的刺激下具有发生某种 反应的能力的分子，例如，3-(二乙基氨基）丙基硫代异氰酸酯分子在酸性环境下可以被质 子化。
[0022] 本发明所述抗肿瘤多肽纳米药物中，所述与疏水性多肽连接的赖氨酸为1个赖氨 酸或2-5个赖氨酸形成的肽链，例如疏水性多肽可以连接1个赖氨酸，或者疏水性多肽可以 连接有2、3、4或5个赖氨酸形成的肽链。在疏水性多肽上引入赖氨酸，而后再通过赖氨酸 引入酸响应性功能分子，这样可以在抗肿瘤多肽上引入多个酸响应性功能分子，例如，当疏 水性多肽不连接赖氨酸时，通过疏水性氨基酸末端氨基连接一个酸响应性功能分子，而当 疏水性多肽连接一个赖氨酸时，可以通过赖氨酸的末端氨基和侧链氨基共连接2个酸响应 性功能分子，如果疏水性多肽连接的是4个赖氨酸形成的肽链，则可以通过赖氨酸肽链的 末端氨基和侧链氨基共连接5个酸响应性功能分子。连接多个酸响应性功能分子能够保证 两亲性多肽疏水端的疏水性，并使得药物在肿瘤部位发生酸响应的动力更强。
[0023] 优选地，所述赖氨酸的末端氨基和侧链氨基均与所述酸响应性功能分子连接。
[0024] 本发明所述抗肿瘤多肽纳米药物中，所述亲水性抗肿瘤多肽为具有抑制肿瘤细 胞、肿瘤血管、肿瘤淋巴管或肿瘤间质细胞功能的多肽分子中的任意一种或至少两种的组 合。
[0025] 优选地，所述亲水性抗肿瘤多肽为含有5-30个氨基酸的可溶性多肽，例如可以是 含有5、6、7、8、9、10、13、15、18、20、24、26、28或30个氨基酸的可溶性多肽。
[0026] 本发明所述抗肿瘤多肽纳米药物中，所述疏水性多肽为含有5-40个疏水性氨基 酸的多肽，例如在具体的实施方案中，疏水性多肽可以含有5、6、7、8、9、10、13、15、18、20、 24、26、28、30、32、34、36、38 或 40 个疏水性氨基酸。
[0027] 优选地，所述疏水性氨基酸为亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、 缬氨酸或酪氨酸中的任意一种或至少两种的组合。
[0028] 本发明所述抗肿瘤多肽纳米药物的粒径为10_200nm。该范围内的纳米颗粒稳定， 具有肿瘤富集作用，可以提高药物的靶向性以及药物的生物利用度。
[0029] 另一方面，本发明提供了如本发明第一方面所述的抗肿瘤多肽纳米药物的制备方 法，所述方法为：以氨基酸为原料，合成两亲性抗肿瘤多肽分子，而后在两亲性抗肿瘤多肽 分子上引入酸响应性功能分子，然后进行自组装形成所述抗肿瘤多肽纳米药物。
[0030] 优选地，所述两亲性抗肿瘤多肽包含通过酰胺键偶联在一起的亲水性抗肿瘤多肽 和疏水性多肽。
[0031] 优选地，亲水性抗肿瘤多肽为具有抑制肿瘤细胞、肿瘤血管、肿瘤淋巴管或肿瘤间 质细胞功能的多肽分子中的任意一种或至少两种的组合。
[0032] 优选地，所述亲水性抗肿瘤多肽为含有5-30个氨基酸的可溶性多肽。
[0033] 优选地，所述疏水性多肽为含有5-40个疏水性氨基酸的多肽。
[0034] 优选地，所述疏水性氨基酸为亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸 或酪氨酸中的任意一种或至少两种的组合。
[0035] 优选地，所述两亲性抗肿瘤多肽分子的疏水性多肽末端连