CN111529486A - 一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用 - Google Patents

一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用,可实现对肿瘤细胞和TME同时调节,为化疗‑免疫治疗提供药物新途径,方法是,合成靶向性前药的透明质酸@R,再将其马来酰亚胺化;其次,将马来酰亚胺化后的前药通过基质金属蛋白酶敏感肽与pH敏感嵌段聚(β‑氨基酯)连接,形成具有pH/MMP双敏感的嵌段,通过自组装包裹免疫调节剂,得基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束,本发明制备方法简便,原料易得,生产费用低,具有TME高度的响应性,集化疗和免疫治疗为一体,能够把有效的将药物递送至相应的靶部位,显著的提高治疗效果,为化疗‑免疫治疗提供新药物,经济和社会效益巨大。

Description

一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用
技术领域
本发明属于药物制剂领域,涉及高效响应肿瘤微环境的一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用。
背景技术
肿瘤的发生与发展是肿瘤细胞和肿瘤微环境(TME)相互作用的结果,传统的单一治疗模式通常无法满足临床治疗的需要。传统的化疗一般针对于肿瘤细胞,却忽略了对TME的改善,将化疗和免疫治疗相结合将大大提高抗肿瘤治疗效果。
纳米技术的发展为药物联用产生协同抗肿瘤作用带来了新的机遇。然而传统的纳米给药***一般共递送药物至肿瘤细胞或无差别的进入多种细胞,不仅不能发挥药物联用的最大效果,还可能导致TME的恶化,为肿瘤逃避免疫***的识别和攻击提供多种途径。肿瘤组织存在着区别于其他正常组织的特征,如:低pH(pH6.4-6.8),高表达基质金属蛋白酶(MMPs)包括MMP-2、MMP-9,高表达CD44受体等。因此,基于肿瘤微环境特征设计一种“拆卸式”纳米粒递送不同药物至相应的靶部位,精准靶向肿瘤细胞的同时,高度对TME进行调节将为抗肿瘤治疗提供新的治疗途径。
聚(β-氨基酯)[poly(β-amino esters),缩写为PAE或PBAE,本发明中采用PAE]是一类被广泛研究的pH敏感材料,当处于微酸环境中(pH6.4-6.8),结构能够发生质子化,由疏水性向亲水性的转变,且具有较好的生物相容性。此外,一些MMP敏感肽可以被TME中高表达MMP-2或MMP-9进行剪切。因此,将PAE与MMP敏感肽相结合将大大提高纳米***对微环境的响应能力。透明质酸(HA)是一种无毒,可生物降解的天然酸性多糖,对CD44受体具有很强的亲和力,常用作肿瘤靶向的配体,通过与药物结合形成前药,不仅能够将药物精准递送至肿瘤细胞,提高疗效的,还能够减少对免疫效应细胞的杀伤。因此,将HA作为亲水性部分,并通过MMP敏感肽与PAE相连,通过自组装形成pH/MMP双响应纳米胶束,能够高度响应TME。
蒽环类药物如阿霉素,紫杉醇等,能够导致细胞免疫原性死亡(ICD),释放出肿瘤相关抗原(TAAs),增加肿瘤免疫原性。通过将蒽环类药物与HA相连接形成前药,不仅能够提高肿瘤细胞发生ICD的效率,避免了对免疫效应细胞的损伤。一些免疫调节剂如塞来昔布、NLG919、GW3965等,能够改善TME,为抗肿瘤免疫效应的产生提供有利的条件。因此,将蒽环类药物与HA形成前药,免疫调节剂负载于纳米胶束的疏水性内核中,当纳米胶束到达肿瘤部位时,在低pH和MMP的作用下释放出HA前药和免疫调节剂,HA前药精准靶向肿瘤细胞,免疫调节剂作用于TME,实现对不同药物的精准递送,放大两药联用的抗肿瘤效果。
发明内容
针对上述情况,本发明的目的是提供一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法及应用,可实现对肿瘤细胞和TME同时调节,为化疗-免疫治疗提供药物新途径。本发明制备的“可解离”纳米胶束通过响应于TME释放出前药和免疫调节剂,前药精准靶向肿瘤细胞,提高作用效果,同时免疫调节剂对TME进行改善,显著提高药物协同作用效果,为不同靶点药物的联合使用提供了技术支持。
为达到上述目的,一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,首先,合成靶向性前药的透明质酸@R,再将其马来酰亚胺化;其次,将马来酰亚胺化后的前药通过基质金属蛋白酶敏感肽与pH敏感嵌段聚(β-氨基酯)连接,形成具有pH/MMP双敏感的嵌段,通过自组装包裹免疫调节剂,得基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束,具体步骤如下:
(1)透明质酸前药(HA@R)的合成:取480-500mg的透明质酸溶解于15-25mL的甲酰胺溶液中,加入70-80mg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)和115-125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物R溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药(HA@R),4℃下保存备用;
所述抗肿瘤药物R为蒽环类药物的紫杉醇或阿霉素;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取630-650mg的6-马来酰氨基甲酸、680-700mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1.18-1.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)溶解于20-25mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,室温搅拌1h,随后加入480-500mg透明质酸前药(HA@R),室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药(Mal-HA@R);
