用于心脑血管疾病治疗的ROS响应性零载体纳米制剂

本发明涉及医药，具体涉及一种用于心脑血管疾病治疗的ros响应性零载体纳米制剂。

背景技术：

1、心脑血管疾病是心脏血管疾病和脑血管疾病的统称，主要指由于高血压、高血糖、高血脂、老龄化以及其他不良生活习惯(吸烟、酗酒和熬夜)引起的心脏及大脑产生缺血或者出血性病变，包括缺血性脑卒中(ischemic stroke)、出血性脑卒中(hemorrhagicstroke)、动脉粥样硬化(atherosclerosis)、心肌梗死(myocardial infarction)，对我国带来了严重社会负担。

2、缺血性脑卒中，主要病理特征是由于葡萄糖和氧气的供应短缺，导致部分脑组织出现明显的应激损伤，血脑屏障(brain-blood barrier，bbb)通透性提升，缺血区域依据病理生理特征可以大致分为核心梗死区域和半暗带(penumbra)区域，主要表现为离子泵失效导致的神经兴奋性毒性、氧化级联反应和炎症反应等。依据《中国急性缺血性脑卒中诊疗指南2018》，急性脑缺血患者可选择的治疗手段包括血管内机械取栓和动脉溶栓治疗。其中机械取栓合并溶栓治疗为首选治疗方式，遵循循证医学，强调个体化特点，主要包括以下常用方案：

3、ⅰ级推荐，a级证据：对于静脉溶栓和动脉取栓都无禁忌证的患者，推荐首先采用静脉溶栓治疗，并且不应等待静脉溶栓疗效尽快取栓；对于并发6h内由颈内动脉或者大脑中动脉m1段闭塞患者，可采用ert。

4、ⅱ级推荐，b级证据：对于大脑中动脉m2段闭塞患者采用风险评估下的机械取栓治疗；发病后16-24h并符合dawn标准的患者可行ert治疗；对分析获益风险后，可以给予符合的患者进行ert；具有静脉溶栓禁忌，考虑6h内进行动脉溶栓治疗。

5、ⅱ级推荐，c级证据：ert方法中首先推荐采用血管内机械取栓，不应优先使用动脉溶栓治疗。

6、ⅲ级推荐，c级证据：对于并发后6-24h且存在明显临床功能缺损与梗死体积不相符者，应根据影像学和临床经验评估结果采用ert治疗。

7、ⅳ级推荐，c级证据：其他复杂风险评估患者或医疗水平受限条件。

8、虽然缺血性脑卒中后bbb损伤，但绝大多数小分子药物仍然难以跨越bbb抵达受损的脑组织。此外，临床干预措施主要以预防和早治疗为主，传统的取栓及溶栓治疗不能显著改善血流再通后的氧化应激二次损伤。因此，开发具有较好抗氧化活性的小分子药物制剂对缺血性脑卒中的治疗具有重要临床意义。

9、姜黄素(curcumin，cur)是从植物姜黄中提取的一种具有较好的抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化和抗衰老等作用的单体化合物，其带有两个苯环呈现较强的疏水性，被广泛应用于香料、精油和天然着色剂等，但其具有水溶性差(水溶液中酚羟基电离为负电荷呈中性或弱酸性)、半衰期短、生物利用度较低等诸多不足，这极大地限制了它的临床应用。

10、二甲双胍(metformin，met)是一种阳离子双胍类药物，在强酸条件下(胍基)二质子化，在中性和弱酸性条件下单质子化，在强碱性条件下呈电荷中性。其在体内释放快，容易导致腹泻、呕吐、胃灼热甚至乳酸中毒等不良反应。met作为ⅱ型糖尿病的一线临床用药，具有较好的降糖效果；随着研究的深入，其潜在的适应证不断被探索发现，包括抗衰老、抗老年痴呆、抗肿瘤、抗病毒等作用。

11、相关技术中，如中国发明专利申请cn 109730966 a、cn 105617396 a及cn114605676a分别涉及疏水性姜黄素经鼻脑靶向纳米载药体系的制备用以治疗帕金森病、亲水性加兰他敏经鼻脑靶向纳米药物治疗阿尔兹海默症、以及水凝胶前驱体携带负电荷mirna和姜黄素治疗髓核炎症。上述技术中利用鼻腔给药和低毒性水凝胶完成药物递送达到治疗目的，但是鼻腔喷/滴制剂的表面活性成分对鼻黏膜细胞存在潜在毒性，且长期给药会影响鼻腔内微生物生态，其非选择性的绕屏障效果存在较大的给药风险，对此途径递送的药物安全性提出了更高的要求；此外，水凝胶作为载体其载药率和体内稳定性明显不及无载体纳米体系，且制备工艺复杂，较难实现临床转化。以往的纳米载体研究，例如水凝胶常被设计来期望能够有效地保护/引导药物到达靶细胞，但经内吞作用进入细胞后，能否顺利逃逸溶酶体、释放药物以及在体内能否安全无害降解仍然未知。

