可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物及其制备技术领域，具体涉及一种磷脂药用材料及其制备方法与 应用。
【背景技术】
[0002] 化疗是治疗癌症的主要手段之一，但目前癌症患者化疗后的死亡率仍然居高不 下。多药耐药（multidrug resistance，MDR)是临床上化疗失败的主要原因之一。肿瘤细 胞的耐药性分为先天性与后天获得性两大类。研究表明，肿瘤细胞基因或基因表型发生变 化引起细胞凋亡通路改变，最终导致肿瘤先天耐药性的出现。线粒体是细胞的"动力工厂"， 同时也是"自杀武器库"，能启动细胞凋亡通路，因而肿瘤细胞先天性耐药与线粒体功能异 常密切相关。以线粒体作为抗癌药物传递系统的靶点，将传统化疗药物递送到线粒体、促 使线粒体启动凋亡通路，释放细胞色素C，激活ca SpaSe9/3,从而实现肿瘤细胞"自杀"式死 亡，这将是克服肿瘤先天性耐药性，提高肿瘤治疗效果的一种有效手段。将抗癌药物递送到 肿瘤细胞线粒体过程中，需要面临多重生理屏障，包括穿透血管进入肿瘤间隙的血管屏障、 穿透肿瘤细胞外基质和肿瘤细胞膜的质膜屏障以及线粒体膜屏障。线粒体靶向治疗取得成 功的关键在于将药物递送到肿瘤细胞线粒体，避免在跨越生理屏障时药物递送系统解体， 药物脱靶。
[0003] 现有技术报道了二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（DSPE)与3-马来酰亚胺基丙酸羟基 琥珀酰亚胺酯反应合成二硬脂酰磷脂酰乙醇胺马来酰亚胺（DSPE-mal)，DSPE-mal再与 D- (KLAKLAK) 2-C 反应得到 DSPE- (KLAKLAK) 2, DSPE- (KLAKLAK) 2与二甲基马来酸酐通过酰胺 化反应生成一种具有线粒体靶向和PH响应双重功能的新型改性磷脂二硬脂酰磷脂酰乙醇 胺-(KLAKLAK) 2-二甲基马来酰亚胺（DSPE-KLA-DMA，缩写DKD)，将DKD与大豆磷脂、胆固醇、 抗癌药物紫杉醇混合，采用薄膜分散法制备出载药纳米DKD脂质体，并证实了该脂质体具 有降低非特异性蛋白吸附以及线粒体靶向递送药物功能，能促使线粒体凋亡途径启动，在 一定程度上能克服肿瘤先天性耐药性，提高肿瘤治疗效果（L. Jiang et al. Biomaterials 52(2015) 126-139)。但DKD还存在以下不足：1)DKD不具有长循环功能，导致制备出的DKD 脂质体在血管内清除快，不利于抗癌药物跨越血管屏障递送药物；2)利用DKD制备出的载 药纳米脂质体是由分子通过非共价键力组装形成的纳米聚集体，在血液循环以及跨膜过程 中不稳定，容易解体，导致药物在达到靶点前提前释放，达不到治疗效果，而且药物脱靶后 进入正常组织极易造成严重的毒副作用；3)由于DKD的分子结构中不具有亲水保护层，制 备出的DKD脂质体放置一段时间后容易产生团聚，粒径变大，不利于脂质体从血管进入组 织，从而降低肿瘤组织靶向性，同时存在堵塞毛细血管等安全隐患。因此DKD脂质体的长期 稳定性不好，不利于长期存放。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可交联线粒体靶向聚乙二醇化 磷脂药用材料及其制备方法与应用，该药用材料具有良好的长循环功能、可交联性及线粒 体靶向性，利用该药用材料制备出的载药脂质体在血液循环和跨膜过程中具有更好的稳定 性，并具有更好的肿瘤组织靶向性、更大的细胞摄取量和线粒体靶向性，从而能进一步提高 肿瘤治疗效果，同时降低毒副作用，并能长期存放。
[0005] 本发明所述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料，其结构式如下：
[0007] 上述结构式中，n = 10,12,14,16。
[0008] 本发明所述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料的制备方法，以脂肪酸 酰磷脂酰乙醇胺 -聚乙二醇-马来酰亚胺、多肽D-(Klaklak)2-Q^r有机碱为原料，多肽 D-(KLAKLAk)2-C5、有机碱、脂肪酸酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-马来酰亚胺的摩尔比为 (1~3) :(1~3) :1，所述多肽D-(KLAKLAk)2-C5的氨基酸序列为序列表中SEQ ID NO :1所 述，工艺步骤如下：
