子母弹型抗肿瘤金纳米结合物杂合脂质体制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医药技术和纳米科技领域，具体涉及一种新颖的金纳米粒子-化 疗药物结合物杂合脂质体的设计、构建和应用。该系统结合了纳米药物载体和纳米前药的 概念，其中脂质体纳米尺寸的载体，起到运载系统和保护药物的作用；金纳米粒子-化疗药 物结合物相当于紫杉醇药物的纳米前药，是化疗药物的纳米化和集成化，包载于脂质体双 分子层内，起到提高单位体积内药物浓度、细胞摄取和选择性释放的作用。两者结合能改善 药物的生物利用度和药物代谢动力学性质，赋予药物良好的溶解性、长循环和肝靶向性质， 可用于静脉注射肿瘤诊断及治疗研究。
【背景技术】
[0002] 近些年来，随着纳米技术的迅猛发展，纳米药物传递系统已成为生物医药领域的 研究热点之一。纳米药物传递系统的出现可有效解决在生物药剂分类系统中IV级药物的 水溶性和渗透性，进而有效提高生物利用度，增长药物的体内半衰期、改善药物代谢和排泄 性质、提高靶向性等一系列优势。
[0003] 在纳米药物的研发进程中，有机载体如脂质体、胶束、树状共聚物和纳米粒等，利 用载体纳米级的尺寸和肿瘤组织的血管渗漏作用（EPR效应）实现药物的被动靶向，还可以 对载体材料进行功能性修饰或科学设计，获得具有主动靶向、长循环、温度/pH/光敏感等 智能药物传输系统。然而，单位体积内药物负载量低、体内环境下不稳定、达到病变部位前 的药物泄露（释放）是此类载体的主要问题。
[0004] 无机金属或其氧化物制备的纳米粒子（如Au、Ag、Fe3O4等）为载体，将难溶性药 物（或其衍生物）通过共价键连接于粒子表面，形成纳米粒结合物的形式。应用这种策略： (一）载药粒子可以控制在几个纳米的范围内（Au~3nm，Fe304~5nm)，甚至可通过核膜的 孔洞，实现细胞核靶向；（二）一个纳米粒子表面连接多个药物分子，可大大增加药物在单 位体积内的浓度（Auenn0-PTX72,Fe3O4enn0-PTX83);(三）选择具有等离子共振、磁性、荧光、光 散射、光致发热等特性的纳米粒子作为载体，为诊疗一体化、化疗热疗结合的治疗系统提供 可能；（四）已有多项研究表明金纳米粒子等具有良好的生物相容性，对生物体不会造成毒 副作用。然而，目前研究结果表明，该类载药系统的共同缺点是：（1)水溶性差；（2)药物与 纳米粒子之间缺乏实现药物释放的触发式连接基团；（3)药物仍然暴露于系统外表面，进 入体内后，不可避免的存在特异性或非特异性的吸附、识别和酶解作用，药效降低且副作用 增加。
[0005] 因此，将有机和无机的药物载体策略相结合，构建具有杂合结构的药物传递系统， 对两类系统的有机结合和优势互补，进一步提高药效、降低毒副作用具有重要意义。综合考 虑有机和无机药物的各自特点和优势，采用公认的性质优秀的脂质体和金纳米粒子作为有 机和无机载体，构建一种具有"子母弹"型结构的金纳米结合物杂合脂质体，用于抗肿瘤治 疗研究。
[0006] 脂质体是与生物细胞膜类似的囊泡结构，尺寸在100~250nm之间，主要由磷脂 及对其流动性进行调节的胆固醇构成，磷脂为双亲性结构，在水溶性介质中形成中心及外 侧亲水、双分子层间疏水的囊泡。不同性质的药物可根据相似相溶的原则与脂质体的不同 位置亲和，从而达到对药物进行包载的结果。脂质体可有效改善疏水药物的水溶性，提高 生物利用度，降低其毒副作用，减轻变态反应和其他免疫反应，并且对于药物同时具有缓释 效果，可有效延长药物在体内的半衰期，增加药物滞留时间，是一种性能优良的有机纳米载 体。
