[发明专利]基因和化学药物共转运载体及其使用方法

说明书

本发明提出一种基因和化学药物共转运载体及其使用方法，属于生物材料领域，该载体可共转运基因药物和化学药物，且疏水药物的负载不影响多肽的自组装结构以及与DNA的结合能力，可同时运送模拟疏水性药物分子和DNA进入细胞。该技术方案包括将多肽分子溶于缓冲液中自组装为纳米纤维状结构，先与疏水性药物分子或模拟药物分子溶液充分结合，得到多肽/药物分子负载体溶液，再将所述多肽/药物分子负载体溶液与基因分子溶液在预定条件下充分混合制备得到，即多肽/药物/基因分子负载体溶液。本发明能够应用于基因和化学药物的共转运过程中。

技术领域

本发明属于生物材料领域，尤其涉及一种基因和化学药物共转运载体及其使用方法。

背景技术

由于生物体对化学治疗药物耐药性的出现，单一药物在疾病治疗时往往不能获得最佳疗效，因此多种药物联合治疗成为近年来药物研究的热点。目前，联合药物治疗主要包括不同化疗组合，其中小分子化疗药物与基因药物联合治疗受到越来越多的关注。然而，其发展受到一个主要因素的阻碍，即药物运输系统的构建，其关键在于设计简单的共转运药物载体。

分子要成为基因与药物共转运载体，它必须具有两种功能：第一，作为基因载体，应该是一种高效的DNA凝聚试剂。由于DNA分子本身为线性伸展构象且带有负电荷，会与细胞膜外层的阴离子产生静电排斥，DNA分子难以独立地穿透细胞膜进入细胞内部，因此，基因载体应该可以将DNA凝聚为体积较小的颗粒，从而使DNA分子易于通过内吞或胞饮作用进入细胞内；第二，作为疏水药物分子载体，需要有疏水药物分子的结合位点，负载的疏水药物进入体内后再缓慢释放。

目前研究较多的药物载体多为单一药物载体，对共转运载体的研究较少，且多为表面修饰的脂质分子，它可以提供疏水空腔和DNA结合位点，然而这些脂质分子作为药物载体仍然存在两个突出问题：第一，脂质分子表面修饰过程复杂，合成步骤繁琐；第二，脂质分子的生物相容性差，在体内不易被分解。因此，研发具有较高基因转染效率和药物负载效率的药物载体有望为疾病治疗提供新的选择。

肽分子由氨基酸残基组成，具有生物相容性高、体内可降解等优点，且短肽分子的可设计性强，合成方法简单，如能设计合适的多肽分子，在其中引入较多正电荷使其具有强的DNA结合能力，同时引入疏水性氨基酸残基，进一步赋予分子较强的组装聚集能力使其可以为疏水药物的负载提供疏水空腔，将有望成为优良的基因与化学药物共转运载体。

发明内容

本发明提出一种基因和化学药物共转运载体及其使用方法，该载体可共转运基因药物和化学药物，且疏水药物的负载不影响多肽的自组装结构以及与DNA的结合能力，可同时运送模拟疏水性药物分子和DNA进入细胞。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基因和化学药物共转运载体，将多肽分子溶于缓冲液中自组装为纳米纤维状结构，先与疏水性药物分子或模拟药物分子溶液充分结合，得到多肽/药物分子负载体溶液，再将所述多肽/药物分子负载体溶液与基因分子溶液在预定条件下充分混合制备得到，即多肽/药物/基因分子负载体溶液。

作为优选，上述技术方案中的缓冲液为浓度为20mM的Hepes缓冲液。该多肽溶于缓冲液中可自组装形成纤维状结构，可以利用多肽纤维的疏水空腔负载疏水药物分子，利用多肽大量的正电荷结合负载基因药物，实现基因药物和化学药物的共输运。

作为优选，所述多肽分子具有以下序列：

Ac-IIIIIGPLGLAGGRRRRRRRR-NH₂，结构式为：

上述技术方案中的多肽分子含有8个带正电的精氨酸序列，可与带负电的DNA结合，因此，可作为一种有效的基因转染试剂。

作为优选，所述多肽分子溶于缓冲液中自组装为纳米纤维状结构的步骤包括：