[0009] 在氮气保护下，将脂肪酸酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-马来酰亚胺、有机碱和第 一溶剂混合均匀得到第一溶液，所述第一溶剂的用量为使第一溶液中脂肪酸酰磷脂酰乙醇 胺-聚乙二醇-马来酰亚胺的浓度为100~300mmol/L ;
[0010] 在氮气保护下，将多肽D- (KLAKLAK) 2-(：5溶于第二溶剂中得到第二溶液，第二溶剂 的用量为使第二溶液中多肽D-(KLAKLAK)2-Cj^浓度为100~900mol/L ;
[0011] 将第一溶液和第二溶液混合，在避光、搅拌下于20~40°C反应12~48小时，反应 结束后除去溶剂得到固态物质，将所得固态物质用氯仿或二甲亚砜溶解后过滤掉不溶物， 收集滤液，除去滤液中的溶剂即得到可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料。
[0012] 上述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料的制备方法，所述脂肪酸酰磷脂 酰乙醇胺-聚乙二醇-马来酰亚胺为二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000-马来酰胺、 二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000-马来酰胺、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇 2000-马来酰胺、二月桂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000-马来酰胺中的一种。
[0013] 上述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料的制备方法，所述有机碱为三乙 胺、4-二甲氨基吡啶或者N、N-二异丙基乙胺中的任一种。
[0014] 上述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料的制备方法，所述第一溶剂为二 氯甲烷或氯仿，第二溶剂甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的任一种。
[0015] 本发明还提供了上述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料在制备载药脂 质体中的应用，所述药用材料可与抗癌药物、磷脂、胆固醇混合制得脂质体，抗癌药物为阿 霉素、紫杉醇等。所述脂质体在制备好后可在加入乙二硫醇和通氧气条件下以共价键的形 式形成二硫键交联结构，以提高载药脂质体在血液循环和跨膜过程中的稳定性。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0017] 1、本发明为抗肿瘤载药脂质体的制备提供了一种新的药用材料。
[0018] 2、本发明所述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料由于具有聚乙二醇链 段，能延长体内循环时间，并以多肽D-(KLAKLAk)2-C5为线粒体靶向分子，且具有可交联结 构巯基，因此具有良好的长循环功能、可交联性和线粒体靶向性。
[0019] 3、本发明所述可交联线粒体靶向聚乙二醇化磷脂药用材料由于具有可交联结构， 利用该药用材料制备的载药脂质体在加入乙二硫醇和通氧气条件下以共价键的形式形成 二硫键交联结构，在血液循环中具有良好的稳定性，能避免脂质体解体导致药物提前释放， 同时具良好更好的肿瘤组织、线粒体靶向能力，因此对正常组织的毒副作用很小。
[0020] 4、利用该药用材料制备出的载药脂质体在体内具有更长的循环时间（见长循环 实验），药用材料的可交联性使得载药脂质体在加入1，2-乙二硫醇并通氧气条件下以共价 键的形式形成二硫键交联结构，进入人体后在血液中具有良好的稳定性，药物释放极缓慢 (见体外释放实验），有利于脂质体跨越血管屏障递送药物，同时由于肿瘤血管壁上皮细胞 间隙比正常血管壁的上皮细胞间隙大，稳定的载药脂质体在体内的循环时间长有利于载药 脂质体从肿瘤血管渗出，通过增强渗透与滞留效应（EPR效应）使更多的载药脂质体进入肿 瘤组织，因此具有更好的肿瘤组织靶向性（见肿瘤组织靶向性比较实验）；载药脂质体进入