本發(fā)明屬于藥物制劑,涉及一種主動靶向型sn38-脂肪醇前藥納米制劑的制備方法與應(yīng)用,具體涉及敏感鍵橋聯(lián)的sn38-脂肪醇前藥及包含該前藥的主動靶向型自組裝納米制劑的構(gòu)建,以及其在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、近年來,前藥自組裝納米制劑在癌癥的藥物遞送和治療領(lǐng)域已經(jīng)顯示出獨特的優(yōu)勢。它整合了前藥策略和納米技術(shù)的優(yōu)勢,具有載藥量高、穩(wěn)定性好、毒副作用低等特點。前藥自組裝納米制劑通常由藥物模塊、響應(yīng)模塊、修飾模塊和表面功能化模塊四個模塊組成。在其中,表面功能化模塊通常使用peg材料,作為“隱形分子”提高制劑的穩(wěn)定性,延長血液循環(huán)時間,減緩體內(nèi)清除,其形式、功能較為單一。同時,前藥自組裝納米制劑大多依賴于增強的滲透與滯留效應(yīng)(epr效應(yīng))以實現(xiàn)腫瘤部位的被動蓄積。然而,由于epr效應(yīng)的血管依賴性,其情況是高度可變的。有研究表明,epr效應(yīng)在不同患者之間,甚至在同一患者或同一腫瘤類型的不同發(fā)展階段中都極具異質(zhì)性。依賴于被動靶向的納米制劑迄今尚未能實現(xiàn)患者生存率的實質(zhì)性改善,這可能表明腫瘤患者對納米制劑的腫瘤易感性降低或缺乏epr效應(yīng)。
2、基于靶向配體與其同源受體特異性識別的主動靶向策略為腫瘤的精準(zhǔn)治療帶來了更多的可能性。多種靶點,如葉酸受體、鈉依賴性多種維生素轉(zhuǎn)運蛋白(smvt)和整合素等,已被廣泛應(yīng)用于靶向癌癥治療的納米藥物遞送系統(tǒng)。與非靶向納米制劑相比,主動靶向型納米制劑所修飾的配體數(shù)量深刻影響著其生物分布和藥代動力學(xué)行為。足夠多的靶向配體是納米制劑與靶標(biāo)高效結(jié)合的必要條件。然而配體的數(shù)量過多也可能會產(chǎn)生一些不利影響。例如,(1)配體的過度堆積可能會產(chǎn)生較大的空間位阻,反而會阻礙納米制劑與靶標(biāo)的有效結(jié)合。(2)隨著配體在納米制劑表面呈遞的增多,“隱形分子”(如peg)在表面的呈遞逐漸減少,最終導(dǎo)致調(diào)理級聯(lián)反應(yīng)的激活和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(res)清除風(fēng)險的增加。(3)許多配體分子的水溶性極差,如葉酸(0.0016mg/ml)、生物素(0.2mg/ml)等,這也帶來了一些制劑學(xué)上的難題。因此,如何在保證納米制劑主動靶向效果的同時提高制劑的穩(wěn)定性,避免res清除,是亟待解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種主動靶向型sn38脂肪醇前藥納米制劑,首次將小分子前藥自組裝納米制劑與主動靶向遞送策略相結(jié)合,在表面功能化模塊中引入主動靶向配體,如葉酸等,使前藥自組裝納米制劑能夠與靶細(xì)胞表面的特異性受體相結(jié)合,進(jìn)一步增強藥物在腫瘤部位的蓄積,提高治療的安全性和有效性。同時,通過協(xié)調(diào)“隱形分子”與靶向配體的修飾比例,綜合篩選出葉酸最佳的修飾比例,以實現(xiàn)納米制劑穩(wěn)定性和有效性的平衡,為基于主動靶向策略的前藥自組裝納米遞送系統(tǒng)的構(gòu)建提供了新方向和新思路,有望解決主動靶向效果與體內(nèi)外穩(wěn)定性之間的悖論。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供一種sn38-脂肪醇前藥,其結(jié)構(gòu)如式(i)所示:
4、
5、本發(fā)明的另一目的是提供上述sn38-脂肪醇前藥的合成方法,合成路線如下:
6、
7、包括如下步驟:
8、(1)合成二元酸酐:將2,2’-二硫代二乙酸與乙酸酐反應(yīng)得到二元酸酐;反應(yīng)結(jié)束后減壓除去過量的乙酸酐;
9、(2)合成脂肪醇單邊酯:在催化劑4-二甲氨基吡啶的作用下,使步驟(1)所得的二元酸酐與庚基十一醇發(fā)生酯化反應(yīng);分離純化后,得到中間產(chǎn)物庚基十一醇單邊酯;
10、(3)合成sn38-脂肪醇前藥:將步驟(2)所得的庚基十一醇單邊酯用氯仿溶解,然后逐滴加入用氯仿溶解的催化劑,在冰浴條件下進(jìn)行活化,活化結(jié)束后加入用dmso溶解的sn38進(jìn)行酯化反應(yīng),分離純化得到sn38-脂肪醇前藥。
11、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述2,2’-二硫代二乙酸與乙酸酐的摩爾比為1:1-50。
12、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述4-二甲氨基吡啶:庚基十一醇:二元酸酐的摩爾比為1:(1-10):(1-15)。
13、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述的酯化反應(yīng)在氮氣保護條件下進(jìn)行。
14、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述催化劑為1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(edci),1-羥基苯并三唑(hobt),4-二甲氨基吡啶(dmap),苯并三氮唑-n,n,n’,n’-四甲基脲六氟磷酸酯(hbtu),n,n-二異丙基乙胺(dipea),對甲苯磺酸中的一種或兩種以上的組合。
