一种纳米载药系统及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米生物医药领域，涉及一种纳米载药系统及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]乳腺癌是严重影响广大妇女身体健康的恶性肿瘤，主要是由乳腺导管上皮细胞发生的恶性细胞增殖。其病因并不十分明确，目前认为可能与遗传、内分泌、病毒感染、基因及细胞因子等改变有关。手术、放疗、化疗或者内分泌治疗是乳腺癌的主要治疗手段，然而，这些治疗方法的效果欠佳，毒副作用大，患者顺应性差。研究显示，光热治疗是一种创伤性低的方法，可提高化疗的敏感性，有望协同化疗提高抗肿瘤效果。
[0003]美国国立卫生研究生发现的硼替佐米作为第一个蛋白酶体抑制剂药物，对多种肿瘤细胞有很强的抑制作用，其与其他的抗癌药物联合使用(如阿霉素)可以有效的促进肿瘤细胞凋亡，增强化疗敏感性，克服化疗耐药性。然而，硼替佐米的临床使用和疗效被水溶性差、稳定性差、生物利用度低、对正常组织毒性大、产生耐药性等一系列问题所限制。此夕卜，硼替佐米如何与其他化疗药物有效地共同递送也是亟待解决的问题。
[0004]为了避免重复繁琐给药，提高患者顺应性，临床实践中需要单一的给药系统拥有多种化疗药物同时递送和光热治疗的功能。此外，近期的研究表明小尺寸的抗癌纳米药物，尤其是50纳米或更小尺寸的药物，体内表现更强，组织渗透更大和肿瘤抑制性更好。然而，目前的双药递送系统和光热治疗试剂的尺寸往往都比较大，很难控制在10nm以内，而且，常用的光热治疗试剂往往是金纳米棒、纳米笼，碳材料，生物相容性差、毒副作用大。
[0005]因此，在本领域期望开发一种既可以将硼替佐米与其他化学抗癌药物联合应用，又可以实现化疗与热疗联合治疗的小尺寸纳米药物递送系统。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米载药系统及其制备方法和应用。本发明的纳米载药系统可以实现硼替佐米与其他化学抗癌药物的同时递送，又具有光热治疗效果，可以达到化疗与热疗联合治疗的效果。
[0007]为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]—方面，本发明提供一种纳米载药系统，所述纳米载药系统包含载药纳米胶束内核和聚多巴胺外壳以及聚多巴胺外壳上连接的硼替佐米，所述载药纳米胶束为聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺包载化学抗癌药物形成的纳米胶束。
[0009]本发明的纳米载药系统，通过聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺包载化学抗癌药物形成胶束，以及在聚多巴胺外壳上连接硼替佐米，实现了硼替佐米与化学抗癌药物的同时递送，并且由于聚多巴胺外壳具有光热效应，因此可以实现将化学药物治疗与光热治疗相结合。
[0010]本发明的纳米载药系统中，通过形成硼酸邻苯二酚酯键而在聚多巴胺外壳上连接硼替佐米。
[0011]本发明的纳米载药系统中，所述聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺聚中乙二醇链段中聚乙二醇链段的重均分子量为1000?15000，例如1000、1200、1400、1500、2000、2300、2500、2800、3000、3500、4000、4500、5000、5200、5400、5800、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000 或 15000，优选为 1500 ?5500。
[0012]优选地，本发明所述化学抗癌药物为疏水性和/或亲水性化学抗癌药物，优选为阿霉素、紫杉醇、顺铂、环磷酰胺、羟基喜树碱或所述药物的药学上可接受的盐中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为盐酸阿霉素。在药物联合应用时，应注意药物之间的相互作用，例如环磷酰胺与阿霉素同用时，可增加心脏毒性，因此在药物联合应用时，避免药物相互作用而对人体产生毒性。本发明所述药物组合可以为但不限于羟基喜树碱和顺铂的组合、羟基喜树碱和阿霉素的组合、顺铂和盐酸阿霉素的组合、羟基喜树碱与顺铂和阿霉素的组合、顺铂与环磷酰胺和羟基喜树碱的组合。此外，由于本发明的纳米药物载体系统中含有硼替佐米，因此也要注意硼替佐米与上述药物联用时的药物相互作用，以不产生毒副作用为用药原则。
[0013]本发明的纳米载药系统中，所述载药纳米胶束内核的粒径为< 30nm。
[0014]本发明的纳米载药系统中，所述聚多巴胺外壳的厚度为I?15nm，例如lnm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、llnm、12nm、13nm、14nm 或 15nm，优选为 3 ?10nm，进一步优选为4?8nm。