技术实现思路

1、本技术是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

2、尽管bbb可防止外周循环中的物质自由进出脑组织，也限制了相当大比例的小分子药物进入脑组织发挥神经保护作用。一般而言，疏水药物的生物利用度低，但容易穿透bbb；亲水药物，生物利用度相对较高，但代谢周期短，不易穿透bbb。适宜的亲疏水性对于部分器官，尤其是脑部的给药意义重大。疏水离子配对(hydrophobic ion pairing，hip)是带电荷的亲水分子与带相反电荷的具有长链烷基或苯环结构的抗衡离子(counterion)以类似成盐的形式存在，这增加了亲水药物整体的疏水性，利于药物封装(包括水包油乳液、纳米沉淀及脂质体等)，也可以改善血液循环时间、控制释放，并提高细胞膜和bbb的穿透效率；疏水药物同样得以提高其亲水性，利于提高生物利用度，避免大量、重复用药。

3、因此，本技术提供的纳米制剂的制备方法受hip技术启发，利用次级键作用介导下的超分子装配理论，率先合成了ros响应性自发荧光型天然抗氧化活性的疏水性cur二聚体，并将其作为主体化合物，亲水性met作为客体化合物，通过超分子自组装技术将二者装配形成ros响应性零载体纳米制剂。

4、为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种用于心脑血管疾病治疗的ros响应性零载体纳米制剂，其包括：主体化合物和客体化合物，所述主体化合物与所述客体化合物通过超分子自组装结合；所述主体化合物为姜黄素二聚体，所述客体化合物为二甲双胍。

5、根据本发明实施例的一种用于心脑血管疾病治疗的ros响应性零载体纳米制剂，该制剂利用疏水性姜黄素二聚体作为主体化合物，亲水性met作为客体化合物，通过超分子自组装技术将二者装配形成ros响应性零载体纳米制剂，此过程可提高疏水性药物的成药性，实现药物体系电荷反转、显著提高药物在心脑血管病变部位的高效富集；该ros响应性零载体纳米制剂具有良好分散性、规整形貌均一、载药率高、脑部靶向效果佳、神经保护效果显著的零载体纳米制剂，特别适用于脑部疾病的高效治疗。

6、根据本发明实施例提出的一种用于心脑血管疾病治疗的ros响应性零载体纳米制剂，还包括以下特征：

7、可选地，所述主体化合物与所述客体化合物在次级键作用下通过超分子自组装结合。

8、进一步地，所述次级键包括范德华力、氢键、π-π堆积、π-阳离子作用、盐桥或弱共价键。

9、可选地，所述姜黄素二聚体通过ros响应性桥接分子与姜黄素或姜黄素类似物酯化反应获得。

10、进一步地，所述ros响应性桥接分子为酮缩硫醇。

11、进一步地，所述姜黄素二聚体通过酮缩硫醇与姜黄素按摩尔比以1:2的比例共投于有机溶液中，无氧环境下搅拌反应，透析冻干获得。

12、进一步地，所述有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、甲醇、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜的一种或几种。

13、可选地，将所述主体化合物与所述客体化合物共投于水溶液中，室温搅拌4-12h，即可自组装沉淀获得用于心脑血管疾病治疗的ros响应性零载体纳米制剂。

14、进一步地，所述水溶液包括蒸馏水、生理盐水、磷酸盐缓冲液、氯化钠-枸橼酸钠缓冲液、hank’s缓冲液的一种或几种。

15、可选地，所述心脑血管疾病为缺血性脑卒中。

16、综上，本技术提供的ros响应性零载体纳米制剂，与常见技术相比，具有以下优点：

17、1.本发明受hip技术启发，采用次级键作用介导下的超分子装配机制理论，将疏水药物ctc二聚体与亲水药物met进行共组装以得纳米制剂。相比于常规传统的纳米制剂而言，该纳米制剂具有较高的载药率，免去了复杂载体的设计和由此带来的不确定毒副作用。

18、2.本发明制备的ros响应性零载体纳米制剂具体为，tk与cur单体发生酯化反应获得具有ros响应性cur二聚体前药(ctc)，可实现cur前药(ctc)在高ros的脑部病灶区域释放出姜黄素单体，从而实现cur的被动脑靶向和按需释放，其脑部靶向效率远高于单独使用cur单体。

19、3.本发明涉及的药物，其中cur为植物源性天然多酚药物分子，因其优异的抗炎和抗氧化活性，在多项疾病治疗研究中作为重要的候选分子。met是fda批准的糖尿病治疗药物。生理弱酸性条件下带负电荷的cur与带正电荷的met形成疏水离子对，具有更高的血浆循环时间和bbb穿透效率，并通过met结合神经元细胞pen2抑制atp6ap1以降低溶酶体酸性环境而实现纳米制剂的溶酶体逃逸。

20、4.首次利用hip技术将具有ros响应性的疏水性cur二聚体前药(ctc)和亲水性的met组合配伍方案应用于急性缺血性脑卒中的治疗，亲水性药物met的引入不仅降低疏水性药物cur的毒性，而且促进了cur对bbb的渗透、增强cur神经元溶酶体逃逸，对cur的神经保护作用起到“减压增效”的效果。