一种复合纳米胶束及其制备方法和应用与流程

本申请涉及生物医药，具体而言，涉及一种复合纳米胶束及其制备方法和应用。

背景技术：

1、脑胶质瘤(gliomas)是最常见的中枢神经系统原发性肿瘤，约占中枢系统肿瘤的40-50％，每年发病率约3-8例/10万人，具有难治愈、高复发和高致死率等特点。据世界卫生组织报道，全球每年新发脑胶质瘤病例约为50万，其中死亡病例约2万。由于其较高的侵袭性与复发率，患者的平均生存期约为1-1.5年，生存超过5年的比例不足5％。目前，脑胶质瘤的治疗手段仍以手术切除和放、化疗为主。因脑胶质瘤具有自我更新和快速增殖的肿瘤干细胞特性，能够侵袭正常脑组织，常规的手术切除辅以放化疗会刺激休眠期肿瘤细胞高速增殖，造成肿瘤复发。另外，由于血脑屏障(blood-brainbarrier,bbb)的存在，绝大多数化疗药物并不能有效地进入脑组织，从而限制了脑胶质瘤的放化疗效果。因此如何提高脑胶质瘤治疗效果并降低复发率仍是临床上治疗脑胶质瘤亟待解决的一大难题。血脑屏障是由脑毛细血管壁与神经胶质细胞组成的，是血浆与脑细胞之间天然的血脑屏障，仅允许分子量小于400da的脂溶性物质通过。血脑屏障的存在将约98％的小分子和100％潜在治疗药效用的药物分子隔绝在脑实质以外，成为中枢神经系统疾病治疗的首要瓶颈。为了向脑中递送治疗性药物分子，很多研究探索了多种方法用以提高血脑屏障的通透性，包括配体受体结合、制剂改造、经动脉注射高渗性药物、直接脑内注射或灌输和经鼻给药等方法，尽管这些方法有一定的效果，但它具有一定创伤性且递送效率仍然很低。近年来，研究者们尝试通过物理、化学和生物等多种途径开放血脑屏障促进药物递送，例如激光间质热疗法作为一种非侵袭性的脑胶质瘤治疗手段可以打开血脑屏障40天。但是，这种治疗手段存在一定的风险，如脑组织的异质性和局部脑灌注会影响热传导，激光可能会对肿瘤周边功能区有损伤等等。而对比激光来说，超声由于对于脑致密组织的穿透性和安全性被更广泛的应用于脑部肿瘤的治疗。如leinenga等发现反复超声扫描可以瞬时打开血脑屏障并清除β-淀粉样蛋白，并且恢复阿尔茨海默症小鼠模型的记忆和认知功能。这个发现为超声打开血脑屏障实现药物输送提供了一种非侵入性、安全性的方法。因此，研究者们致力于发展一种利用超声协助治疗脑胶质瘤的新方法。其中一个技术就是声动力治疗(sonodynamictherapy,sdt)，即超声联合声敏剂共同治疗疾病的策略。

2、声动力治疗是将超声与声敏物质相结合治疗肿瘤的方法。一方面，聚焦超声可以利用声能的机械作用破坏细胞，另一方面可以利用超声对生物组织较强的穿透能力，定点激活深部肿瘤组织的声敏剂，产生活性氧等物质，介导肿瘤细胞的凋亡。多种声敏物质如5-ala、photolon、photofrin和孟加拉玫瑰红等，在超声作用下呈现显著的肿瘤杀伤作用。但是传统的声敏剂都存在一些问题：(1)多数声敏剂为疏水性小分子，水溶性低；(2)不能特异的靶向肿瘤细胞，生物利用率低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种复合纳米胶束，此复合纳米胶束具有粒径小、生物亲和性和相容性高的优点。

