细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物及其制备方法与应用与流程

本发明属于生物纳米药物的合成与制备领域，尤其是涉及一种细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、青蒿琥酯(artesunate,ats)，即双氢青蒿素-1,2-α-琥珀酸单酯，具有显著的抗疟功效，是抗疟药青蒿素最重要的衍生物之一。其作用机制与青蒿素类似，主要通过药效团双氧桥结构与血红蛋白中的铁素结合，产生活性氧(ros)来杀伤疟原虫。因其琥珀酸片段结构的极性及亲水性，相比母体化合物青蒿素，青蒿琥酯的溶解性、生物利用度及抗疟效果均有进一步改善。然而青蒿琥酯在水中的溶解度仅为21μg/ml，口服生物利用度仍不理想，导致其临床应用受限。因此，亟需一种能够有效提升青蒿琥酯溶解性及口服生物利用度的方法及药物递送系统。

2、细胞外囊泡(extracellular vesicle,evs)是一类由活细胞分泌，直径在30～1000nm范围，具备磷脂双分子层膜结构且包覆有多肽、蛋白质以及核酸等多种生物分子的生物纳米囊泡。细胞外囊泡作为新型内源性载体，一般通过膜融合或受体介导等方式将所包覆的生物分子传递至受体细胞，在细胞间物质交换及信息传递方面发挥着重要作用。细胞外囊泡基于自身的纳米效应，良好的生物相容性，以及天然的分子递送属性，作为新型内源性药物载体在药物递送领域具有巨大的应用潜力。此外，相对于人工脂质体(liposomes)、胶束(micelles)以及纳米离子(nanoparticles)，细胞外囊泡除具备低免疫原性外，还具有天然的体内长循环的优势，特别适于递送易降解失活的药物分子。近年来越来越多的研究表明，细胞外囊泡可用于装载并递送小分子化学药物、多肽以及sirna、mrna等核酸类药物分子，在肿瘤、炎症、心血管疾病的治疗方面体现出极大的应用价值。

3、有研究证明，细胞外囊泡作为内源性药物载体能够有效穿越肠道吸收屏障，因此可构建基于细胞外囊泡的药物递送系统，提高难溶性小分子化学药物的口服生物利用度。但目前基于细胞外囊泡的药物递送系统成功提升难溶性药物的口服生物利用度的方法较少，且大多存在效果不理想，成本较高且安全性难以保障等问题，难以实现临床转化。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物及其制备方法与应用。

2、本发明采用的技术方案是：一种细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物，青蒿琥酯偶联在细胞外囊泡外表面的脂膜上。

3、细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，对青蒿琥酯的琥珀酸羧基进行活化，将羧基活化的青蒿琥酯与细胞外囊泡混合孵育，青蒿琥酯分子中的活化后的羧基通过生物正交反应偶联在细胞外囊泡表面，获得细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物。

4、优选地，青蒿琥酯分子中的活化后的羧基通过生物正交反应与细胞外囊泡脂膜表面的氨基缩合偶联。

5、优选地，羧基活化的青蒿琥酯结构如式1所示；

6、

7、优选地，通过碳二亚胺与n-羟基琥珀酰亚胺组成的交联剂活化青蒿琥酯的羧基，碳二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺和青蒿琥酯的摩尔比为1-1.2:1-1.3:1。

8、优选地，所述碳二亚胺为二环己基碳二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。

9、优选地，孵育条件为以超纯水、生理盐水或pbs缓冲液为溶剂，25-37℃反应0.5-4h。

10、优选地，细胞外囊泡为来源于奶源、血液、尿液或干细胞的细胞外囊泡。

11、细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物在青蒿琥酯药物中的应用。

12、本发明具有的优点和积极效果是：通过将青蒿琥酯偶联在细胞外囊泡上，基于细胞外囊泡的高分散性提升青蒿琥酯的溶解性，再通过细胞外囊泡作用实现药物递送，从而改善青蒿琥酯的口服生物利用度；将羧基活化的青蒿琥酯与细胞外囊泡脂膜表面的氨基缩合偶联，通过生物正交反应将青蒿琥酯与细胞外囊泡偶联；这种化学偶联过程不影响细胞外囊泡的形态学、膜结构及脂膜表面蛋白标志物，有助于细胞外囊泡的药物装载与递送功能的研究，并且生物正交反应条件温和、无毒、高效且操作简便。

13、通过本发明所述的青蒿琥酯与细胞外囊泡的偶联方法能够将青蒿琥酯成功偶联到细胞外囊泡脂膜表面，包封率与载药率均超过50％；本发明通过生物正交方法实现在细胞外囊泡上偶联化学药物，有效提升了青蒿琥酯的溶解性，在改善青蒿琥酯口服生物利用度方面，取得了良好的效果，为开发口服细胞外囊泡偶联药物及基于细胞外囊泡的药物递送系统提供了新策略。

技术特征：

1.一种细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物，其特征在于：青蒿琥酯偶联在细胞外囊泡外表面的脂膜上。

2.制备权利要求1所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物的方法，其特征在于：对青蒿琥酯的羧基进行活化，将羧基活化的青蒿琥酯与细胞外囊泡混合孵育，青蒿琥酯分子中的活化后的羧基通过生物正交反应偶联在细胞外囊泡表面，获得细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物。

3.根据权利要求2所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：青蒿琥酯分子中的活化后的羧基通过生物正交反应与细胞外囊泡脂膜表面的氨基缩合偶联。

4.根据权利要求2所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：羧基活化的青蒿琥酯结构如式1所示；

5.根据权利要求4中任一所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：通过碳二亚胺与n-羟基琥珀酰亚胺组成的交联剂活化青蒿琥酯的羧基，碳二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺和青蒿琥酯的摩尔比为1-1.2:1-1.3:1。

6.根据权利要求5所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：所述碳二亚胺为二环己基碳二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。

7.根据权利要求2-6中任一所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：孵育条件为以超纯水、生理盐水或pbs缓冲液为溶剂，25-37℃反应0.5-4h。

8.根据权利要求7所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物制备方法，其特征在于：细胞外囊泡为来源于奶源、血液、尿液或干细胞的细胞外囊泡。

9.权利要求1所述的细胞外囊泡-青蒿琥酯偶联物在青蒿琥酯药物中的应用。

技术总结
本发明公开一种细胞外囊泡‑青蒿琥酯偶联物及其制备方法与应用，将青蒿琥酯分子中的羧基活化后通过生物正交反应与细胞外囊泡脂膜表面的氨基缩合偶联，形成细胞外囊泡‑青蒿琥酯偶联药物。本发明不改变细胞外囊泡的形态学及结构组成，形成的细胞外囊泡‑青蒿琥酯偶联药物的溶解性及口服生物利用度均优于青蒿琥酯，为改善青蒿琥酯等难溶性小分子化学药物的生物利用度提供了新策略。

技术研发人员：葛啸虎,王达,董凤伟,白云飞,程国钢,王淼,祁冬丽,芮杭萍,马德美
受保护的技术使用者：天津外泌体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16