一种纳米药物组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于纳米药物技术领域，涉及一种纳米药物组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

顺铂作为一种广谱的抗肿瘤药物，被广泛应用于临床治疗。但是长期使用顺铂，会使病人产生耐药性，耐药性是造成化疗失败的重要原因之一。导致顺铂耐药性的原因有许多种，其中一种则是由于谷胱甘肽转移酶的高表达。谷胱甘肽转移酶是谷胱甘肽结合反应的关键酶，催化谷胱甘肽结合反应的起始步骤。许多外源化学物在生物转化第一相反应中极易形成某些生物活性中间产物，它们可与细胞生物大分子重要成分发生共价结合，对机体造成损害。谷胱甘肽与其结合后，可防止发生此种共价结合，起到解毒作用。顺铂作为一种外源化学物，进入肿瘤细胞后，有一部分会因为与谷胱甘肽结合而失活，进而被清除。谷胱甘肽转移酶的高表达则加速了这一过程，使更多的顺铂失活而不能进入细胞核发挥药效，最终造成肿瘤细胞对顺铂产生耐药性。利尿酸作为谷胱甘肽转移酶的抑制剂，可以很好的降低其活性。2005年，美国的研究人员将利尿酸连接到顺铂的轴向，形成顺铂的前药，称为利尿酸铂(Ethacraplatin)。利尿酸铂进入肿瘤细胞后被细胞内的还原性分子还原，产生小分子利尿酸和顺铂，通过抑制谷胱甘肽转移酶的活性，使更多顺铂在肿瘤细胞内富集起效，其对耐药肿瘤细胞的杀伤效果明显优于顺铂与利尿酸的单独和联合使用。利尿酸铂虽然有明显逆转耐药的效果，但是它也存在一些缺陷，严重限制其应用于临床。例如，利尿酸铂在水中的溶解性极差，小分子利尿酸的体内循环时间较顺铂短，长时间内不能与顺铂同时起效，大大降低其对耐药肿瘤细胞的杀伤作用。因此，亟需找到一种方法改善利尿酸铂的水溶性并使其在体内长效缓释，更好的发挥其逆转顺铂耐药效果，同时降低毒副作用，为利尿酸铂应用于临床提供可能性。近些年，纳米载体在铂类药物递送方面取得系列进展，引起学术界的关注和兴趣。采用纳米载药系统可以很好的改善药物性质，提高药物疗效，降低毒副性。Lippard教授课题组采用纳米颗粒对mitaplatin进行包载，实验结果表明纳米结构有利于减少mitaplatin在肾脏的累积，减轻药物的肾毒性且不影响药效。Lin教授课题组设计了一种PEG修饰的磷酸锌配位聚合物用以载带顺铂和奥沙利铂的前药，通过动物实验证明，该载药系统明显改善药物在体内的分布，并且显著提高了药效。

因此，在本领域，亟需找到一种高效的纳米载体帮助改善利尿酸铂的水溶性，高效的递送其进入耐药肿瘤细胞，提高其抗肿瘤效果。

技术实现要素：

针对现有技术，本发明的目的在于提供一种纳米药物组合物及其制备方法和应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种纳米药物组合物，所述纳米药物组合物以两亲性聚合物为药物载体，所述药物载体中包载有利尿酸铂。

在本发明中，利用两亲性聚合物为载体材料，在水溶液中，两亲性聚合物自发的形成胶束结构，疏水链段形成疏水内核将药物容纳其中，亲水性链段形成亲水尾部，使得整个胶束很好的溶解在水溶液中。本发明提供的药物组合物具有较好的水溶性和缓释特性，促进了抗癌药物分子进入肿瘤细胞，逆转肿瘤耐药。

优选地，所述两亲性聚合物为DSPE-PEG(二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇)、PLGA-PEG(聚乳酸-羟基乙酸-聚乙二醇)或PLA-PEG(聚乳酸-聚乙二醇)中的任意一种或至少两种的组合，优选DSPE-PEG；优选地，所述DSPE-PEG为DSPE-PEG₂₀₀₀。

