[发明专利]一种蛋白质纳米粒子的合成及应用

说明书

本发明公开了一种蛋白质纳米粒子的合成及应用，涉及化学合成和生物技术领域。该蛋白质纳米粒子的合成及应用，使用含氨基高分子化合物PEGylated polylysine(PEG‑PLys)，PEGylated polyethylenimine(PEG‑PEI)等，其中高分子上的氨基和蛋白质分子上的氨基可以与合成的新型交联剂linker1形成共价键，从而形成蛋白质纳米粒子的内核。本发明方法简单，实用性广泛，即可适用于几乎所有蛋白质的纳米合成，本发明中合成的新型交联剂是还原响应的，适用于肿瘤组织细胞内，交联剂断裂后，蛋白质分子的修饰基团可以恢复成原始状态，因而蛋白质分子的活性不受破坏，增加了蛋白质纳米粒子的适用性，使该蛋白质纳米粒子可以用在如免疫治疗以及载药等领域，进而提高了市场价值。

技术领域

本发明涉及化学合成和生物技术领域，具体为一种蛋白质纳米粒子的合成及应用。

背景技术

纳米技术应用于生物医学领域具有一系列优势，如纳米药物可以通过(enhancedpermeability and retention)EPR效应从肿瘤组织的血管渗出，聚集于肿瘤组织，从而提高了药物利用率并同时降低药物对正常组织的毒副作用。此外，可以通过设计使得纳米药物具有肿瘤靶向性和对肿瘤微环境的响应性，从而避免了药物的提前释放及降解，并更高效地输送到肿瘤部位，对肿瘤特殊生理环境做出响应，对药物释放进行调控，因为其良好的生物相容性，天然的生物活性等特点，包括抗体在内的很多蛋白质已经成为免疫治疗的重要组成部分以及生物医学领域重要的药物载体，其中，蛋白质分子如血清白蛋白纳米结合抗癌药物分子(如紫杉醇)已经成为临床上多种癌症治疗的重要药物；此外以PDL-1，PD-1为代表的抗体药物正广泛的应用于临床研究中。

随着研究的深入，鉴于体内生理环境的复杂性，人们越来越认识到靶向纳米给药系统任面临很多挑战，以往药物载体的设计往往比较简单，难以应对体内复杂的生理环境；特别是以蛋白质为材料的纳米技术应用中，往往面临蛋白质分子的生物活性大大降低的挑战，由于蛋白质分子中的大量活性基团，如氨基等的存在，使得蛋白质分子易于通过交联剂形成纳米粒子，以往的交联剂往往存在难以断裂或者断裂后蛋白质分子上修饰的基团不能恢复等确定，从而影响到蛋白质分子的生物活性，并进一步限制了其在临床上的应用，在肿瘤组织中，细胞内外具有很高的还原条件差别，细胞内的还原剂(GSH)约为2-10mM,而细胞外还原剂浓度约为2-20μM，因此可利用肿瘤组织的这一特征，设计还原响应型生物材料用于将药物特异性作用于肿瘤细胞内，目前大部分蛋白质纳米粒子的合成仍然存在合成方法复杂，难以大规模生产应用，合成过程中往往需要引入过多有害物质，合成的蛋白质纳米粒子，蛋白质分子的生物功能难以恢复，生物活性受到影响，为此，提出一种蛋白质纳米粒子的合成及应用来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种蛋白质纳米粒子的合成及应用，具备制备方法更为简便以及使用效果更好等优点，解决了传统的合成方法存在使用效果一般的问题。

(二)技术方案

为实现上述制备方法更为简便以及使用效果更好的目的，本发明提供如下技术方案：一种蛋白质纳米粒子的合成及应用，使用含氨基高分子化合物PEGylated polylysine(PEG-PLys)，PEGylated polyethylenimine(PEG-PEI)等，其中高分子上的氨基和蛋白质分子上的氨基可以与合成的新型交联剂linker1形成共价键，从而形成蛋白质纳米粒子的内核,而PEG位于纳米粒子外部，可用于阻碍蛋白质分子间进一步交联，以控制蛋白质纳米粒子尺寸，具有还原响应性的分子交联剂linker1,其分子式为C₁₄H₁₆O₁₀S₂N₂，该交联剂linker1可以与氨基基团发生化学反应形成共价键，该共价键具有对还原条件的响应效应。

一种蛋白质纳米粒子的合成的方法，包括以下步骤：