一種還原響應(yīng)的紫杉醇前藥及制備納米膠束載體方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種還原響應(yīng)的紫杉醇前藥，所述還原響應(yīng)的紫杉醇前藥單體為2分子的紫杉醇PTX通過(guò)酯鍵與1分子二硫代二羧酸共價(jià)結(jié)合成如下分子結(jié)構(gòu)PTX?SS?PTX，以及紫杉醇(PTX)前藥納米膠束載體納米膠束載體主要由PTX?SS?PTX與二硬脂酰磷脂酰乙醇胺?聚乙二醇(DSPE?PEG)構(gòu)成。本發(fā)明中的PTX?SS?PTX前藥由于二硫鍵自由旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明中的紫杉醇前藥及其納米膠束載藥系統(tǒng)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高濃度的谷胱甘肽還原性環(huán)境刺激下，二硫鍵斷裂，釋放母藥。本發(fā)明的還原響應(yīng)型紫杉醇前藥能明顯增加PTX的載藥量和包封率，提高PTX納米載藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
-種還原響應(yīng)的紫杉醇前藥及制備納米膠束載體方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有還原響應(yīng)的抗腫瘤紫杉醇前藥及其納米膠束載體的構(gòu)建。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫杉醇是近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于臨床的新型廣譜抗癌藥，可廣泛用于多種腫瘤的治 療。紫杉醇具有良好的抗腫瘤活性，但其在水中的溶解度小，口服生物利用度差，故臨床使 用時(shí)需在注射劑中加入表面活性劑聚氧乙締藍(lán)麻油(Cremo地or EL)W提高紫杉醇在水中 的溶解度。但是化emophor化在體內(nèi)降解時(shí)釋放組胺，可導(dǎo)致嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng);還可在血液 中形成微小顆粒，包裹紫杉醇分子，從而影響藥物分子向組織間擴(kuò)散，影響抗腫瘤效應(yīng)。為 了降低不良反應(yīng)，提高療效，納米給藥系統(tǒng)成為研究的前沿和熱點(diǎn)。
[0003] 當(dāng)前用于臨床的納米給藥系統(tǒng)包括Abraxane和力樸素。前者為紫杉醇白蛋白結(jié)合 顆粒懸液注射劑，它將紫杉醇和人血白蛋白通過(guò)特殊工藝制成納米混懸液，其納米級(jí)的粒 徑有效解決了 PTX的溶解度問(wèn)題。后者為注射用紫杉醇脂質(zhì)體，其抗腫瘤活性與紫杉醇相 當(dāng)，但毒性較低。然而，運(yùn)兩種納米給藥系統(tǒng)均存在載藥量低，包封率不理想，藥物釋放不受 控制等缺陷。此外，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的紫杉醇納米給藥系統(tǒng)的載藥量普遍在1-25%左右，如此 低下的載藥量給臨床給藥方案帶來(lái)了極大的困難。同時(shí)，大量沒(méi)有療效的骨架材料進(jìn)入體 內(nèi)，對(duì)制劑本身的生物安全性造成了很大的威脅。另外，紫杉醇納米給藥系統(tǒng)進(jìn)入進(jìn)機(jī)體內(nèi) 的可控釋放，也是提高療效，降低脫祀毒性的關(guān)鍵所在。因此，開(kāi)發(fā)具有高載藥量并且釋放 可控的紫杉醇納米給藥系統(tǒng)，顯得十分必要且緊迫。
[0004] 研究顯示，腫瘤組織細(xì)胞的缺氧現(xiàn)象使其比正常組織細(xì)胞擁有更強(qiáng)的還原性環(huán) 境，腫瘤細(xì)胞內(nèi)還原性谷脫甘膚的濃度為胞外及血漿中的濃度高1000倍，且在多藥耐藥的 腫瘤細(xì)胞中濃度還會(huì)有所增加。因此，胞內(nèi)還原性谷脫甘膚成為抗腫瘤藥物胞內(nèi)釋放的"智 能開(kāi)關(guān)"。采用還原谷脫甘膚敏感性的二硫鍵將載體材料之間或材料與藥物之間連接起來(lái) 并自組裝形成的納米載藥系統(tǒng)能夠智能控制藥物的釋放，減少在血液循環(huán)和非腫瘤細(xì)胞內(nèi) 的釋放，從而改善腫瘤治療的效果，提高系統(tǒng)安全性。