15、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述活化在氮氣保護下進(jìn)行,活化0.5-2h;所述酯化反應(yīng)具體為在氮氣保護下室溫反應(yīng)36-48h;所述分離純化具體為經(jīng)制備液相分離純化得終產(chǎn)物sn38-脂肪醇前藥,流動相體系為水和乙腈(1‰甲酸)。
16、優(yōu)選地,所述的步驟(3)中,所述的經(jīng)制備液相分離純化得終產(chǎn)物,終產(chǎn)物質(zhì)量純度在99%以上。
17、本發(fā)明還提供一種sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒的制備方法,包括如下步驟:
18、將上述sn38-脂肪醇前藥溶解到有機溶劑中,或者將peg修飾劑、主動靶向修飾劑和上述sn38-脂肪醇前藥溶解到有機溶劑中,攪拌下將該溶液緩緩滴加到水中,自發(fā)形成均勻的自組裝納米粒,采用減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法除去有機溶劑,即得sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒;
19、其中,sn38-脂肪醇前藥:peg修飾劑與主動靶向修飾劑的混合物的質(zhì)量比為1:(0.1-1),優(yōu)選為1:(0.1-0.3),更優(yōu)選為1:0.2;peg修飾劑與主動靶向修飾劑的混合物中,peg修飾劑:主動靶向修飾劑的質(zhì)量比為(0-1):(1-0),優(yōu)選為(1-3):(3-1),更優(yōu)選1:3。
20、優(yōu)選地,有機溶劑為丙酮、dmf、dmso,優(yōu)選為dmf。
21、優(yōu)選地,所述的peg修飾劑包括兩親性聚合物,兩親性聚合物為dspe-peg、tpgs、peg-plga、peg-pe,優(yōu)選為dspe-peg。
22、進(jìn)一步地,所述的dspe-peg中的peg的分子量為1000-20000,優(yōu)選分子量為2000。
23、優(yōu)選地,主動靶向修飾劑為修飾了能夠靶向到特定組織的靶頭分子的兩親性聚合物,其中靶頭分子為sialic?acid、biotin、lipoic?acid、crgd、folic?acid、galactose、glucose、mannose、hyaluronic?acid;優(yōu)選地,所述的主動靶向修飾劑為dspe-peg-folicacid,peg的分子量為1000-20000,更優(yōu)選地,分子量為2000。
24、優(yōu)選地,所述的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒的粒徑為80~200nm,粒徑分布小于0.3,載藥量為19-50%。
25、本發(fā)明還提供上述制備方法制得的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒。
26、本發(fā)明還提供所述的sn38-脂肪醇前藥或所述的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
27、本發(fā)明還提供所述的sn38-脂肪醇前藥或所述的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒在制備注射給藥、口服給藥或局部給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用。
28、所述的sn38-脂肪醇前藥或所述的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒在制備藥物遞送系統(tǒng)中的應(yīng)用中。
29、本發(fā)明的有益效果:
30、(1)本發(fā)明設(shè)計合成了一種sn38-脂肪醇前藥,合成方法簡單易行;并制備了一系列粒徑較小、粒度分布均一的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒,制備方法簡單易行;
31、(2)考察了不同比例的主動靶向修飾劑修飾的sn38-脂肪醇前藥自組裝納米粒的制劑學(xué)性質(zhì)與細(xì)胞毒性,發(fā)現(xiàn)單獨使用靶向修飾劑修飾的前藥自組裝納米粒穩(wěn)定性較差,隨著主動靶向修飾劑比例的不斷增加,輔料的占比過高,且納米粒的細(xì)胞毒性并沒有明顯提升。
32、(3)考察了不同比例的peg與主動靶向修飾劑的共修飾對前藥自組裝納米粒制劑學(xué)性質(zhì)、和抗腫瘤活性等方面的影響。結(jié)果表明:peg與主動靶向修飾劑共修飾的sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒能有效提高sn38的療效,降低其毒副作用;不同比例的表面功能化模塊組成會對sn38-脂肪醇前藥的自組裝納米粒的制劑學(xué)性質(zhì)、細(xì)胞毒性產(chǎn)生顯著影響。與20%?peg?nps、20%?fa?nps相比,15%?fa+5%?peg?nps的抗腫瘤效果最佳,成功解決了主動靶向型制劑的靶向效果與體內(nèi)外穩(wěn)定性的悖論;本發(fā)明為開發(fā)高效-低毒的主動靶向型前藥自組裝納米制劑提供了新的策略與選擇。