一种肿瘤靶向多肽光敏剂键合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医药领域，具体涉及一种肿瘤靶向多肽光敏剂键合物。
【背景技术】
[0002] 癌症是威胁人类健康的重大疾病之一。癌症的靶向治疗可以极大的提高药物利 用率，提高治疗效果，降低药物毒副作用。因此，癌症的靶向治疗成为近年来医疗和学术研 宄领域的热点课题。光动力学治疗是一种安全和非侵入性的肿瘤治疗方式，在光敏剂和氧 的存在下，通过一定波长的光激发，光敏剂能将激发态的能量传递给氧而形成具有强氧化 性的单线态氧或活性自由基，进而对生物大分子氧化，破坏其生理作用，导致细胞坏死或 者凋亡，从而实现肿瘤治疗的目的。光动力学治疗已经被广泛应用到膀胱癌、食道癌、皮 肤癌、老年性黄斑变性等癌症疾病的治疗。直至2009年，FDA认证的光动力学治疗药物有 Photofrin?> Foscan?> Visudync\ Mclvix'\ Hcxvix'*-
[0003] 为了提高光动力学治疗的效率，在过去的研宄过程中，研宄重点放在提高光动力 学治疗药物的溶解性，设计合成新的光动力学治疗药物分子，提高光动力学治疗光敏剂能 量转换效率，增加光敏剂吸收光对组织的穿透性。但是，随着光动力学治疗的应用发现，光 动力学治疗效率的进一步提高仍然被局限，首先是因为光敏剂在生理环境中的稳定性和溶 解性差，导致光敏剂的聚集，从而使其产生单线态氧的量子产率急剧降低，并且导致极大 的暗毒性。其次是光敏剂通过能量转移产生的活性自由基具有极大的反应活性，而在复 杂的生理环境条件下具有较短的扩散距离，其中重要的丸在生理环境条件下的半衰期为 <40ns，扩散距离为<20nm，导致具有强氧化性的自由基不能有效的和目标分子作用，从而导 致治疗效率的降低。同时，传统而有效的光动力学治疗光敏剂缺乏肿瘤治疗的选择性，从而 对正常组织和器官产生极大的毒副作用，甚至导致治疗的失败。因此，通过分子或者载体设 计，改变光敏剂的物化性质，提高光敏剂的溶解性和肿瘤靶向特性，降低光敏剂的暗毒性， 增强光敏剂的跨膜特性，将进一步提高对肿瘤的光动力学治疗的效果。
[0004] 多肽是一类由特定的氨基酸按照一定序列组合而成的具有良好生物相容性和特 殊生理活性的物质，被广泛应用到肿瘤靶向、分子识别、酶检测等领域。其中，富含精氨酸序 列的细胞穿膜肽可以有效的实现药物的跨膜运输，已经被广泛应用到基因、化疗药物、放疗 药物向细胞内的运载。但是，此类穿膜肽由于富含正电荷，导致其在血液循环过程中与血液 中富含的蛋白作用和吸附，导致严重的毒副作用，因此难以在生物体中实现对小分子的跨 膜运输。同时，细胞穿膜肽对细胞没有特异性的识别作用，从而导致正常细胞的大量摄取， 从而导致对细胞的破坏和杀伤没有选择性。因此，设计和合成可以应用到生物体中的，同时 具有肿瘤靶向和跨膜运输的药物载体对提高肿瘤治疗效果具有极大的意义。
[0005] 基质金属蛋白酶是一种细胞外基质酶，通过降解细胞外基质蛋白，导致肿瘤的侵 入和转移。因此，基质金属蛋白酶被广泛应用到肿瘤的诊断和治疗靶向，从而实现对肿瘤的 早期检测和特异性治疗。而传统的药物载体都是通过利用基质金属蛋白酶对多肽的特异性 识别和切断作用，实现对载体药物分子的控释，而施放的小分子通常通过扩散的方式实现 跨膜运输，因此不能有效的实现在细胞内的富集。因此，设计和合成具有肿瘤特异性靶向， 并且可以促进释放载体分子有效的跨膜运输将极大的有利于肿瘤的抑制和治疗。
【发明内容】
[0006] 为解决现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种肿瘤靶向多肽光敏剂 键合物。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0008] -种肿瘤靶向多肽光敏剂键合物，其结构如下式所示：
[0009] A-B-C-D
[0010] 式中，A为光动力学治疗光敏剂，B为含正电荷的细胞穿膜肽片段，C为基质金属蛋 白酶特异性识别多肽片段，D为含负电荷的多肽片段。
[0011] 所述的光动力学治疗光敏剂优选为酞菁类光敏剂或卟啉类光敏剂。