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取80-100mg多肽(SH-peptide-COOH)、480-500mg马来酰亚胺化的透明质酸前药(Mal-HA@R),在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
所述多肽为MMP-2敏感肽(SH-CPLGLAGG-COOH,SH-GPLGVRGG-COOH)或MMP-9敏感肽(SH-CGPLGLPGKGG-COOH);
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取480-500mg R@HA-peptide、70-80mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS),115-125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)反应1h,加入580-600mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂4mg,溶于1ml的二甲基亚砜(DMSO)中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束;
所述免疫调节剂为对肿瘤微环境调节的药物塞来昔布、NLG919或GW3965。
所述方法制备的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束在制备肿瘤微环境响应性释放药物、在制备不同靶点共递送药物或在制备增强化疗-免疫治疗药物中的应用。
本发明提供一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束,具有简便的制备方法,原料易得,生产费用低,具有TME高度的响应性,集化疗和免疫治疗为一体;纳米胶束使用PAE和MMP敏感肽为主要成分,通过响应TME释放出前药和免疫调节剂,实现免疫调节剂对TME的高度调节作用;前药以HA作为与药物结合的部分,不仅能够提高药物的作用效果,还能避免对免疫效应细胞的损伤。该pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束能够把有效的将两种药物递送至相应的靶部位,显著提高两药的治疗效果,为化疗-免疫治疗提供新药物,经济和社会效益巨大。
具体实施方式
下面结合实施例和具体情况对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明在具体实施中,可由以下实施例给出。
实施例1
本发明在具体实施例中,一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药(HA@R)的合成:取490mg的透明质酸溶解于20mL的甲酰胺溶液中,加入75mg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)和120mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物紫杉醇溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取640mg的6-马来酰氨基甲酸、690mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1.19g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)溶解于22.5mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,室温搅拌1h,随后加入490mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取90mg MMP-2敏感肽(SH-GPLGVRGG-COOH)、490mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取490mg R@HA-peptide、75mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS),120mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)反应1h,加入590mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂塞来昔布4mg,溶于1ml的二甲基亚砜(DMSO)中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
实施例2
本发明在具体实施例中,一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药(HA@R)的合成:取480mg的透明质酸溶解于15mL的甲酰胺溶液中,加入70mg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)和115mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物阿霉素溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取630mg的6-马来酰氨基甲酸、680mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1.18g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)溶解于20mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,室温搅拌1h,随后加入480mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取80mg MMP-2敏感肽(SH-CPLGLAGG-COOH)、480mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取480mg R@HA-peptide、70mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS),115mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)反应1h,加入580mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂NLG919 4mg,溶于1ml的二甲基亚砜(DMSO)中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
