[发明专利]基于亲水性蛋白质的载有活性剂的纳米颗粒

说明书

技术领域

本发明涉及载有活性剂的纳米颗粒，其基于一种亲水性蛋白质或者组合的多种亲水性蛋白质，其中功能蛋白或肽片段经聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物与纳米颗粒结合。更具体而言，为了穿越血脑屏障(blood-brain barriers)转运药物或者生物活性剂，本发明涉及载有活性剂的纳米颗粒，其基于至少一种亲水性蛋白质并且其中的功能蛋白或者肽片段，优选载脂蛋白，经由聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物与纳米颗粒结合。

背景技术

术语“纳米颗粒”应理解为平均尺寸在10纳米和1000纳米之间并且由人工或者天然大分子物质组成的颗粒，药物或者其他的生物活性物质可以通过共价键、离子键或者吸附键与其结合，或者这些物质可以掺入其中。

借助于某些纳米颗粒，可能将自身不能够穿过血脑屏障的亲水性药物穿越所述屏障转运，使得这些亲水性药物能够在中枢神经系统(CNS)中成为治疗有效的。

例如，借助于用聚山梨酯80(吐温80)或其它表面活性剂包覆的聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒已经可以将许多药物穿越血脑屏障转运，通过它们的作用在中枢神经系统中产生了显著的药理学效果。和这样的聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒一起给药的药物的实例包括达拉根(dalargin)(一种内啡肽六肽)、洛哌丁胺(loperamide)和筒箭毒碱(tubocuarine)、分别为法兰克福的默兹(Merz)公司的两个NMDA受体拮抗剂MRZ 2/576和MRZ 2/596，以及抗肿瘤活性剂阿霉素(doxorubicin)。

这些纳米颗粒穿越血脑屏障的转运机理可能基于载脂蛋白E(ApoE)经由聚山梨酯80包覆层被纳米颗粒所吸附载脂蛋白。据推测，这些颗粒由此模仿脂蛋白颗粒，其被脑内皮细胞的受体识别并结合，这保证了对脑的脂质供应。

但是，已知的穿越血脑屏障的聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒有以下缺陷：聚山梨酯80不是生理来源的，并且纳米颗粒穿越血脑屏障的转运可能是由于聚山梨酯80的毒性效应。另外，已知的聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒也有与ApoE的结合只通过吸附发生的缺陷。因此，与纳米颗粒结合的ApoE与游离ApoE存在平衡，并且，在注射入人体后，可能发生ApoE从纳米颗粒上的快速脱附。而且，许多药物不能与聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒结合至足够的程度，因此不能通过这种载体系统被转运穿越血脑屏障。

为了克服这些不足，WO 02/089776 A1主张使用人血清清蛋白纳米颗粒(HSA纳米颗粒)，生物素化的载脂蛋白E经过抗生物素蛋白-生物素系统或者抗生物素蛋白衍生物与HSA纳米颗粒结合。在静脉注射后，这些HSA纳米颗粒可以穿越血脑屏障(BBB)转运被吸附或者共价结合的药物以及掺入在颗粒基质里的药物。由于生化、化学或者物理化学的原因不能够穿越血脑屏障的活性剂，可以通过这种方式在中枢神经系统中用于药理学和治疗学上的用途。

然而，抗生物素蛋白-生物素系统也有多种缺陷。例如，在纳米颗粒的生产方面它的使用是复杂的，并且还可能导致免疫效应或者其它副作用。而且，当长时间贮存时，包含抗生物素蛋白-生物素系统的颗粒系统趋向于凝集，这导致平均颗粒尺寸的增加并对颗粒的功效产生副作用。

发明内容

因此本发明的目的是提供纳米颗粒，借助于该纳米颗粒，可以将那些在没有现有技术已知的聚氰基丙烯酸丁酯纳米颗粒和包含抗生物素蛋白-生物素系统的HSA纳米颗粒的缺陷的那些纳米颗粒的情况下，由于生化、化学或者物理化学的原因不能穿越血脑屏障的药物提供给CNS。

这个目标通过包含至少一种可药用的和/或生物活性剂的、基于一种亲水性蛋白质或者组合的多种亲水性蛋白质的纳米颗粒实现，用作功能性蛋白的载脂蛋白经由聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物与该纳米颗粒结合。

根据本发明的纳米颗粒所基于的亲水性蛋白质或者至少一种亲水性蛋白质优选属于包含血清清蛋白、明胶A、明胶B和酪蛋白的蛋白质组。人类来源的亲水性蛋白质是更优选的。最优选地，纳米颗粒基于人血清清蛋白。

双官能聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物包含一个马来酰亚胺基团和一个N-羟基琥珀酰亚胺酯，在它们之间为确定长度的聚乙二醇链。优选地，功能蛋白或者肽片段经由聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物与亲水性蛋白质结合，所述聚乙二醇-α-马来酰亚胺-ω-NHS酯类化合物含有平均分子量为3400Da或者5000Da的聚乙二醇链。