[发明专利]超顺磁纳米铁修饰的外泌体载药纳米系统及其制备和血糖响应方法

说明书

本发明提供的超顺磁纳米铁修饰的外泌体纳米载药系统，包括用于负载胰岛素促分泌药物的外泌体和超顺磁纳米铁，所述超顺磁纳米铁分布在外泌体表面，通过转铁蛋白与外泌体表明的转铁蛋白受体结合而连接到外泌体上，超顺磁纳米铁在外部磁场作用使外泌体载体具有靶向能力和血糖响应性。本发明采用外泌体负载糖尿病药物，制备出一种外泌体纳米载体，并采用超顺磁纳米铁SPION作为外泌体靶头，实现靶向递送，通过外加磁场靶向胰腺组织、赋予药物载体血糖响应性，获得一种能够有效糖尿病药物体内半衰期，同时具有血糖响应的纳米载药系统。

技术领域

本发明属于纳米载药系统领域，特别涉及一种进行糖尿病粗分泌药物载药的靶向外泌体的构建方法及应用。

背景技术

糖尿病是最常见的慢性疾病之一。二型糖尿病中β细胞功能的下降和慢性胰岛素抵抗伴随高血糖高血脂症，继而可能导致许多并发症，例如酮症酸中毒，高血压，动脉粥样硬化，眼部疾病和糖尿病性肾病。为了预防和治疗高血糖症，胰岛β细胞必须感应并适当应对餐后血液中葡萄糖的增加，因此，响应高血糖触发β细胞胰岛素产生的疗法是二型糖尿病治疗中最重要的策略之一。格列奈类，磺脲类常用于治疗二型糖尿病，但血糖响应性(伴随血糖升高而促进胰岛素分泌)差，并具有明显的基于机制的副作用。

目前，多肽类糖尿病药物中具有促胰岛素分泌活性的多肽，主要是胰高血糖素样多肽-1类似物，能改善葡萄糖刺激后胰岛β细胞分泌胰岛素的能力，抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素。但此类药物半衰期短，注射即伴随浓度的不断降低。虽然靶向给药可以显著改善药物分布，减少药物剂量以及其对身体的不利影响，但由于糖尿病药物的目标组织胰腺缺乏有效配体，难以通过连接普通靶头靶向胰腺，因而不能将药物靶向富集于胰腺组织。目前在糖尿病药物领域还没有靶向药物载体，靶向药物载体多应用于癌症治疗领域。因此现有多肽类糖尿病药物存在半衰期短，不能靶向胰腺的问题。而就算可以延长多肽药物半衰期，但难以有效响应血糖变化。

比如，VPAC2选择性激动剂是一种治疗二型糖尿病的潜在药物，可以增强血糖依赖的胰岛素分泌。BAY55-9837(以垂体腺苷酸环化酶激活肽序列为基础，突变得到的多肽，以下简称BAY)是一种有效且高度选择性的VPAC2激动剂，是通过对垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)和血管活性肠肽(VIP)进行定点突变而获得。然而BAY的治疗效果因其在体内半衰期短而在临床上的应用受到限制。

因此，构建一种能够有效延糖尿病多肽药物半衰期，同时又具有靶向作用，且能有效响应血糖变化的载药系统对于提高糖尿病治疗效果具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种超顺磁纳米铁修饰的外泌体纳米载药系统，同时提供其制备和血糖响应方法，以提高糖尿病促分泌药物体的半衰期，同时实现通过外加磁场将促分泌药物靶向胰腺组织，并赋予药物系统血糖响应性。

本发明采用外泌体负载糖尿病药物，制备出一种外泌体纳米载体，并采用超顺磁纳米铁SPION作为外泌体靶头，实现靶向递送，通过外加磁场靶向胰腺组织、赋予药物载体血糖响应性，获得一种能够有效延长多肽类蛋白抗糖尿病药物体内半衰期，同时具有血糖响应的纳米载药系统。其中，超顺磁纳米铁具有良好靶向能力，生物相容性，生物降解性和低毒性，是一种重要的磁性纳米药物靶向载体。超顺磁性是超顺磁纳米铁的关键特性，在外部磁力的作用下，超顺磁铁被磁化至其饱和磁化强度；而去除外部磁场后，超顺磁纳米铁不再表现出任何残留的磁相互作用，从而表现出出色的分散性和靶向能力。外泌体是一种细胞分泌的囊泡结构，在体内可完成信息分子传递，稳定小分子等多种生物功能。与人工脂质体相比，由于含有多种天然蛋白、识别信号配体等，具有低免疫原性，生物相容性好，多肽药物载药量高等优势。

本发明提供的超顺磁纳米铁修饰的外泌体纳米载药系统，包括用于负载胰岛素促分泌药物的外泌体和超顺磁纳米铁，所述超顺磁纳米铁分布在外泌体表面，通过转铁蛋白与外泌体表明的转铁蛋白受体结合而连接到外泌体上，超顺磁纳米铁在外部磁场作用使外泌体载体具有靶向能力和血糖响应性。