实施例3
本发明在具体实施例中,一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药的合成:取500mg的透明质酸溶解于25mL的甲酰胺溶液中,加入80mg4-二甲氨基吡啶(DMAP)和125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物紫杉醇溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取650mg的6-马来酰氨基甲酸、700mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)溶解于25mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,室温搅拌1h,随后加入500mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取100mg MMP-9敏感肽(SH-CGPLGLPGKGG-COOH)、500mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取500mg R@HA-peptide、80mg N-羟基丁二酰亚胺(NHS)、125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)反应1h,加入600mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂GW3965 4mg,溶于1ml的二甲基亚砜(DMSO)中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
一:pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束体外稳定性的实验
体外模拟TME测定纳米胶束的稳定性,取4等份的胶束溶液分别加入pH7.4、pH7.4+MMP-2,pH6.5、pH6.5+MMP-2的缓冲液中孵育适宜时间,通过透射电子显微镜(TME)评估不同环境下纳米的形貌及粒径的变化。结果显示处于pH7.4和pH7.4+MMP-2环境下的纳米粒形貌规则,呈现球形,且无显著性差别;处于pH6.5环境下的纳米粒,形貌未发生明显的变化,但粒径显著增大,说明PAE发生质子化,内核变得疏松;处于pH6.5+MMP-2的纳米粒完整的形貌遭到明显的破坏。结果表明,该纳米胶束具有良好的pH/MMP-2响应特性。
二、pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的体外诱导肿瘤细胞ICD的实验
细胞发生ICD后,细胞表面会高表达钙网蛋白(CRT)和以及增加高迁移率组蛋白(HMGB1)的释放。体外以4T1乳腺癌为肿瘤细胞模型,将处于对数生长期的4T1细胞按照2×105个/孔的密度接种于6孔板中,置于恒温培养箱中过夜,使细胞充分贴壁。弃去旧培养基加入含PBS,HA-peptide-PAE,HA-peptide-PAE/CXB,PTX@HA-peptide-PAE,PTX@HA-peptide-PAE/CXB的含药培养基继续培养24h,其中PTX的浓度为3μg/mL,CXB的浓度为5μg/mL。然后,收集各组上清液及细胞,细胞分别用100μL的PBS重悬,各加入1μL FITC-CRT抗体4℃孵育30min,用PBS洗涤3次除去多余的抗体。最后用适量的PBS重悬流式上机检测CRT阳性细胞率。此外,按照HMGB1说明书测定上清液中HMGB1的含量。结果表明,PTX@HA-peptide-PAE/CXB作用后CRT的表达量达到75.2%,HMGB1的分泌量是空白组的3倍,说明该纳米胶束导致ICD的发生。
三、pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的体外诱导树突状细胞(DC)成熟的实验
从小鼠中提取骨髓细胞,在体外成功诱导为未成熟的DC细胞。按照(二)的方法,取各组药物作用后的细胞上清液分别与诱导成功的DC细胞培养24h后,收集各组DC细胞,加入CD40及CD86荧光抗体4℃孵育30min,用PBS洗涤3次除去多余的抗体。最后用适量的PBS重悬,流式上机检测各组CD40+CD86+DC的表达量。结果表明,PTX@HA-peptide-PAE/CXB组CD40+CD86+DC的表达量最高,说明经PTX@HA-peptide-PAE/CXB处理后的肿瘤细胞释放出的相关抗原及危险信号分子,能更大程度的刺激DCs的成熟。
四、pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的体内抗肿瘤实验
取肿瘤体积约为100mm3的4T1荷瘤小鼠30只,随机分为6组,每组5只。此外,以HA和脱氧胆酸(DOCA)为材料制备无敏感的传统纳米制剂包载模型药物PTX和塞来昔布(PTX@HA-DOCA/CXB)作为制剂对照。实验分组如下:(1)PBS,(2)HA-peptide-PAE,(3)HA-peptide-PAE/CXB,(4)PTX@HA-peptide-PAE,(5)PTX@HA-DOCA/CXB,(6)PTX@HA-peptide-PAE/CXB组。给药剂量为PTX 10mg/kg,CXB 5mg/kg,隔天进行尾静脉给药,连续给药5次。在给药期间,对小鼠正常喂食,并称量体重,监测并记录各组小鼠肿瘤体积。结果显示,空白组及单药治疗组肿瘤生长迅速,两药联用组均能够抑制肿瘤的生长,相比PTX@HA-DOCA/CXB(传统的纳米给药组),PTX@HA-peptide-PAE/CXB(可解离式纳米给药组)更能够显著抑制肿瘤的生长。结果表明,PTX@HA-peptide-PAE/CXB通过响应于TME释放出HA@PTX前药和CXB,在精准靶向肿瘤细胞的同时,实现对TME的高度调控,显著的增强了抗肿瘤治疗效果。