[0015]本发明中载药纳米胶束内核的粒径< 30nm，加上聚多巴胺壳层的厚度(I?15nm)，总体药物载体颗粒的粒径在50nm以下，该粒径范围的纳米颗粒可以在体循环中稳定存在，并且可以显示出较大的组织穿透力和更强的癌症部位富集作用，使得该药物载体可以实现携带药物在肿瘤部位富集，以达到靶向递送抗癌药物，提高对肿瘤的抑制能力。
[0016]另一方面，本发明提供了如第一方面所述的纳米载药系统的制备方法，所述方法包括以下步骤:
[0017](I)载药纳米胶束的形成；
[0018](2)在所述载药纳米胶束外形成聚多巴胺外壳；
[0019](3)在聚多巴胺外壳上连接硼替佐米。
[0020]在本发明所述纳米载药系统的制备方法中，步骤(I)所述载药纳米胶束形成的方法为:将聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺和化学抗癌药物分散在PH值为8.0-9.0的缓冲溶液中，获得载药纳米胶束溶液。
[0021]优选地，步骤(2)所述在载药纳米胶束外形成聚多巴胺外壳的方法为:向载药纳米胶束溶液中加入多巴胺盐酸盐，反应4?48小时，在所述载药胶束外形成聚多巴胺外壳，得到具有聚多巴胺外壳的载药纳米胶束溶液。
[0022]优选地，步骤(3)所述在聚多巴胺外壳上连接硼替佐米的方法为:使具有聚多巴胺外壳的载药纳米胶束溶液与溶有硼替佐米的有机相混合，反应I?24h，使硼替佐米连接在聚多巴胺外壳上。
[0023]在本发明中，步骤(I)的实现可以采用两种方案，第一种是将PEG-DSPE和化学抗癌药物形成载药纳米胶束后再分散到缓冲溶液中；第二种是直接在缓冲溶液中形成载药纳米胶束溶液。根据所应用的具体药物的溶解性选择合适的方案。具体地，第一种方案可以将PEG-DSPE和化学抗癌药物加入有机溶剂(如甲醇和/或二氯甲烷)中，溶解(通过超声或搅拌)，而后除去有机溶剂(通过旋转蒸发或减压蒸馏等)，PEG-DSPE会在烧瓶内形成一层膜，加水分散，再加缓冲溶液调整PH值，或者直接加入8.0-9.0 (优选pH 8.5)的缓冲溶液进行分散，得到载药纳米胶束溶液。第一种方案更适合于包载疏水性药物。第二种方案是将PEG-DSPE直接加入到水或者pH 8.0-9.0 (优选pH 8.5)的缓冲溶液中，经过超声和/或搅拌，PEG-DSPE会在水体系中自组装形成胶束，然后再加入化学抗癌药物(如盐酸阿霉素)，需要注意的是，如果用水进行分散，后续仍需要加缓冲溶液调整PH值。第二种方案更利于PEG-DSPE包载带正电荷的亲水性药物分子。在本发明中，两种方案均可以形成30nm以下的载药纳米胶束。
[0024]在本发明的步骤(I)中将PEG-DSPE和化学抗癌药物分散在pH值为8.0-9.0的缓冲溶液中得到载药纳米胶束溶液，因此，本发明所述的载药纳米胶束溶液为载药纳米胶束的缓冲溶液体系，PH值为8.0-9.00
[0025]在本发明步骤(2)中利用在pH值为8.0-9.0的载药纳米胶束的缓冲溶液体系中使多巴胺盐酸盐发生自聚合作用生成聚多巴胺，而包覆于载药纳米胶束上。
[0026]在本发明步骤(3)中聚多巴胺与硼替佐米发生反应，形成硼酸邻苯二酚酯键，从而将硼替佐米连接在聚多巴胺外壳上。
[0027]在本发明所述纳米载药系统的制备方法中，步骤(I)所述聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺与化学抗癌药物的质量比为4?20:1，例如4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10: 1、11: 1、12: 1、13: 1、14: 1、15: 1、16: 1、17: 1、18: 1、19:1 或 20:1，优选为 4 ?10:1。
[0028]优选地，步骤(I)所述缓冲溶液为tris-HCl缓冲溶液。
[0029]优选地，步骤(I)所述缓冲溶液的？!1值可以为8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9 或 9.0，优选为 8.5。
[0030]优选地，步骤(I)所述载药纳米胶束的浓度为2?15mg/mL，例如2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、llmg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL 或 15mg/mL。
[0031]优选地，步骤(2)所述聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺与多巴胺盐酸盐的质量比为 1:0.2 ?1.5，例如 1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4 或 1:1.5，优选为 1:0.5 ?0.8。
[0032]在本发明所述纳米载药系统的制备方法中，步骤(2)所述反应时间为4?48小时，例如4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、10小时、12小时、14小时、15小时、16小时、18小时、20小时、22小时、24小时、26小时、28小时、30小时、33小时、35小时、38