一种负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法和应用

本发明涉及一种生物制药领域，具体涉及治疗结肠癌的一种新型高效靶向递药系统。

背景技术：

1、结肠癌是全球常见的恶性肿瘤之一，其病死率位居所有肿瘤的第二位，而且我国结肠癌的发病率近年来呈上升趋势。目前结肠癌的治疗方法包括手术治疗、放疗及化疗等。其中化疗通过化学药物杀灭癌细胞，在结肠癌的治疗中占据重要地位。

2、羟基喜树碱(hydroxycamptothecine，hcpt)是一种具有高效抗结肠癌活性的生物碱，通过抑制结肠癌细胞dna拓扑异构酶i的活性，使dna双链无法解旋，进而抑制dna复制、转录等过程，最终诱发结肠癌细胞凋亡，临床上常用以辅助治疗各类原发性肝癌、胃癌、结肠癌、食道癌等恶性肿瘤。然而，研究显示hcpt既难溶于水，又难溶于脂溶性溶液，因此，临床上多以hcpt开环衍生物的钠盐使用。然而，hcpt开环衍生物的抗肿瘤活性低、不良反应大而且半衰期短(30min)，其临床应用上受到了很大的限制。因此，构建合适的递药系统，提高hcpt的溶解性，是hcpt高效治疗结肠的关键。

3、最近，一系列具有良好生物相容性的内源性生物大分子被作为载体装载药物，其中，铁蛋白(ferritin,fn)因其独特的结构和特性，被认为是一种理想的化疗药物递送载体。fn能耐受高温，且其在很宽的ph值范围内均可保持稳定。通过改变溶液极性或ph值可使fn亚基发生变性解聚与复性组装聚集的相互转化，从而将药物装载在fn空腔内。因此，fn是一个崭新的可载多种药物的化疗药物靶向递送载体。此外，fn还能识别并结合细胞表面的转铁蛋白受体1(tfr1)，经过tfr1的介导，大量进入细胞内。由于结肠癌细胞生长增殖旺盛，对铁离子的需求远大于正常细胞，因此结肠癌细胞表面的tfr1表达量常常远高于普通细胞。因此fn能选择性地向结肠癌癌细胞富集。

4、我们在研究中发现，内脂型hcpt在碱性条件下能够转变为hcpt开环衍生物，溶解性显著增加，从而使hcpt高效进入fn空腔结构中，而在弱酸性环境下，fn空腔结构中的开环型hcpt能够转变成内脂型hcpt，溶解度降低，从而被高效负载在fn中，同时保留内脂型hcpt的高抗肿瘤活性。

5、因此，我们采用碱溶酸沉联合溶剂挥发法，构建了羟基喜树碱铁蛋白包合物(hcpt@fn)，增加hcpt在结肠癌ct-26细胞中的蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型hcpt，高效杀伤结肠癌细胞。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法和应用，采用一种新方法将hcpt装载进入铁蛋白的空心结构中，并用于治疗结肠癌。hcpt@fn能够与结肠癌细胞表面高表达的转铁蛋白受体-1结合，促进羟基喜树碱在结肠癌细胞的高效蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型hcpt，高效杀伤结肠癌细胞。

2、本发明的技术方案是：一种负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法，其特征是，利用hcpt在碱性溶液中溶解，在弱酸性环境中难溶的特点，将hcpt溶解于ph值为10的氨水溶液，将铁蛋白分散在55％的丙酮(丙酮：水＝55:45)中，二者混合后密闭搅拌30min后，挥发除去丙酮并调节ph值为7.0，铁蛋白结构恢复完整，同时hcpt溶解度降低，形成包合物hcpt@fn；其中hcpt@fn的粒径为25.9nm，电位为-14.8mv，hcpt载药量为9.79％。hcpt@fn能够与结肠癌细胞表面高表达的转铁蛋白受体-1结合，促进羟基喜树碱在结肠癌细胞的高效蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型hcpt，高效杀伤结肠癌细胞。

3、本发明技术方案的特点：

4、①本发明利用内脂型hcpt在碱性条件下能够转变为hcpt开环衍生物，溶解性显著增加，从而使hcpt高效进入fn空腔结构中，而在弱酸性环境下，fn空腔结构中的开环型hcpt能够转变成内脂型hcpt，溶解度降低，从而被高效负载在fn中，同时保留内脂型hcpt的高抗肿瘤活性。

5、②本发明利用铁蛋白能够与结肠癌细胞表面高表达的转铁蛋白受体-1结合，促进羟基喜树碱在结肠癌细胞的高效蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型hcpt，高效杀伤结肠癌细胞。

6、本发明的创新性：①一种铁蛋白装载羟基喜树碱(hcpt)的新方法，利用hcpt在碱性溶液中溶解，在弱酸性环境中难溶的特点，采用碱溶酸沉联合溶剂挥发法将hcpt高效装载进入铁蛋白的空心结构中。②构建了一种能够特异性蓄积与结肠癌细胞，并高效治疗结肠癌的递药系统。

技术特征：

1.一种负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法，其特征是，利用hcpt在碱性溶液中溶解，在弱酸性环境中难溶的特点，将hcpt溶解于ph值为10的氨水溶液，将铁蛋白分散在55％的丙酮中，其中以体积计丙酮：水＝55:45，二者混合后密闭搅拌30min后，挥发除去丙酮并调节ph值为7.0，铁蛋白结构恢复完整，同时hcpt溶解度降低，形成包合物hcpt@fn；其中hcpt@fn的粒径为25.9nm，电位为-14.8mv，hcpt载药量为9.79％；hcpt@fn能够与结肠癌细胞表面高表达的转铁蛋白受体-1结合，促进羟基喜树碱在结肠癌细胞的高效蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型hcpt，高效杀伤结肠癌细胞。

2.一种如权利要求1所述的负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法制得的包合物hcpt@fn在制备治疗结肠癌疾病药物中的应用。

技术总结
本发明公开了一种负载羟基喜树碱的结肠癌靶向递药系统的制备方法和应用。该递药系统的组成为HCPT和铁蛋白(Fn)，利用HCPT在碱性溶液中溶解，在弱酸性环境中难溶的特点，通过溶剂挥发法在碱性条件下将开环形HCPT包裹在Fn中，而在弱酸性条件下开环形HCPT转变为内酯型羟基喜树碱，溶解度降低，从而将HCPT高效装载进入Fn中(HCPT@Fn)。HCPT@Fn能够与结肠癌细胞表面高表达的转铁蛋白受体‑1结合，促进HCPT在结肠癌细胞的高效蓄积，并在溶酶体酸性环境下释放内酯型HCPT，高效杀伤结肠癌细胞。

技术研发人员：周四元,刘道洲,成颖,刘苗,纪奇峰,宦梦蕾,叶威良,张邦乐
受保护的技术使用者：中国人民解放军空军军医大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16