五、pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的肺转移抑制效果的实验
建立小鼠肺转移模型,按照上述分组给药,给药结束后,解剖各组小鼠取出肺组织,对各组肺组织结节进行统计分析。结果表明,含PTX的单药治疗组小鼠结节数目增多,两药联用组能够减少小鼠肺结节的数目,且与传统纳米制剂给药组相比,PTX@HA-peptide-PAE/CXB组小鼠肺结节数目的减少更为显著,说明了该作用方式与传统给药组相比具有一定的优越性。
在上述对实施例1实验的基础上,还对实施例2、3做了上述同样的实验,均取得了相同和相近似的结果,这里不一一列举。
实验表明,本发明与现有技术相比,具有以下突出的有益技术效果:
(1)本发明所制备的pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束及其药物组合物,利用具有靶向性的HA及TME响应型的PAE和MMP敏感肽为组成成分。纳米胶束在体内循环的过程中保持稳定,到达肿瘤部位后,高度响应于TME,实现药物的按需释放。
(2)本发明所制备的pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束及其药物组合物,HA不仅作为纳米胶束的亲水性部分,同时也是前药的一部分,胶束在到达肿瘤部位发生崩解释放出HA前药,HA与肿瘤细胞表面高表达的CD44具有较高的亲和力,能够精准将药物递送至肿瘤细胞,提高疗效的同时,避免了对免疫效应细胞的损伤。
(3)本发明所制备的pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束及其药物组合物,通过将不同药物精准的递送至相应的靶部位,实现肿瘤细胞和TME双靶向的作用,显著增强了两药联用的效果,并且可以避免化疗中的不良副作用。
总之,本发明提供一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束,具有简便的制备方法,生产费用低,具有TME高度的响应性,集化疗和免疫治疗为一体;纳米胶束使用PAE和MMP敏感肽作为制备成分,通过响应TME释放出前药和免疫调节剂,实现免疫调节剂对TME的高度调节作用;前药以HA作为与药物结合的部分,不仅能够提高药物的作用效果,还能避免对免疫效应细胞的损伤。该pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束能够把有效的将两种药物递送至相应的靶部位,显著提高两药的治疗效果,有效用于制备肿瘤微环境响应性释放药物、制备不同靶点共递送药物或制备增强化疗-免疫治疗药物,为化疗-免疫治疗提供新药物,经济和社会效益巨大。

Claims (7)

1.一种基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,其特征在于,首先,合成靶向性前药的透明质酸@R,再将其马来酰亚胺化;其次,将马来酰亚胺化后的前药通过基质金属蛋白酶敏感肽与pH敏感嵌段聚(β-氨基酯)连接,形成具有pH/MMP双敏感的嵌段,通过自组装包裹免疫调节剂,得基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束,具体步骤如下:
(1)透明质酸前药的合成:取480-500mg的透明质酸溶解于15-25mL的甲酰胺溶液中,加入70-80mg 4-二甲氨基吡啶和115-125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物R溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
所述抗肿瘤药物R为蒽环类药物的紫杉醇或阿霉素;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取630-650mg的6-马来酰氨基甲酸、680-700mg N-羟基丁二酰亚胺和1.18-1.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于20-25mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中,室温搅拌1h,随后加入480-500mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取80-100mg多肽(SH-peptide-COOH)、480-500mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
所述多肽为MMP-2敏感肽(SH-CPLGLAGG-COOH,SH-GPLGVRGG-COOH)或MMP-9敏感肽(SH-CGPLGLPGKGG-COOH);
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取480-500mg R@HA-peptide、70-80mg N-羟基丁二酰亚胺,115-125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐反应1h,加入580-600mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂4mg,溶于1ml的二甲基亚砜中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束;
所述免疫调节剂为对肿瘤微环境调节的药物塞来昔布、NLG919或GW3965。
