[发明专利]一种能共传输药物和基因的纳米囊泡、制造方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学和生物医学工程领域，具体是涉及一种可作为传输新型药物和基因的双载体材料的纳米囊泡和其制造方法及其应用。

背景技术

恶性肿瘤严重威胁着人类的生存健康，对于癌症的治疗是目前最具有挑战性的课题之一。目前临床上多采用外科手术进行治疗，但这通常适用于肿瘤还没有开始向全身扩散的情况。放疗和化疗的应用显著提高了恶性肿瘤的治疗效果。其中化疗对于各种血液恶性肿瘤、胚细胞瘤等具有相当大的治疗潜力，但是化疗药物对正常组织和器官的毒副作用是困扰肿瘤化疗的主要问题。此外，随着分子生物学的发展，尤其是人类基因库的建立和人类疾病相关基因的阐明，癌症的基因疗法也应运而生。目前多采用裸DNA注射法，即将质粒DNA或RNA直接注入靶组织的方法，但由于体内核酸酶等对DNA的降解作用，基因表达的时间很短，严重影响治疗效果。研究表明，将基因治疗与药物治疗这两种手段结合起来，可以起到相互促进、相互结合的效果。例如，目前新兴的“自杀”基因疗法，即将无毒的抗肿瘤前药与相应的“自杀”基因结合起来，待基因成功转染进入肿瘤细胞后，表达的酶可以将抗肿瘤前药转化为高毒性的化疗药物，从而实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，避免了对正常细胞的损害。要解决目前临床上化疗及基因治疗面临的问题并实现药物与基因协同治疗，关键在于构建行之有效的药物/基因共输送载体。该载体要能够将质粒DNA安全输送到肿瘤细胞的胞浆中，避免体内核酸酶的降解；同时将化疗药物或前药安全有效地递送至肿瘤部位使其发挥作用。

肿瘤组织与正常组织存在生理性差异，如肿瘤血管内皮细胞间隙大及肿瘤部位淋巴循环受限，导致纳米粒子在肿瘤部位的增强渗透存在滞留(Enhanced permeability and retention)效应（EPR效应）。因此，纳米药物载体可以通过EPR效应被动靶向富集于肿瘤部位。此外，纳米药物载体还具有很多传统药物载体不具备的其他优点：能形成纳米颗粒包裹、浓缩、保护基因/药物，使其免遭生物酶的降解；比表面积大，具有生物亲和性，易于在其表面进行修饰，偶联靶向分子，实现对肿瘤的主动靶向识别；在循环系统中的循环时间明显延长且不易被巨噬细胞清除；能够实现药物/基因的控制释放，提高基因/药物的生物利用度；代谢产物少、副作用小，无免疫排斥反应等。因此，多功能纳米药物载体的研发，被认为是解决目前化疗和基因治疗面临问题的有效途径，也是目前癌症治疗方面的一个重要研究领域。纳米载体的理化性能，如表面修饰、粒径和形貌、化学组成、表面电位等参数是影响纳米粒子的EPR效应（被动靶向性能）和主动靶向性能的关键因素，而聚合物纳米药物载体可以实现对以上参数的有效调控因此受到研究者的亲睐。

目前，单独递送药物或基因的纳米载体方面的研究较多，而同时输送药物/基因的纳米载体还鲜见报道。药物载体目前面临的最大问题是血液循环时结构不稳定及到达肿瘤部位后释药缓慢，前者影响纳米粒子在肿瘤部位的有效富集并造成药物丢失，进而削弱抑瘤效果且增加毒副作用；后者降低了药物的生物利用度并可能诱导肿瘤细胞产生多药耐药，影响后期治疗。一方面，可以采用还原敏感的二硫键对纳米载体进行交联捆绑，这是提高纳米粒子血液稳定性的有效手段，且二硫键在肿瘤细胞溶酶体内高的谷胱甘肽浓度下会快速断裂，有助于纳米粒子在肿瘤细胞内解体；另一方面，可以采用具有刺激响应功能的聚合物构建纳米载体，赋予纳米载体在肿瘤内环境的刺激响应下快速释药。目前，研究者多采用阳离子聚合物传输基因，阳离子聚合物链通过静电作用与基因的磷酸盐骨架复合后形成纳米粒子，然而这样形成的纳米粒子的粒径难以控制，粒径分散宽，且容易聚集沉淀，不利于体内应用。而将聚合物组装成纳米胶束或囊泡后再进行基因的负载就可以有效地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种可作为传输药物和基因的双载体材料，能实现基因的有效转染及瘤内暴释药物，且二硫键交联捆绑稳定的酸敏响应型的纳米囊泡及其制造方法。

在上述基础上，本发明进一步的目的是提供一种纳米囊泡作为药物和基因双载体材料中的应用。

本发明的技术方案是这样实现的：