專利名稱：一種磁性復(fù)合物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物和藥劑學(xué)領(lǐng)域，涉及一種磁性復(fù)合物，具體地，所述磁性復(fù)合物為核-殼結(jié)構(gòu)，即外層為化學(xué)鍵連聚堿性氨基酸或其衍生物的嵌段共聚物，內(nèi)核為金屬氧化物粒子。本發(fā)明還涉及所述磁性復(fù)合物的制備方法和用途。
背景技術(shù)：
細(xì)胞膜是細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的屏障，細(xì)胞內(nèi)的組分需要通過(guò)分泌、胞吐等作用才能被排出體外，而細(xì)胞外成分需通過(guò)受體、離子通道等作用，才能被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。正是因?yàn)榧?xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的選擇性通透作用，使得大分子藥物很難穿過(guò)生物膜到達(dá)病灶區(qū)，如腦血管疾病常常需要生長(zhǎng)因子、超氧化物歧化酶等保護(hù)劑，由于其難以透過(guò)血腦屏障，不能達(dá)到有效的治療濃度。因此，許多易降解的藥物、多肽、蛋白質(zhì)及各類RNA、DNA以及其片段在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用大大受限。多肽類藥物、RNA、DNA及其片段難以進(jìn)入細(xì)胞且容易被機(jī)體或細(xì)胞降解，因而難以表達(dá)，所以需要有攜帶其進(jìn)入細(xì)胞，并使其不易被降解，表達(dá)提高的載體。目前，核酸/藥物的載體主要有病毒載體和非病毒載體兩類。病毒型載體轉(zhuǎn)染效率較高，但存在導(dǎo)向性差、攜帶能力低、免疫原性和潛在致瘤性等安全性隱患。例如，2000年，賓州大學(xué)有病人在基因治療使用病毒載體中死亡。2002年在法國(guó)又發(fā)生先天免疫不全癥基因治療臨床試驗(yàn)發(fā)生白血病的副作用。這兩件失敗的案例皆被歸因于病毒載體的不安全性。非病毒載體材料主要有脂質(zhì)體載體材料和聚合物載體材料兩類，具有價(jià)格低、操作簡(jiǎn)單、安全性高等特點(diǎn)，因此得到廣泛研究和應(yīng)用。脂質(zhì)體或脂質(zhì)復(fù)合物利用磷脂具有親水頭疏水尾，可在水溶液中形成水分子層球體的特點(diǎn)，將DNA用脂質(zhì)體包裹起來(lái)，可免受核酸酶的降解。國(guó)內(nèi)外已有一些優(yōu)良的脂質(zhì)體和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑盒出售，該載體具有操作簡(jiǎn)單，免疫原性低的特點(diǎn)，但它的缺點(diǎn)是具有一定毒性且轉(zhuǎn)染率較低。例如，廈門太陽(yáng)馬生物工程公司對(duì)DNA轉(zhuǎn)染試劑有過(guò)研究，它的主要成分是陽(yáng)離子脂質(zhì)體的聚合物，但由于其產(chǎn)品毒性高，轉(zhuǎn)染效率低而不能為市場(chǎng)所接受。美國(guó)^vitrogen公司的各種系列的基因載體。大部分采用的是陽(yáng)離子脂質(zhì)體和中性磷脂為基本材料，毒性很高。聚合物載體材料包括天然形成的和人工合成的陽(yáng)離子高分子聚合物，如多聚賴氨酸(PLL)、聚乙烯亞胺(PEI)、 聚酰胺-胺樹(shù)形高分子(dendrimer)、脫乙酰殼多糖(chitosan)、陽(yáng)離子聚酯(PAGA)、陽(yáng)離子聚磷酸酯(PPE)和聚乙烯基吡啶鹽等。PLL是較早用于基因轉(zhuǎn)移的陽(yáng)離子聚合物，與去唾液酸糖蛋白結(jié)合后對(duì)肝細(xì)胞進(jìn)行基因靶向。它能夠被體內(nèi)的胰蛋白酶降解生成人體內(nèi)存在的氨基酸，因此沒(méi)有滯留的危害性。與陽(yáng)離子脂質(zhì)體不同，如果不加入裂解胞內(nèi)體的試劑或溶酶體類(如氯喹等)的試劑，未使用受體介導(dǎo)的PLL轉(zhuǎn)入基因的效率相當(dāng)?shù)?可參考 M. D. Brown, et al. Bioconjugate Chemistry, 2000，11，880-891.)。就轉(zhuǎn)移效率而言，PEI 是功能最強(qiáng)的同時(shí)也是研究最多的一種陽(yáng)離子聚合物，但PEI在體內(nèi)或體外應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)出較大的細(xì)胞毒性，因此限制了它的臨床應(yīng)用。PEI 25kDa有較高的轉(zhuǎn)染效率，但細(xì)胞毒性非常大；低分子量的PEI細(xì)胞毒性小，卻幾乎沒(méi)有轉(zhuǎn)染效果(可參考A.Kichler，The Journalof Gene Medicine, 2004，6，S3-S10.)。聚合物/磁性納米粒子復(fù)合材料結(jié)合了聚合物和磁性無(wú)機(jī)粒子的優(yōu)點(diǎn)，兼具磁響應(yīng)性和聚合物的功能性，已成為核酸/藥物輸送載體研究的熱點(diǎn)。在丙烯酸甘油單酯或甲基丙烯酸甘油單酯與丙烯酸或甲基丙烯酸的二嵌段共聚物的存在下，堿性共沉淀摩爾比為1 幻得到分散于水中的二嵌段共聚物包裹!^e3O4納米粒子的復(fù)合納米粒子，其中聚丙烯酸甘油單酯或聚甲基丙烯酸甘油單酯嵌段附著于狗304納米粒子表面上，而聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸嵌段處于復(fù)合納米粒子的表面(參考中國(guó)專利 ZL200410058599. 0)。該復(fù)合納米粒子沒(méi)有攜帶核酸/藥物的功能基，在中性或酸性條件下復(fù)合納米粒子的表面帶負(fù)電荷，具有細(xì)胞毒性。因此，不適合作為核酸/藥物的載體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種磁性復(fù)合物，其以納米級(jí)(平均粒徑為一納米至幾百納米)的狗304粒子為內(nèi)核，外層為下面的式1所示的化合物，