优选地，所述两亲性聚合物的重均分子量为2000-50000Da，例如2000Da、3000Da、4000Da、5000Da、6000Da、7000Da、8000Da、9000Da、10000Da、12000Da、14000Da、16000Da、18000Da、20000Da、2300Da、25000Da、30000Da、35000Da、40000Da、45000Da或50000Da，优选2000-10000Da。

优选地，所述抗肿瘤纳米药物组合物的水合粒径为40-150nm，例如40nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm或150nm。所述抗肿瘤纳米药物组合物具有较好的分散性。

在本发明中，所述水合粒径是参照文献(纳米材料学，哈尔滨工程大学出版社，2002年版)中的动态光散射法测定得到的数值。

另一方面，本发明提供了如上所述的纳米药物组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)在有机溶剂中，将利尿酸铂与药物载体混合，然后除去所述有机溶剂；

(2)将步骤(1)除去有机溶剂得到的物料与缓冲溶液接触，形成纳米胶束，得到所述纳米药物组合物。

优选地，步骤(1)所述有机溶剂为甲醇、四氢呋喃、丙酮或氯仿中的任意一种或至少两种的组合，优选甲醇。当然除了这些有机溶剂之外也可以选择其他合适的有机溶剂。

优选地，相对于10mg载体，有机溶剂的用量为1-15mL，例如1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL、9mL、10mL、11mL、12mL、13mL、14mL或15mL，优选10-15mL。

优选地，步骤(1)所述利尿酸铂与药物载体的质量比为1:(3-30)，例如1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:9.5、1:10、1:13、1:15、1:18、1:20、1:25、1:28或1:30。

在本发明中，步骤(1)所述除去所述有机溶剂的方法可以选择本领域技术人员所公知的方法，例如可以参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的采用真空旋蒸的方法进行。

在本发明中，步骤(2)中，所述与步骤(1)除去有机溶剂得到的物料进行接触的缓冲溶液可以为本领域技术人员所熟知的能用于药物组合物的各种缓冲液。

优选地，步骤(2)所述缓冲溶液为pH 7.3-7.5(例如pH 7.3、pH 7.4或pH7.5)的磷酸盐(PBS)缓冲液、HEPES缓冲液或生理盐水中的任意一种或至少两种的组合，优选为pH 7.3-7.5的磷酸盐缓冲液。

优选地，所述pH 7.3-7.5的磷酸盐缓冲液为含有7.5-8.5g/L(例如7.5g/L、7.6g/L、7.7g/L、7.8g/L、8g/L、8.1g/L、8.2g/L、8.3g/L、8.4g/L或8.5g/L)的氯化钠、0.15-0.25g/L(例如0.15g/L、0.17g/L、0.19g/L、0.2g/L、0.22g/L、0.24g/L或0.25g/L)的氯化钾、2.8-3.0g/L(例如2.8g/L、2.9g/L或3g/L)的磷酸氢二钠和0.15-0.25g/L(例如0.15g/L、0.17g/L、0.19g/L、0.2g/L、0.22g/L、0.24g/L或0.25g/L)的磷酸二氢钾的水溶液。

在本发明中，步骤(2)所述接触的条件没有特别的限制，只要其可在缓冲液中形成纳米胶束即可。优选地，步骤(2)所述接触时的温度为20-60℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。优选地，步骤(2)所述接触的时间为5-30min，例如5min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、23min、25min、28min或30min。

在本发明中，所述缓冲溶液的用量也没有特别的限制，只要可将所述干燥后的物与疏水性药物转变为纳米胶束即可，优选地，相对于10mg所述步骤(1)除去有机溶剂得到的物料，步骤(2)所述缓冲溶液的加入量为0.5-2mL，例如0.5mL、0.6mL、0.7mL、0.8mL、0.9mL、1mL、1.3mL、1.5mL、1.8mL或2mL。

根据本发明，为了进一步保证步骤(1)除去有机溶剂得到的物料充分转化为纳米胶束，可以选择在步骤(2)所述接触后还包括将混合液在20-40℃(例如20℃、25℃、28℃、30℃、35℃、38℃或40℃)下静置0.5-2小时(例如0.5小时、0.8小时、1小时、1.2小时、1.4小时、1.6小时、1.8小时或2小时)的步骤。