[0005] 在現(xiàn)有公開(kāi)的技術(shù)中，已有一些還原敏感性納米制劑的報(bào)道。但是，絕大多數(shù)還是 W先構(gòu)建載體材料，后進(jìn)行藥物包載為主，藥物的包封率與載藥量仍很有限。而有研究表 明，將PTX和VE運(yùn)兩個(gè)水不溶性化合物通過(guò)二硫鍵共價(jià)連接后，借助乙醇分散于水中可自發(fā) 形成一種穩(wěn)定性良好的強(qiáng)疏水性前藥納米粒。運(yùn)是由于二硫鍵在水中易形成90°雙面角結(jié) 構(gòu)，通過(guò)分子間平衡作用力有助于納米粒結(jié)構(gòu)的形成與穩(wěn)定。
[0006] 因此，本申請(qǐng)發(fā)明人擬構(gòu)建高包封率、高載藥量并且兼具還原響應(yīng)智能釋藥的紫 杉醇前藥納米載藥系統(tǒng)，為紫杉醇治療惡性腫瘤提供一種全新的高效安全藥物遞送載體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是，鑒于目前紫杉醇制劑存在的問(wèn)題，提供一種具有還原響應(yīng)性的 紫杉醇納米載藥系統(tǒng)，明顯提高藥物的包封率、載藥量和穩(wěn)定性，降低毒副作用，提高療效。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案是:一種還原響應(yīng)紫杉醇的前藥，該前藥單體為 2分子的紫杉醇(PTX)通過(guò)醋鍵與1分子二硫代二簇酸共價(jià)結(jié)合，結(jié)合的粗產(chǎn)物經(jīng)過(guò)硅膠色 譜柱分析提純后所得(PTX-SS-PTX);分子結(jié)構(gòu)為：
[0012] 本發(fā)明中，化合物二硫代二簇酸來(lái)源于二硫代甘醇酸和二硫代二苯甲酸中的一種 或兩種混和。合成所用到的紫杉醇類化療藥物為紫杉醇、多締紫杉醇中的一種或兩種混和。
[0013] 由上述還原響應(yīng)紫杉醇前藥制備得到的納米膠束載體制備的具體技術(shù)方案是:采 用溶劑揮發(fā)法制備納米膠束：
[0014] 將一定量陽(yáng)G-DS陽(yáng)和PTX-SS-PTX溶于適量乙醇中，分散到水中后，攬拌，65°C旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)除去乙醇，過(guò)膜，即得膠束。
[001引本發(fā)明中，所述的陽(yáng)G-DS陽(yáng)中陽(yáng)G重均分子量為1800~3000。
[0016]本發(fā)明中，所述的PEG-DS陽(yáng)為單甲氧基聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、馬來(lái)酷 亞胺聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、氨基聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、簇基聚乙 二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、生物素聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、疊氮聚乙二醇-二 硬脂酷憐脂酷乙醇胺、N-徑基班巧酷亞胺聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、徑基聚乙二 醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺中的一種或多種混合。
[0017] 利用上述方法制備得到的具有還原響應(yīng)的紫杉醇前藥及其納米膠束載體，屬于本 發(fā)明提供的保護(hù)范圍。
[0018] 本發(fā)明提供的紫杉醇前藥納米膠束載藥系統(tǒng)，其特征為：外觀澄清，有淡藍(lán)色乳 光;包封率為95~98 %，載藥量為50~75 % ;平均粒徑90nm。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出了一種具有還原響應(yīng)性的紫杉醇前藥及其納米 膠束載體的制備方法。本發(fā)明中的PTX-SS-PTX前藥由于二硫鍵自由旋轉(zhuǎn)，在溶液中易形成 90°雙面夾角結(jié)構(gòu)，借助分子間平衡作用力，有利于包封于納米膠束內(nèi)核中，并且穩(wěn)定好，大 大提高了PTX的載藥量與包封率。前藥合成路線簡(jiǎn)單，過(guò)程可控，納米膠束制備方法簡(jiǎn)易，包 封率、載藥量高且穩(wěn)定性良好，本發(fā)明中的紫杉醇前藥及其納米膠束載藥系統(tǒng)在腫瘤細(xì)胞 內(nèi)高濃度的谷脫甘膚還原性環(huán)境刺激下，二硫鍵斷裂，釋放母藥。