權(quán)利要求
1.一種磁性復(fù)合物，其以納米級(jí)的狗304粒子為內(nèi)核，外層為下面的式1所示的化合物，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物，其特征在于，所述磁性復(fù)合物的平均粒徑為3 300nm,所述堿性氨基酸選自組氨酸、精氨酸、以及賴氨酸中的一種或多種，所述聚堿性氨基酸或堿性氨基酸數(shù)目的含量大于50%的氨基酸片段的長(zhǎng)度為3-39個(gè)氨基酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁性復(fù)合物，所述聚堿性氨基酸或堿性氨基酸數(shù)目的含量大于 50% 的氨基酸片段選自 RRRRRRRRR、KKKKKKKKKK、RRRRRAAGG、RRRRRAAGGKKK、 RRRRRAAGGKRRR、RRRRRAAGKCC、GRKKRRQRRRGCG、GRRRQRRKKRGCG、GCGGGYGRKKRRQRRR、以及 RRRQIKIffFQNRRMKffKK,具體地，選自 RRRRRRRRR、GRKKRRQRRRGCG、以及 GCGGGYGRKKRRQRRR。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物，其中，所述熒光標(biāo)記物為熒光素系列、Cy系列熒光染料、或Alexa Fluor系列熒光染料，具體地，所述熒光素系列選自FITC、TRITC、FAM、或其類似物，所述Cy系列熒光染料選自Cy5、Cy5. 5、Cy7、或其類似物，更具體地，所述熒光標(biāo)記物選自FITC、TRITC、FAM、或其類似物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物，其中，所述Z為選自如下的兩個(gè)或多于兩個(gè)的不同的化學(xué)功能團(tuán)或功能片段聚堿性氨基酸、堿性氨基酸數(shù)目的含量大于50%的氨基酸片段、連接有熒光標(biāo)記物的聚堿性氨基酸、抗癌藥物、生物素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、甲基；其中，所述聚堿性氨基酸或堿性氨基酸數(shù)目的含量大于50 %的氨基酸片段與抗癌藥物或與生物素或與甲基的摩爾比為50 1到1 50。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物，其中，所述抗癌藥物為甲氨蝶呤和/或環(huán)磷酰胺。
7.權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟1)制備用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸穩(wěn)定的I^e3O4磁流體，2)向1)中制備的磁流體中加入式1所示的化合物的水溶液，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為 0°C到90°C，反應(yīng)時(shí)間為1分鐘到50小時(shí)。
8.權(quán)利要求1所述的磁性復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟1)制備用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸穩(wěn)定的I^e3O4磁流體，2)用式1中的嵌段共聚物結(jié)構(gòu)所示的嵌段共聚物包裹1)中制備的磁流體的!^e3O4粒子，3)將聚堿性氨基酸通過(guò)上述嵌段共聚物上的活性反應(yīng)基團(tuán)鍵連到包裹!^e3O4粒子的嵌段共聚物的表面上，反應(yīng)溫度為0°C到90°C，反應(yīng)時(shí)間為1分鐘到50小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，所述無(wú)機(jī)酸為高氯酸、鹽酸、硝酸、或硫酸； 所述有機(jī)酸為甲酸、乙酸、或三氟醋酸。
10.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的磁性復(fù)合物作為藥物載體、RNA載體、或DNA載體的用途，具體地，所述藥物為抗癌藥物、抗病毒藥物、治療糖尿病的藥物、或治療心腦血管疾病的藥物，具體地，所述抗癌藥物為甲氨蝶呤和/或環(huán)磷酰胺。
全文摘要
本發(fā)明屬于藥物和藥劑學(xué)領(lǐng)域，涉及一種磁性復(fù)合物，具體地，所述磁性復(fù)合物為核-殼結(jié)構(gòu)，即外層為化學(xué)鍵連聚堿性氨基酸或其衍生物的嵌段共聚物，內(nèi)核為金屬氧化物粒子。其中，所述嵌段共聚物的第一嵌段為聚乙二醇，第二嵌段為聚丙烯酸甘油單酯或聚甲基丙烯酸甘油單酯，其中第二嵌段與Fe3O4粒子的表面結(jié)合。本發(fā)明還涉及所述磁性復(fù)合物的制備方法和用途。本發(fā)明的磁性復(fù)合物不僅低毒性，而且能透過(guò)細(xì)胞膜，甚至是核膜進(jìn)入細(xì)胞核，甚至可以通過(guò)血腦屏障(BBB)，可作為各類核酸/藥物的輸送載體。
文檔編號(hào)A61P35/00GK102266566SQ201010191009
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者馮思良, 劉克良, 孟慶斌, 張權(quán), 李思成, 王晨宏, 賈啟燕 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所, 成都一平醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司