另一方面，本发明提供了如上所述的纳米药物组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明利用利用两亲性聚合物为载体材料，在水溶液中，两亲性聚合物自发的形成胶束结构，疏水端形成疏水内核将利尿酸铂容纳其中，改善了利尿酸铂的水溶性并使其在体内长效缓释，更好的发挥其逆转顺铂耐药效果，同时降低毒副作用，为利尿酸铂应用于临床提供了可能性，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1制备的纳米药物组合物胶束的粒径分布图。

图2是本发明实施例1制备的纳米药物组合物胶束的透射电镜图，其标尺为200nm。

图3是本发明实施例1制备的纳米药物组合物胶束在生理条件下的体外释放曲线图。

图4是本发明实施例1制备的纳米药物组合物胶束的细胞毒性实验结果图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

以下实施例中，DSPE-PEG₂₀₀₀均购自Lipoid GmbH公司，疏水利尿酸铂由本实验室参照现有技术合成。透射电镜图通过FEI公司的透射电镜(Tecnai G2 20S-TWIN，200kV)观察得到；粒径分析图谱通过Malvern公司的激光粒度仪动态光散射(Zetasizer NanoZS)测定。细胞活力测定通过连续光谱多功能酶标仪(Tecan infinite M200)检测。透析管购自millipore公司，货号为74504-3。顺铂耐药型人源肝癌细胞BEL7404-CP20来自美国国立卫生院Michael M.Gottesman实验室馈赠。

实施例1

本实例通过包括如下步骤的方法制备利尿酸铂纳米胶束。

(1)在茄形瓶中将14mg载体DSPE-PEG₂₀₀₀和2mg的利尿酸铂溶于10ml甲醇溶液中，并参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的方法进行真空旋转蒸发，得到16mg除去有机溶剂的物料。

(2)在步骤(1)中含有除去有机溶剂后的物料的茄形瓶中加入pH 7.4的PBS缓冲液1mL进行接触，接触的条件为：温度为25℃，时间为10min。将接触结束后的溶液于25℃静置1小时，得到胶束化的药物组合物。

实施例2

本实例通过包括如下步骤的方法制备利尿酸铂纳米胶束。

(1)在茄形瓶中将10mg载体DSPE-PEG₂₀₀₀和2mg的利尿酸铂溶于1ml甲醇溶液中，并参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的方法进行真空旋转蒸发，得到12mg除去有机溶剂后的物料。

(2)在步骤(1)中含有除去有机溶剂后的物料的茄形瓶中加入pH 7.4的PBS缓冲液1mL进行接触，接触的条件为：温度为25℃，时间为10min。将接触结束后的溶液于25℃静置1小时，得到胶束化的药物组合物。

实施例3

本实例通过包括如下步骤的方法制备利尿酸铂纳米胶束。

(1)在茄形瓶中将12mg载体DSPE-PEG₂₀₀₀和2mg的利尿酸铂溶于10ml甲醇溶液中，并参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的方法进行真空旋转蒸发，得到14mg除去有机溶剂后的物料。

(2)在步骤(1)中含有除去有机溶剂后的物料的茄形瓶中加入pH 7.4的PBS缓冲液1mL进行接触，接触的条件为：温度为25℃，时间为10min。将接触结束后的溶液于25℃静置1小时，得到胶束化的药物组合物。

实施例4

本实例通过包括如下步骤的方法制备利尿酸铂纳米胶束。

(1)在茄形瓶中将20mg载体PLGA₁₈₀₀₀-PEG₂₀₀₀和2mg的利尿酸铂溶于20ml丙酮溶中，并参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的方法进行真空旋转蒸发，得到22mg除去有机溶剂后的物料。

(2)在步骤(1)中含有除去有机溶剂后的物料的茄形瓶中加入pH 7.4的PBS缓冲液1mL进行接触，接触的条件为：温度为60℃，时间为5min。将接触结束后的溶液于25℃静置1小时，得到胶束化的药物组合物。