本發(fā)明的還原響應(yīng)型紫杉 醇前藥能明顯增加 PTX的載藥量和包封率，提高PTX納米載藥系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且納米膠束 制備工藝簡(jiǎn)單，重復(fù)性好。實(shí)施例表明本發(fā)明模擬腫瘤細(xì)胞內(nèi)的還原性條件下，藥物釋放明 顯迅速，兼具有胞內(nèi)還原響應(yīng)智能釋藥特性。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖 1 是PTX-SS-PTX的 IhNM-R圖譜。
[0021] 圖2是PTX-SS-PTX納米膠束電鏡圖。
[0022] 圖3是PTX-SS-PTX納米膠束DLS圖。
[0023] 圖4是PTX-SS-PTX納米膠束的體外釋放曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，具體實(shí)施例是在本發(fā)明的優(yōu)選條 件下進(jìn)行。所述方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法，所述原材料如無(wú)特別說(shuō)明均能從公開(kāi)商 業(yè)途徑而得。
[0025] 實(shí)施例1:
[00%]按照下列合成路線，在50ml圓底燒瓶中加入11.7mg二硫代甘醇酸，二氯甲燒5mL， 電磁攬拌，冰水浴，加入55.5mg皿TU(〇-苯并Ξ氮挫-四甲基脈六氣憐酸鹽0.146mmol)，緩 慢滴加58化DIPEA(N，N-二異丙基乙胺，0.351mmol)，反應(yīng)20分鐘后，加入lOOmg PTX (0.117mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)，避光，室溫?cái)埌?0小時(shí)，薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)(TLC:氯仿：甲醇=15: 1，Rf = 0.6)。在反應(yīng)液中加入二氯甲燒55ml，依次用5 %碳酸氨鋼水溶液1 OmL洗涂，5 %冰醋 酸lOmL洗涂，1 OmL水洗涂，有機(jī)層無(wú)水硫酸鋼干燥，抽濾，減壓濃縮，得粗產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)氯仿：甲 醇=100:1的硅膠柱層析純化后得還原敏感的紫杉醇前藥PTX-SS-PTX。
[0027]實(shí)施例2:
[002引按所述合成路線，將二硫代二苯甲酸20mg、皿TU 60mg溶解于6ml二氯甲燒中，冰浴 下緩慢滴加 DIPEA 6化L，反應(yīng)20分鐘后，加入90mg多締紫杉醇，氮?dú)獗Ｗo(hù)，避光，室溫?cái)埌?0 小時(shí)，薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)(TLC:氯仿：甲醇= 15:1)。在反應(yīng)液中加入二氯甲燒55ml，依次用 5 %碳酸氨鋼水溶液lOmL洗涂，5 %冰醋酸lOmL洗涂，lOmL水洗涂，有機(jī)層無(wú)水硫酸鋼干燥， 抽濾，減壓濃縮，得粗產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)氯仿：甲醇=100:1的硅膠柱層析純化后得還原敏感的多締 紫杉醇前藥PTX-SS-PTX。
[0029] 實(shí)施例3:納米膠束載體的制備
[0030] 采用溶劑蒸發(fā)法，將30mg PTX-SS-PTX與lOmg MePEG-DSPE溶解于lOmL無(wú)水乙醇 中，緩慢滴加到lOOmL去離子水中，攬拌，65°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，分別過(guò)0.祉m和0.45皿的 微孔濾膜，即得納米膠束載體。
[0031] 實(shí)施例4:納米膠束載體的質(zhì)量評(píng)價(jià)
[0032] (1)實(shí)施例3得到納米膠束載體溶液的外觀:較澄清，有藍(lán)色乳光。
[0033] (2)納米膠束載體的化S粒徑測(cè)定：
[0034] 實(shí)施例3中，通過(guò)溶劑蒸發(fā)法制得的納米膠束載體的粒徑為90nm。
[0035] (3)納米膠束載體的形貌觀察：
[0036] 實(shí)施例3中，投射電鏡觀察到通過(guò)溶劑蒸發(fā)法制得的納米膠束形態(tài)規(guī)整，表面光 滑，粒徑大小與化S (動(dòng)態(tài)光散射)測(cè)定的結(jié)果基本相吻合。
