多功能藥物載體及其制備方法和應用與流程

本發明涉及藥物化學技術領域，特別是涉及一種多功能藥物載體及其制備方法和應用。

背景技術：

目前研究表明，單一藥物用于腫瘤治療已不能徹底治療腫瘤，這主要是由于腫瘤細胞具有一定的調節性，臨床長期給予單一的藥物，致使腫瘤細胞產生耐受性，導致藥物失去腫瘤治療作用，特別是單純的化學療法中，普遍存在多藥耐藥的確定。聯合用藥可以有效防止腫瘤細胞出現耐藥性，提高藥物的治療作用。

聯合用藥的關鍵手段就是設計藥物聯合遞釋系統，目前藥物載體的功能性比較單一，雖然許多載體同時具備觸發釋藥和促進細胞攝取的雙重功能，但是只能單載藥物，不能滿足高效性的協同藥物的裝載需求。而目前少數能夠雙載藥物的載體或缺乏觸發釋藥的功能，或無法實現促進細胞攝取。這限制了協同藥物的有效使用。

技術實現要素：

基于此，本發明的目的是提供一種可雙載藥物、促進細胞攝取和觸發藥物釋放的多功能藥物載體。

具體的技術方案如下：

一種多功能藥物載體，包括質量比為1:1.5-2.5的介孔二氧化硅納米粒和脂質體，所述脂質體包括卵磷脂、膽固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐。

在其中一些實施例中，所述脂質體包括質量比為1-1.5:3.5-4:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐：卵磷脂：膽固醇。

在其中一些實施例中，所述脂質體為質量比為1.25:3.75:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐：卵磷脂：膽固醇。

在其中一些實施例中，所述介孔二氧化硅納米粒為氨基功能化的介孔二氧化硅納米粒，粒徑為80-100nm。

本發明的另一目的是提供上述多功能藥物載體的制備方法。

具體的技術方案如下：

上述多功能藥物載體的制備方法，包括如下步驟：

將卵磷脂、膽固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐溶于有機溶劑，于35-45℃真空旋轉成膜，干燥得脂質膜；

將所述介孔二氧化硅納米粒分散于水中，于35-40℃與所述脂質膜水合反應15-30min；

離心收集產物，洗滌即得所述多功能藥物載體。

本發明的另一目的是提供一種雙載藥物。

具體的技術方案如下：

一種雙載藥物，包括上述多功能藥物載體、疏水藥物以及親水藥物。

在其中一些實施例中，所述疏水藥物與所述多功能藥物載體的質量比為1:80-120；所述親水藥物與所述多功能藥物載體的質量比為1-1.5:80-120。

在其中一些實施例中，所述疏水藥物選自生物藥劑學分類系統(BCS)中II類和生物藥劑學分類系統(BCS)中Ⅳ類中的一種或幾種；所述親水藥物選自：生物藥劑學分類系統(BCS)中Ⅰ類和生物藥劑學分類系統(BCS)中Ⅲ類中的一種或幾種。

分類系統BCS中Ⅰ類和生物藥劑學分類系統BCS中Ⅲ類中的一種或幾種。

本發明的另一目的是提供上述雙載藥物的制備方法。

具體的技術方案如下：

上述雙載藥物的制備方法，包括如下步驟：

將疏水藥物、卵磷脂、膽固醇和1.5-十八烷基-L-谷氨酸-組氨酸-六氫苯酐溶于有機溶劑，于35-40℃真空旋轉成膜，干燥得裝載疏水藥物的脂質膜；

將介孔二氧化硅納米粒分散于親水藥物的水溶液中，共孵育22-26h,離心收集產物，洗滌即得裝載親水藥物的介孔二氧化硅納米粒；

將所述裝載親水藥物的介孔二氧化硅納米粒分散于水中，于35-40℃與所述裝載疏水藥物的脂質膜水合反應15-30min；

離心收集產物，洗滌即得雙載藥物。

上述多功能藥物載體采用正電的氨基功能化的介孔二氧化硅納米粒為內核，采用具有pH敏感電荷翻轉的脂質體作為外殼。在中性條件下，通過靜電吸附方式將脂質體包覆至氨基功能化的介孔二氧化硅納米球表面，構建多功能藥物載體。在中性條件下，由于表層脂質雙層緊密包覆在氨基功能化的介孔二氧化硅納米球表面，該載體呈穩定“核殼”結構的負電納米球，其中脂質雙層和介孔均可載藥；而在腫瘤組織的弱酸性條件下，載體外層的脂質雙層發生電荷翻轉，由負電變正電，增加與負電細胞膜的吸附，達到促進細胞攝取的目的；在細胞內的強酸性條件下，外層脂質雙層正電化加強，與內核氨基功能化的介孔二氧化硅納米球產生強的靜電排斥，破壞脂質雙層和載體的穩定結構，從而觸發藥物的釋放。

上述多功能藥物載體集雙載、促進細胞攝取和觸發釋藥三重功能于一體，且不受細胞異質性限制，具有廣泛適用性，為協同藥物的有效應用提供一個高效的載體平臺。

附圖說明

圖1為實施例多功能藥物載體的TEM照片和Cryo-TEM照片；

圖2為多功能藥物載體在不同pH緩沖鹽中電荷翻轉；

圖3為在不同pH環境中細胞對載體中Si元素的攝取；

圖4為多功能藥物載體在不同pH環境中能量共振轉移；

圖5為在不同pH下，細胞對載體中erlotinib(左)和DOX(右)的攝取；

圖6為在不同pH條件下，載體中erlotinib(左)和DOX(右)的釋放。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

