一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于生物医药领域，尤其是涉及一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着纳米技术在生物医药领域的广泛应用，基于各种高分子、无机或脂质材料所构建的纳米载运系统在实现药物的体内有效递送方面显示出极具潜力的应用价值和开发前景。与游离药物溶液相比，纳米载运系统具有改善药物体内过程、调节释药速率、增强病灶组织靶向性、提高生物利用度和降低药物毒副作用等优势。

2、然而，基于传统材料构建的纳米载运系统由于尺寸小、比表面积大，要实现对临床有效治疗剂量药物(尤其是化学小分子药物)的完全包封通常需要较大比例的载体材料，从而导致载药量低(<10％)、制备工艺复杂、缺乏重复性和可控性，难以实现大规模生产和临床转化。另外，体内连续引入大量高分子或无机类载体材料不可避免会带来因降解缓慢或代谢产物有毒等所致的蓄积毒性。近年来阳离子脂质纳米载体以其良好的生物降解性和制备可重复性而在核酸类药物的递送中受到青睐，但仍存在细胞转染效率不高和有一定细胞毒性等问题，从而在一定程度上影响了其在临床治疗上的使用。

3、因此，在生物医药领域迫切需要开发新的生物相容性载体来推动纳米药物的规模化生产和临床转化。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物及其制备方法和应用，即利用色氨酸二肽所提供的具有芳香电子结构的吲哚环与活性药物成分(api)通过π-π相互作用驱动自组装形成纳米粒。该构建方式有别于传统的载体物理包埋，可实现对api的高效负载，并避免了共价交联对api活性的影响；同时色氨酸二肽基元可促进api的内体逃逸及在胞质中的有效累积。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物，由含有色氨酸二肽基元的寡肽和api自组装形成。

3、优选地，寡肽的通式为xwwy，

4、其中，w为色氨酸，x、y为任意氨基酸的组合，x、y包括0-6个的氨基酸。

5、优选地，api为能与色氨酸二肽基元发生π-π相互作用的化学小分子药物和/或核酸类药物。

6、优选地，化学小分子api为紫杉醇、多西他赛、卡巴他赛、多柔比星、表柔比星、米托蒽醌、7-乙基-10-羟基喜树碱、伊立替康、拓扑替康、长春新碱、长春地辛、长春瑞宾、靛玉红、紫草素、雷帕霉素、二氢卟吩和吲哚菁绿中的任意一种或多种的组合。

7、优选地，所述核酸类api为小干扰rna(sirna)、信使rna(mrna)、微小rna(mirna)、反义寡核苷酸(aso)、质粒dna(pdna)、核酸适配体(aptamer)、单链引导rna(sgrna)中的任意一种或至少两种的混合。

8、优选地，寡肽与api的摩尔比为0.5-20:1，优选为1-5:1。

9、优选地，纳米组合物粒径为10-1000nm，优选为20-200nm。

10、制备色氨酸二肽基自组装纳米组合物的方法，将寡肽和api溶于第一溶剂，得到有机相a；将有机相a加入到水相b中得到混合液c，去除混合液c中的溶剂则得到自组装纳米组合物。

11、优选地，第一溶剂为丙酮、乙醇、乙腈、四氢呋喃、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中一种或多种的混合；优选地，第一溶剂为丙酮和/或乙醇；

12、水相b为纯化水、注射用水、hepes缓冲液、tris缓冲液或pbs缓冲液，ph值为7.0-7.8；优选地，水相b为注射用水或hepes缓冲液。

13、优选地，搅拌条件下将有机相a注入到水相b中，水相b与有机相a的体积比为1-100:1，优选为1-40:1。

14、优选地，去除混合液c中的溶剂采用减压蒸发法、高速离心法、透析法或超滤法，优选使用减压蒸发法。

15、色氨酸二肽基自组装纳米组合物在制备抗肿瘤药物和/或核酸类药物中的应用。

16、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

17、(1)纳米组合物由寡肽和api通过π-π堆积驱动的自组装形成，可实现对api的高效负载；该驱动力为物理相互作用，避免了共价交联对api活性的影响；

18、(2)纳米组合物具有良好的生物相容性和安全性，寡肽中所含组装基元色氨酸为人体必需氨基酸之一，参与机体蛋白质合成和代谢调节，降解产物均为人体内源性物质，应用于肿瘤治疗可显著减低api的毒副作用；

19、(3)纳米组合物中的寡肽组装基元色氨酸等电点为5.9，在细胞内体的酸性环境中可触发其转变为正电性，促进内体逃逸并将api释放到胞质中，从而有利于核酸类api在胞质内的累积，增强转染效率；

20、(4)本发明公开的纳米组合物的制备条件温和、操作简单，生产过程不涉及有害溶剂等，适合工业化生产。

技术特征：

1.一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物，其特征在于：由含有色氨酸二肽基元的寡肽和活性药物自组装形成。

2.根据权利要求1所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物，其特征在于：所述寡肽的通式为xwwy，

3.根据权利要求1所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物，其特征在于：所述活性药物为能与色氨酸二肽基元发生π-π相互作用的化学小分子药物和/或核酸类药物；

4.根据权利要求3所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物，其特征在于：寡肽与活性药物的摩尔比为0.5-20:1，优选为1-5:1。

5.根据权利要求1所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物，其特征在于：纳米组合物粒径为10-1000nm，优选为20-200nm。

6.制备权利要求1-5中任一所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物的方法，其特征在于：将寡肽和活性药物溶于第一溶剂，得到有机相a；将有机相a加入到水相b中得到混合液c，去除混合液c中的溶剂则得到自组装纳米组合物。

7.根据权利要求6所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物的制备方法，其特征在于：第一溶剂为丙酮、乙醇、乙腈、四氢呋喃、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中一种或多种的混合；优选地，第一溶剂为丙酮和/或乙醇；

8.根据权利要求6或7所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物的制备方法，其特征在于：搅拌条件下将有机相a注入到水相b中，水相b与有机相a的体积比为1-100:1，优选为1-40:1。

9.根据权利要求6所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物的制备方法，其特征在于：去除混合液c中的溶剂采用减压蒸发法、高速离心法、透析法或超滤法，优选使用减压蒸发法。

10.权利要求1-5中任一所述的色氨酸二肽基自组装纳米组合物在制备抗肿瘤药物或核酸类药物中的应用。

技术总结
本发明公开一种色氨酸二肽基自组装纳米组合物及其制备方法和应用，纳米组合物由含有色氨酸二肽基元的寡肽和活性药物成分通过π‑π堆积驱动的自组装形成，寡肽的通式为XWWY，W为色氨酸，X、Y为任意氨基酸的组合，且X、Y包括不多于6个的氨基酸；纳米组合物的制备条件温和、操作简单，生产过程不涉及有害溶剂等，适合工业化生产，可实现对活性药物成分的高效负载；用于抗肿瘤药物和/或核酸类药物的制备能够促进药物在胞质内的释放和累积，从而提高对肿瘤细胞的抑制率及转染效率；组装基元色氨酸为人体必需氨基酸之一，参与机体蛋白质合成和代谢调节，降解产物均为人体内源性物质，应用于药物递送具有良好的生物相容性和安全性。

技术研发人员：石凯,毕洪书
受保护的技术使用者：赣州和美药业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29