[0037] (4)包封率和載藥量測(cè)定：
[0038] 具體實(shí)施例3中，通過(guò)溶劑蒸發(fā)法制得的納米膠束在對(duì)紫杉醇的的包封率約為 98%，紫杉醇的載藥量約為73%。
[0039] (5)體外釋放行為的測(cè)定：
[0040] 具體實(shí)施例3中，PTX-SS-PTX納米膠束載體在模擬腫瘤細(xì)胞內(nèi)的還原性條件下，藥 物釋放迅速，24小時(shí)累計(jì)釋放量達(dá)到90 %，但是在模擬血漿生理?xiàng)l件下，藥物釋放困難，24 小時(shí)累計(jì)釋放量只有30%左右，說(shuō)明PTX-SS-PTX納米膠束載體對(duì)還原是響應(yīng)的，運(yùn)將有利 于載體系統(tǒng)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的智能釋放。
[0041] 應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未 明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加 W實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種還原響應(yīng)的紫杉醇前藥，其特征在于，所述還原響應(yīng)的紫杉醇前藥單體為2分子 的紫杉醇PTX通過(guò)醋鍵與1分子二硫代二簇酸共價(jià)結(jié)合成如下分子結(jié)構(gòu)PTX-SS-PTX，即：2. 還原響應(yīng)的紫杉醇前藥構(gòu)成的納米膠束載體，其特征是由PTX-SS-PTX與DSPE-PEG組 成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原響應(yīng)的紫杉醇前藥構(gòu)成的納米膠束載體的制備方法，其 特征是采用溶劑揮發(fā)法制備納米膠束:將一定量二硬脂酷憐脂酷乙醇胺-聚乙二醇(DSPE- 陽(yáng)G)和PTX-SS-PTX溶于適量乙醇中，分散到水中后，攬拌，65°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，過(guò)膜，即 得納米膠束載體。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的DSPE-PEG中陽(yáng)G重均分子量為1800 ~3000。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是所述的DSPE-PEG為單甲氧基聚乙二醇-二 硬脂酷憐脂酷乙醇胺、馬來(lái)酷亞胺聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、氨基聚乙二醇-二硬 脂酷憐脂酷乙醇胺、簇基聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、生物素聚乙二醇-二硬脂酷憐 脂酷乙醇胺、疊氮聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺、N-徑基班巧酷亞胺聚乙二醇-二硬脂 酷憐脂酷乙醇胺、徑基聚乙二醇-二硬脂酷憐脂酷乙醇胺中的一種或多種混合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫杉醇前藥，其特征是所述還原響應(yīng)的的紫杉醇前藥中藥物 為紫杉醇、多締紫杉醇中的一種或兩種混和。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原響應(yīng)的紫杉醇前藥，其特征在于，2分子的紫杉醇(PTX)通 過(guò)醋鍵與1分子二硫代二簇酸共價(jià)結(jié)合，結(jié)合的粗產(chǎn)物經(jīng)過(guò)硅膠色譜柱分析提純后所得前 藥PTX-SS-PTX。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原響應(yīng)的紫杉醇前藥，其特征在于，化合物二硫代二簇酸來(lái) 源于二硫代甘醇酸和二硫代二苯甲酸中的一種或兩種混和：
【文檔編號(hào)】C07D305/14GK106083769SQ201610406691
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】辛洪亮, 王秀珍, 徐群為, 江艷, 呂玲燕, 呂偉
【申請(qǐng)人】南京醫(yī)科大學(xué)