实施例5

本实例通过包括如下步骤的方法制备利尿酸铂纳米胶束。

(1)在茄形瓶中将30mg载体PLGA₁₈₀₀₀-PEG₂₀₀₀和2mg的利尿酸铂溶于20ml丙酮溶中，并参照药剂学(人民卫生出版社，2007年出版)中公开的方法进行真空旋转蒸发，得到32mg除去有机溶剂后的物料。

(2)在步骤(1)中含有除去有机溶剂后的物料的茄形瓶中加入pH 7.4的PBS缓冲液1mL进行接触，接触的条件为：温度为40℃，时间为30min。将接触结束后的溶液于25℃静置1小时，得到胶束化的药物组合物。

对实施例1-5制备的药物组合物形态及粒径的进行测定

使用透射电镜按照其说明书中的方法，观察实施例1制备的药物组合物。使用激光粒度仪按照其说明书中的方法，对实施例1中制备的药物组合物分别进行动态光散射测定，测得实施例1中制备的药物组合物的平均粒径分别为64.2nm，其中，实施例1中制备的药物组合物的透射电镜图如图1所示，粒径分布如图2所示。

对实施例2-5制备的药物组合物进行如上相同的测试，实施例1-5的测试结果如表1所示。

表1

实施例6

在本实施例中对实施例1-5制备得到的药物组合物中药物的释放特性进行考察，方法如下：

分别将实施例1中制备的药物组合物平均加入到数个截留分子量为6000-8000KDa的透析管中，每管150μL，以2L的pH 7.4的PBS磷酸盐缓冲液(含有8.0g/L的氯化钠、0.2g/L的氯化钾、2.9g/L的十二水合磷酸氢二钠和0.2g/L的磷酸二氢钾的水溶液,pH 7.4)为释放介质，在37℃下，从透析管放入到释放介质那刻设为0时刻，在1、4、6、16、25、48、72、96、120和144小时时取出3个透析管。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定各个时间点透析管中药物的浓度，按照文献(生物药剂学与药物动力学，人民卫生出版社，2007年出版)中的方法，计算药物释放量。如图3所示，结果表明，实施例1中制备的药物组合物可在pH 7.4的条件下，1个小时后释放量为18％，72小时后释放量接近85％，说明本发明提供的药物组合物具有较好的长效缓释性能，并且无明显突释。

对实施例2-5制备的药物组合物进行如上相同的测试，得到与如上基本相同的检测结果，本发明在此不再赘述。

实施例7

在本实施例中对实施例1-5制备得到的药物组合物的细胞毒性进行测定，方法如下：

选用人源肝癌BEL7404-CP20细胞进行检测实施例1中制备其中，人源肝癌细胞BEL7404-CP20细胞是顺铂耐药株。按照文献(细胞培养，司徒镇强，世界图书出版公司，1996年)中的方法将上述两种细胞进行培养，而后分别加入实施例1制备的药物组合物，加药48小时后按照文献(细胞培养，司徒镇强，世界图书出版公司，1996年)中的方法(MTT法)检测细胞存活率(阳性对照为含相同浓度疏水性药物的游离药物组，阴性对照为不含疏水性药物的空白培养基，其中以阴性对照组中细胞的存活率按100％计算)。结果显示，实施例1中的药物组合物对BEL7404-CP20细胞的杀伤效果均明显高于阳性对照组。实施例1中的药物组合物以及阳性对照对BEL7404-CP20细胞的杀伤情况分别如图4所示，加入药物的浓度以利尿酸铂的浓度计，分别为0.5、5、20、40、80、120、160和200μM。其对于BEL7404-CP20细胞的半数存活浓度为33μM，低于游离利尿酸铂组的半数存活浓度58.9μM和顺铂组的半数存活浓度76.4μM

对实施例2-5制备的药物组合物进行如上相同的测试，得到与如上基本相同的检测结果，本发明在此不再赘述。

从以上结果可以看出，本发明提供的药物组合物颗粒形态均较均一，分散度好，具有较好的药物的释放特性。细胞毒性的结果显示，针对于BEL7404-CP20细胞而言，实施例1-5中的药物组合物对细胞的半数存活浓度均低于游离利尿酸铂组和顺铂组，证明该药物组合可高效的进入肿瘤细胞并将肿瘤细胞杀死，有明显的逆转耐药特性。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的纳米药物组合物及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。