2.根据权利要求1所述的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药的合成:取490mg的透明质酸溶解于20mL的甲酰胺溶液中,加入75mg4-二甲氨基吡啶和120mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物紫杉醇溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取640mg的6-马来酰氨基甲酸、690mg N-羟基丁二酰亚胺和1.19g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于22.5mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中,室温搅拌1h,随后加入490mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取90mg MMP-2敏感肽(SH-GPLGVRGG-COOH)、490mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取490mg R@HA-peptide、75mg N-羟基丁二酰亚胺,120mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐反应1h,加入590mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂塞来昔布4mg,溶于1ml的二甲基亚砜中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
3.根据权利要求1所述的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药的合成:取480mg的透明质酸溶解于15mL的甲酰胺溶液中,加入70mg4-二甲氨基吡啶和115mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物阿霉素溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取630mg的6-马来酰氨基甲酸、680mg N-羟基丁二酰亚胺和1.18g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于20mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中,室温搅拌1h,随后加入480mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取80mg MMP-2敏感肽(SH-CPLGLAGG-COOH)、480mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取480mg R@HA-peptide、70mg N-羟基丁二酰亚胺,115mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐反应1h,加入580mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂NLG919 4mg,溶于1ml的二甲基亚砜中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
4.根据权利要求1所述的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)透明质酸前药的合成:取500mg的透明质酸溶解于25mL的甲酰胺溶液中,加入80mg4-二甲氨基吡啶和125mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,40℃搅拌1h,对透明质酸的羧基进行活化;随后,将50mg抗肿瘤药物紫杉醇溶于1mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,继续搅拌24h,反应完成后,将反应液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在体积浓度75%乙醇溶液中透析12h,再置于体积浓度50%乙醇溶液中透析12h,然后置于去离子水中透析48h,除去未反应的物质,将所得溶液冻干,即得透明质酸前药,4℃下保存备用;
(2)透明质酸前药的马来酰亚胺化:取650mg的6-马来酰氨基甲酸、700mg N-羟基丁二酰亚胺和1.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于25mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中,室温搅拌1h,随后加入500mg透明质酸前药,室温反应24h,再将反应溶液置于MWCO:5000Da的透析袋中,在去离子水中透析3天,冻干得到马来酰亚胺化的透明质酸前药;
(3)R@HA-多肽(R@HA-peptide)的合成:取100mg MMP-9敏感肽(SH-CGPLGLPGKGG-COOH)、500mg马来酰亚胺化的透明质酸前药,在室温下搅拌24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析2天,冻干,备用;
(4)pH/MMP敏感嵌段的合成:取500mg R@HA-peptide、80mg N-羟基丁二酰亚胺、125mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐反应1h,加入600mg PAE-NH2,反应24h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中在去离子水中透析3天,冻干得R@HA-peptide-PAE,即pH/MMP敏感嵌段;
(5)制备pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束:称取20mg R@HA-peptide-PAE、免疫调节剂GW3965 4mg,溶于1ml的二甲基亚砜中,逐滴加入去离子水直至浑浊出现,室温搅拌6h,将反应液置于MWCO:5000Da透析袋中,在去离子水中透析12h,然后将所得溶液用0.45μm的滤膜过滤,获得pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束。
5.权利要求1-4所述方法制备的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束在制备肿瘤微环境响应性释放药物中的应用。
6.权利要求1-4所述方法制备的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束在制备不同靶点共递送药物中的应用。
7.权利要求1-4所述方法制备的基于pH/MMP响应的“可解离”纳米胶束在制备增强化疗-免疫治疗药物中的应用。
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