[0012] 所述的含正电荷的细胞穿膜肽片段优选为如下多肽片段中的一种：精氨酸-赖氨 酸-赖氨酸-精氨酸-精氨酸-谷氨酰胺-精氨酸-精氨酸-精氨酸，[精氨酸] n (n = 6~ 12, n为整数）。
[0013] 所述的基质金属蛋白酶特异性识别多肽片段优选为如下多肽片段中的一种：脯氨 酸-亮氨酸-甘氨酸-缬氨酸-精氨酸，脯氨酸-亮氨酸-甘氨酸-亮氨酸-丙氨酸-甘氨 酸，脯氨酸-亮氨酸-甘氨酸-半胱氨酸-丙氨酸-甘氨酸，甘氨酸-脯氨酸-脯氨酸-甘 氨酸-缬氨酸-缬氨酸-甘氨酸-谷氨酸-赖氨酸-甘氨酸-谷氨酸-谷氨酰胺。
[0014] 所述的含负电荷的多肽片段优选为如下多肽片段中的一种：[天冬氨酸] n(n = 6~12, n为整数），[谷氨酸]n(n = 6~12, n为整数），[天冬氨酸]n-[谷氨酸]Jn = 0~12, m = 0~12, n为整数）；或为主要包含天冬氨酸或谷氨酸的多肽片段。
[0015] 所述的肿瘤靶向多肽光敏剂键合物中B和C通过1~3个甘氨酸连接。
[0016] 所述的肿瘤靶向多肽光敏剂键合物的制备方法，采用多肽固相合成的方法。
[0017] 本发明的肿瘤靶向多肽光敏剂键合物对于基质金属蛋白酶过度表达的肿瘤区域 具有良好的靶向治疗作用。肿瘤靶向是通过肿瘤区域基质金属蛋白酶识别和切断其特异性 识别多肽从而改变多肽光敏剂键合物的穿膜特性来实现。含正电荷的细胞穿膜肽片段和含 负电荷的多肽片段在分子内能通过静电吸附作用形成稳定的复合物。本发明的多肽光敏剂 键合物可以实现血液循环，并且采用具有良好的组织穿透性的600nm~800nm激光进行治 疗，可以广泛的应用于肿瘤的诊断成像、肿瘤治疗的药物传递。
[0018] 本发明具有如下优点和效果：1)整个合成过程采用固相多肽合成技术，制备方法 简单，提纯过程简便。2)通过引入多肽片段，可以显著改善光动力学治疗光敏剂的溶解性和 生理条件下的稳定性，降低光敏剂的暗毒性。3)肿瘤区域基质金属蛋白特异性识别多肽的 引入，可以实现肿瘤区域光动力学治疗光敏剂的靶向富集。4)含正电荷的穿膜肽片段可以 有效提尚光敏剂的穿I旲效率，实现光敏剂的跨I旲运载。5)带负电荷的多狀片段可以有效提 高整个分子在血液循环中的稳定性，减少循环过程中与蛋白的非特异性吸附导致的毒性， 提高光敏剂肿瘤靶向运输的能力。6)通过在特定时间的一定强度的光照，该光敏剂键合物 相较于单独的光敏剂本身具有更好的体内肿瘤抑制效果。7)光敏剂通过血液循环在肿瘤区 域有一定的富集之后，通过一定时间一定强度的光照，可以实现肿瘤的有效抑制。8)该多肽 光敏剂键合物可以被广泛应用到肿瘤的早期诊断，药物分子的肿瘤靶向运输，肿瘤的选择 性治疗，具有广泛的实用性价值。
【附图说明】
[0019] 图1是流式细胞术定量分析HT 1080细胞对于光敏剂（原卟啉）和光敏剂键合物 的内吞效果图，图中PpIX-A-和PpIX-A+分别为含原卟啉（PpIX)荧光低于和高于10 4的细 胞百分数。
[0020] 图2是HT 1080细胞中光诱导多肽光敏剂键合物产生的单线态氧氧化二氯荧光素 二甲酯单线态氧探针导致的荧光恢复的激光共聚焦显微图。
[0021] 图3是光敏剂和光敏剂键合物对于HT 1080细胞的暗毒性和光毒性结果图，其中 左图为暗毒性，右图为光毒性。
[0022] 图4是光敏剂和光敏剂键合物对于SCC-7细胞的暗毒性和光毒性结果图，其中左 图为暗毒性，右图为光毒性。
[0023] 图5是HT 1080肿瘤体积在光动力学治疗期间的变化图。
[0024] 图6是光动力学治疗后HT 1080肿瘤的质量统计图。
[0025] 图7是SCC-7肿瘤体积在光动力学治疗期间的变化图。
[0026] 图8是光动力学治疗后SCC-7肿瘤的质量统计图。
【具体实施方式】
[0027] 以下实施例用于进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制，在不 背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换均属于本 发明的范围。若未特别指明，实施例