[发明专利]HSA-Biotin-DDA-TCPP分子的合成及其作为光动力治疗剂及纳米药的应用

说明书

本发明涉及Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP分子的合成及其聚集体和Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP‑Dox纳米药的制备及体内外活性评价方法，属于医药领域。制备方法：首先将人血清白蛋白(HSA)、生物素(Biotin)、1,12‑二氨基十二烷(DDA)和卟啉(TCPP)通过三步酰胺反应合成Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP分子。该分子在水溶液中自组装形成聚集体。采用有机溶剂挥发法，包载亲脂性的抗癌药物阿霉素形成Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP‑Dox纳米药。本发明中Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP聚集体具有良好生物相容性、稳定性和光动力效应。Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP‑Dox纳米药具有pH响应性的缓慢释放、能够很好的诱导癌细胞凋亡。同时，Biotin‑HSA‑DDA‑TCPP‑Dox纳米药可以起到纳米药和光动力治疗剂的协同作用效果，具有良好的抗肿瘤作用，有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种具有良好生物相容性、稳定性好以及光动力治疗效应的聚集体及稳定性的载药聚集体的制备及体内外的生物评价方法。

背景技术

癌症一直是全球威胁人类生命安全的公共卫生问题，传统的癌症治疗方法有放射疗法、手术疗法和化学疗法。而其中化学疗法是主要的治疗手段，阿霉素(Dox)是现阶段应用比较广泛的化疗药物之一，但由于其非特异性分布和不良的生物利用度使其对正常细胞及组织产生严重的毒副作用，特别是对心脏、骨髓、胃肠道和神经系统。因此将Dox靶向的递送至实体瘤部位非常重要，如纳米粒、脂质体等靶向药物递送系统可将药物包载并定向输送至肿瘤组织，同时改善了其药代动力学，降低了其毒性，提高了其安全性和有效性。近年来天然生物材料已成为制备纳米药物载体的常用材料之一，它们在生物可降解性、免疫原性、稳定性和毒性方面优于合成聚合物。白蛋白纳米药物载体能够承受生理应激反应，改善生物稳定性以及具有口服递送的独特性质。人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)是人体内最丰富的血浆蛋白，在人体内半衰期长，在体液中可以起到运输脂肪酸、胆色素、氨基酸、类固醇激素、金属离子和许多治疗分子的作用，同时也维持血液的正常渗透压。HSA可以在特定的位置与许多外源性物质以非共价键的形式结合，同时HSA在肿瘤和发炎组织中可被优先摄取，这些优点使其成为药物输送的理想药物载体。癌细胞的快速生长伴随着大量维生素的消耗，这些在肿瘤内过表达的维生素受体成为肿瘤的特异性靶标，生物素(Biotin)是人体必需的水溶性维生素，用以维持正常人体机能及自然生长。哺乳动物对生物素的吸收主要依靠钠依赖性复合维生素转运蛋白(SMVT)介导，该转运蛋白在肿瘤细胞中高度表达，所以肿瘤组织对生物素的需求要多于正常的组织，因此，用生物素修饰HSA分子形成的聚集体可以进一步提高该聚集体与肿瘤细胞之间的结合亲和力，起到一定的靶向性作用。

光敏剂在光照作用下产生单线态氧(¹O₂)、过氧化物(O₂^2-)、超氧自由基(O₂^-)、及羟基自由基(HO^-)等活性氧(ROS)成分来杀死肿瘤细胞，光动力治疗(Photodynamic therapy,PDT)对皮肤无创伤，同时具有良好的靶向性以及高效抗肿瘤作用，这些使其在肿瘤的协同治疗中作用明显。因此，我们设想将光动力治疗与靶向白蛋白纳米药物载体相结合，起到高效的靶向治疗作用。卟啉(Tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin,TCPP)在紫外区域甚至红外区域表现出优异的吸收,具有非常好的光敏性，在自然光照下即可产生自由基，可诱导癌细胞调亡，是非常理想的光动力治疗试剂。在论文中我们用卟啉和生物素修饰HSA分子合成了具有靶向性、生物相容性以及光动力治疗特性Biotin-HSA-DDA-TCPP分子，并将其形成的球形聚集体包载Dox制备Biotin-HSA-DDA-TCPP-Dox纳米药。体内外抗肿瘤实验表明，Biotin-HSA-DDA-TCPP-Dox可以被癌细胞摄取并且促使癌细胞凋亡发挥抗肿瘤作用，激光照射组的效果要优于未照射组，说明纳米药和光动力治疗起到了协同治疗的作用。同时Biotin-HSA-DDA-TCPP聚集体可以有效降低Dox的毒副作用，延长在体内的循环时间。

发明内容