[0007] 金纳米粒子为微小单质金粒子，直径可在I-IOOnm范围内稳定存在，是稳定且与 生物体生物相容的一种金属纳米粒子，其有特殊的光学及物理化学性质。在生物医药领域， 因其特殊的物理化学光学特性，在负载及传递药物方面在以下几个方面具有很大的优势： (一）金纳米粒子生物惰性，对生物体无毒，有良好的生物相容性；（二）金纳米粒子在制备 过程中，可根据需要制备成不同形态、不同粒径的金纳米粒，条件可控稳定；（三）金纳米可 与S、N等形成共价键形式，共价键稳定，使其能被S、N衍生化的多种官能团修饰，产生不同 的功能及疗效；（四）当金纳米粒子表面被S、N共价键修饰时，在体内环境刺激（如游离巯 基，胞内高谷胱甘肽浓度）或体外人为刺激（如光照）存在时，可有选择性的发生配体置换 反应、趁热、熔融、变构等现象，将治疗物质释放出来；（五）金纳米粒子具有特殊的光散射 性质、荧光性质以及光致热疗性质，其在肿瘤诊断及治疗方向已开始有较深入的研究，是一 种性能优良的无机纳米载体。
[0008] "子母弹"指具有"分身术"的一种远距离攻击武器，母弹被送到设定地点，装载于 母弹内部的子弹倾泻而出，给予目标致命的打击。将"子母弹"的策略应用于药物传递系 统，可确保药物在准确递送至靶位后，释放出相当于药物储库的纳米前药，纳米前药系统通 过体内环境响应刺激持续释放出药物，进而达到比单纯使用脂质体或金纳米粒子具有更优 良和显著的治疗效果。
【发明内容】
[0009] 本发明公开了一种"子母弹"型抗肿瘤金纳米结合物杂合脂质体，该类杂合脂质体 各构成部分的制备方法，药物体外释放特性，及药物传递应用。本发明制备的抗肿瘤金纳米 结合物杂合脂质体是将金结合物包载入脂质体中；或分别制备包载药物的脂质体和包载金 纳米结合物的脂质体，再将两种脂质体以不同体积比物理混合；或将药物和金纳米结合物 通过一步制备的方法同时包载入脂质体中。其中金纳米结合物以金纳米粒子为内核，疏基 化的PEG药物为治疗配体。脂质体制备材料为卵磷脂与胆固醇以一定比例混合，采用薄膜 分散法制备。该方法制备的杂合脂质体尺寸在120~250nm范围内；金纳米结合物包载于 脂质体双分子层内，其粒径小于50nm;杂合脂质体能显著提高紫杉醇在体内循环时间，增 加单位体积药物浓度，改善药物的生物利用度和药物代谢动力学性质。
[0010] 本发明涉及到具有如说明书附图1结构所示的"子母弹"型抗肿瘤金纳米结合物 杂合脂质体。
[0011] 本发明子母弹"型抗肿瘤金纳米结合物杂合脂质体，其特征在于脂质体使用卵磷 脂与胆固醇以薄膜分散法制备，卵磷脂：胆固醇比例在2 : 1-4 : 1范围内，最佳比例为 4 : 1，空白脂质体尺寸在70-110nm范围内；
[0012] 所述的金纳米结合物杂合脂质体，其特征在于金纳米结合物以金纳米粒子为内 核，巯基-聚乙二醇-化疗药物（HS-PEG-Drug)为治疗侧链，通过S-Au键与金纳米粒子内 核结合组成金纳米结合物；
[0013] 所述的金纳米结合物，其特征在于金纳米粒子的制备采用柠檬酸钠为稳定剂的硼 氢化钠还原法，制备的金纳米粒子尺寸在2-5nm范围内；
[0014] 所述的金纳米结合物，其特征在于治疗侧链通过聚乙二醇为连接臂，连接化疗药 物和金纳米粒子，聚乙^醇一端通过含疏基的官能团（如疏基烧酸、疏基烷基醇、疏基烧 胺、硫辛酸等）上的巯基与金纳米粒子表面形成S-Au键，另一端通过羧基或氨基与化疗药 物的氨基或羧基形成酯键；
[0015] 所述的金纳米结合物，其特征在于连接臂聚乙二醇分子量小于等于1，OOODa;
[0016] 所述的金纳米结合物，其特征在于其中的化疗药物可以是紫杉醇、蒽醌类化合