[发明专利]一种主动靶向的靶向多肽修饰的壳聚糖载体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明本发明涉及了一系列多肽修饰的壳聚糖主动靶向的载体材料，属于医药技术领域。

背景技术

整合素是一种异源二聚体组成的膜受体家族，其分子由两个亚基α，β两个亚基组成，位于细胞表面，具有粘附和信号传导功能。研究表明，整合素αvβ3在新生血管的内皮细胞和多种肿瘤细胞表面高度表达，在血管新生和肿瘤生长方面发挥了重要的作用。小分子的靶向肽通过一定的手段和生物大分子结合，将生物大分子导入肿瘤部位，选择性的和肿瘤部位过度表达的整合素αvβ3特异性结合，使药物和载体实现主动靶向，提高化学治疗药物的靶向性，为肿瘤患者带来新的希望。

一类具有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列的短肽中的RGD片段是上述整合素αvβ3与其配体蛋白相互作用的识别位点。基于上述特点，研究者合成了大量含有RGD序列的线性或者环型多肽作为整合素αvβ3的拮抗剂。构象关系表明，RGD肽与整合素的亲和性和特异性都取决于RGD氨基酸残基的侧链，特别是天冬氨酸的侧链。大多数线性肽在体内循环的半衰期较短，这是因为线性肽链天冬氨酸残基易被蛋白酶水解。而引入二硫键结构可以减少天冬氨酸残基调整自身位置来发生降解，从而提高其稳定性，而且可以同时具有更强的受体结合性和受体特异性。因此环化成为RGD肽制备和研究的常用方法。通过噬菌体展示库技术发现，由两个半胱氨酸形成的二硫键而成环的RGD肽对整合素αvβ3有很好的亲和性，与以酰胺键成环的RGD肽相比，二硫键环刚性更强，RGD的结构更为固定，并且不用在肽环结构中引入多于氨基酸作为连接位点。

在结构-活性关系的研究中，在形成环肽结构中，精氨酸1-甘氨酸2-天冬氨酸3的结构是保证RGD活性所必须的，同时在3位和4位氨基酸的位置及其氨基联接的质子所处的位置与该RGD多肽与整合素αvβ3的亲和性有很大的影响。其中，最最需要考虑的是4位氨基酸的疏水性作用和氢键形成可能性。相比较而言，5位氨基酸对与整合素亲和性的影响则不是那么的重要了。

纳米载体运载抗癌药物已经成为研究的一个热点，可以很好的克服传统的药物传输体系的缺点。纳米粒子是一种粒径在10-500nm之间的，一种超微型球型的药物载体，其活性部分通过溶解，包裹作用位于粒子内部，或者通过吸附，附着作用位于粒子表面。今年来发现壳聚糖具有较好的生物粘附性，促吸收作用和酶抑制载体作用等特性，使其在给药系统中备受青睐。但壳聚糖在水溶液中的溶解性是其使用受限的主要因素，所以在壳聚糖的修饰也可以选择其亲水性增加作为研究的重点。羧化壳聚糖中既有-COOH也有-NH2，其水溶性也得以改善，在一定程度上使其具有更优的生物相容性。

发明内容

本发明的目的是提供了一系列多肽作为靶头及其应用。这种多肽是整合素受体αvβ3亲和力较好的靶头，能够使药物和载体实现主动靶向，提高化学治疗药物的靶向性。

本发明是通过下述方案实现的：

本发明提供了一种主动靶向性的靶向多肽修饰的壳聚糖载体材料，其结构如下：

其中，R的基本结构为半胱氨酸C-精氨酸R-甘氨酸G-天冬氨酸D-X氨基酸-半光氨酸C，连接键为-NH。

作为优选，所述靶向多肽的基本结构为半胱氨酸C-精氨酸R-甘氨酸G-天冬氨酸D-X氨基酸-半光氨酸C，两个半胱氨酸通过二硫键的作用形成六元环肽，X氨基酸为三种含有疏水结构的氨基酸，分别为酪氨酸Y，组氨酸H和丝氨酸W，三种多肽的结构式分别如下：

X氨基酸为酪氨酸Y、

X氨基酸为组氨酸H、

X氨基酸为丝氨酸W。

作为另一种优选，所述壳聚糖为羧甲基化壳聚糖，同时具有氨基和羧基结构。

进一步优选，所述羧甲基化壳聚糖形成的羧甲基化反应主要发生在6位的羟基上，羧甲化程度为80-90％之间。

另一种进一步优选，所述羧甲基化壳聚糖的分子量为20万-30万。

本发明还提供了所述靶向多肽修饰的壳聚糖载体材料的制备方法，其主要包括以下步骤：通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐活化羧甲基化壳聚糖6位羧甲基上的羧基，和所述靶向多肽上的氨基通过形成酰胺键，使多肽修饰到壳聚糖载体结构上，平均每40-80个的壳聚糖单体上修饰有一个靶向多肽。

优选地，本发明还提供了CRGDYC修饰6-O-羧化壳聚糖的合成方法及修饰后材料纳米粒制备的方法：