本實施例一種多功能藥物載體，包括質量比為1:2的介孔二氧化硅納米粒(Amino functionalized mesoporous silica nanoparticle,MSN-NH₂，80-100nm)和脂質體，所述脂質體為質量比為1.25:3.75:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐(1,5-dioctadecyl-L-glutamyl-2-histidyl-hexahydrobenzoic acid，HHG₂C₁₈)：大豆卵磷脂(Soy Phosphatidylcholine,SPC)：膽固醇(Cholesterol，Chol)。

所述介孔二氧化硅納米粒為氨基功能化的介孔二氧化硅納米粒，粒徑為80-100nm。

上述多功能藥物載體的制備方法，包括如下步驟：

將120mg質量比為3.75:1:1.25的卵磷脂、膽固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐溶于5ml氯仿中，移入茄型瓶，于40℃真空旋轉成膜，真空干燥4h，得脂質膜(pH敏感電荷翻轉脂質膜)；

將60mg所述介孔二氧化硅納米粒分散于5ml純凈水中，于37℃與所述脂質膜水合反應15-30min；

離心收集產物，純凈水洗滌多次，收集沉淀即得所述多功能藥物載體。

上述多功能藥物載體性能實驗數據：

(1)藥物雙載性能

多功能藥物載體電鏡圖1所示，載體呈“核殼”結構納米球，內核為MSN-NH₂，作為一種藥物負載點；外殼為脂質雙層，為另一個藥物負載點，用于裝載疏水性藥物。

(2)電荷翻轉，促進細胞攝取性能

載體pH敏感電荷翻轉功能如圖2所示。pH 7.4時，表面電位呈負電，約-38mV；pH 6.5時，表面電位翻轉成正電，約4.5mv；在更強酸性條件下(pH 4.5/5.5),表面電位正電化增強(22mv)。發生電荷翻轉的原因是載體中的HHG₂C₁₈發生水解，在中性環境中，HHG₂C₁₈呈負電，在pH 6.5酸性環境中，由于HHG₂C₁₈中組氨酸和羧基的質子化，使得載體呈正電，當在pH 5.5酸性更強的環境中時，除了氨基質子化之外，六氫苯酐基團的脫落使得載體正電性更強，當pH繼續降至4.5時，電位與pH 5.5時基本一樣，這可能因為HHG₂C₁₈中氨基質子化和六氫苯酐基團的脫落達到飽和狀態。

圖3表明電荷翻轉促進細胞攝取，以細胞對載體的成分Si元素的攝取量進行評估。在pH 6.5酸性條件下，由于載體發生電荷翻轉，由負電變正電，因此更容易與負電細胞膜吸附，從而促進細胞攝取，圖中結果表明，在pH 6.5條件下細胞攝取量比pH 7.4中性條件下顯著增多。

(3)靜電排斥促進釋藥性能

圖4表在明pH 5.5和pH 4.5時，載體正電化脂質雙層與內核MSN-NH2之間的靜電排斥擾動載體穩定“核殼”結構，有利于促進包封藥物釋放。

實施例2

一種雙載藥物，包括實施例1制備得到的多功能藥物載體、疏水藥物(埃羅替尼erlotinib)以及親水藥物(鹽酸阿霉素DOX)。

上述雙載藥物的制備方法，包括如下步驟：

將120mg質量比為3.75:1:1.25的卵磷脂、膽固醇、1.5-十八烷基-L-谷氨酸-2-組氨酸-六氫苯酐和1mg erlotinib溶于5mL氯仿中，移入茄形瓶，于40℃真空旋轉成膜，真空干燥4h，得裝載erlotinib的脂質膜(pH敏感電荷翻轉脂質膜)；

將60mg介孔二氧化硅納米粒分散于DOX的水溶液中，共孵育24h，離心收集產物，洗滌即得裝載DOX的介孔二氧化硅納米粒；

將所述裝載DOX的介孔二氧化硅納米粒分散于水中，與37℃與所述裝載erlotinib的脂質膜水合反應15-30min；

離心收集產物，純凈水洗滌數次，收集沉淀即得雙載erlotinib和DOX的多功能藥物遞送系統。

上述雙載藥物的性能數據：

(1)雙載性能

以疏水藥物埃羅替尼(erlotinib)和親水藥物鹽酸阿霉素(DOX)為藥物，分別包封至載體外層脂質雙層和內核MSN-NH2中，達到雙載藥物目的。

(2)電荷翻轉促進細胞攝取性能

載體在pH 6.5弱酸性條件下產生電荷翻轉促進細胞攝取實驗結果如圖5所示。在pH 6.5弱酸性條件在，由于載體表面電荷翻轉，促進細胞攝取，所以細胞對藥物的攝取量比pH 7.4中性條件的攝取量大。

(3)靜電排斥促進包載藥物釋放性能

載體外層脂質雙層和內核MSN-NH2之間靜電排斥促進釋藥的實驗結果如圖6所示。從圖中可知在pH 5.5和pH 4.5強酸性條件下，由于脂質雙層與MSN-NH2之間強的排斥力破壞載體穩定結果，從而增加藥物的釋放量。在pH 7.4中性條件下，由于載體呈穩固的核殼結果，因此有限減少藥物的釋放。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。