2、本申请的另一目的在于提供一种复合纳米胶束的制备方法，该制备方法简单方便。

3、本申请的再一目的在于提供一种复合纳米胶束在制备治疗脑胶质瘤药物中的应用。

4、本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

5、一方面，本申请实施例提供一种复合纳米胶束的制备方法，包括以下步骤：

6、将自组装双亲肽溶于水，并加入声敏物质和抗肿瘤小分子，混合均匀，超声波清洗后得到双亲肽纳米胶束；

7、将双亲肽纳米胶束转移至透析袋中，在超纯水中透析，最后得到所述复合纳米胶束。

8、另一方面，本申请实施例提供一种通过上述制备方法制备得到的复合纳米胶束。

9、再一方面，本申请实施例还提供一种复合纳米胶束在制备治疗脑胶质瘤药物中的应用。

10、本发明具有两种能特异杀伤肿瘤细胞的作用：

11、(1)化学机制特异性：自组装肽胶束通过rgd与肿瘤细胞表面αvβ3受体特异性结合进入细胞，再由其耦联的sfn诱导肿瘤细胞产生过量的活性氧，从而引发自噬性细胞死亡。

12、(2)物理机制特异性：声动力治疗中，聚焦超声波激活声敏剂rb能诱导细胞内产生活性氧，从空间位置上使活性氧诱发的凋亡尽量局限于肿瘤细胞。综上，我们设计的多肽自组装胶束通过生理、化学及物理机制特异性的有机结合，可以达到对肿瘤组织的精准靶向给药，诱发肿瘤细胞凋亡。

13、相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

14、1、本发明中设计了一种生物亲和性和相容性高的纳米胶束，包载的天然抗脑胶质瘤药物分子天然萝卜硫素sfn以及声敏剂孟加拉红rb，借助超声手段高效通过血脑屏障，并利用rgd的靶向胶质瘤特性(rgd与脑胶质瘤表面过表达的整合素αvβ3结合)，发挥了由rb介导的声动力疗法及被富集到脑胶质瘤部位的sfn的协同杀瘤效果，实现增敏脑胶质瘤治疗。在此发明中，我们结合了化学修饰及物理技术，使萝卜硫素在肿瘤细胞内发挥其生物学效应，实现对脑胶质瘤的精准治疗。

15、2、血脑屏障是阻碍药物高效递送入脑的关键瓶颈性难题，纳米材料载药递送被认为是神经系统疾病诊断与治疗的突破点。纳米材料尺寸大小是影响其进入脑部的关键因素，本发明所述的纳米胶束粒径小至40nm，可以大大提高其跨血脑屏障的效率。

技术特征：

1.一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述自组装双亲肽的疏水端基为c18，亲水端基为靶向整合αvβ3配体rgds，连接桥链为r8。

3.根据权利要求1所述的一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述声敏物质为孟加拉红，所述抗肿瘤小分子为小分子萝卜硫素。

4.根据权利要求3所述的一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述自组装双亲肽、声敏物质和抗肿瘤小分子的质量比为2：(1-2)：(1-2)。

5.根据权利要求1所述的一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述超声波清洗的温度为22-26℃，时间为20-40min，功率为25-30khz。

6.根据权利要求1所述的一种复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述透析袋的截留分子量为800-1200道尔顿，所述超纯水每4-6h更换一次，所述透析时间为36-60h。

7.一种复合纳米胶束，其特征在于，采用上述权利要求1-6任一项制备方法制备而成。

8.一种如权利要求7所述的复合纳米胶束在制备治疗脑胶质瘤药物中的应用。

技术总结
本申请提出了一种复合纳米胶束及其制备方法和应用，涉及生物医药技术领域。制备方法为：将自组装双亲肽溶于水，并加入声敏物质和抗肿瘤小分子，混合均匀，超声波清洗后得到双亲肽纳米胶束；将双亲肽纳米胶束转移至透析袋中，在超纯水中透析，最后得到复合纳米胶束。本发明复合纳米胶束的载体是一类兼具双亲性基团与内皮细胞穿膜肽片段的功能肽，通过RGD与脑胶质瘤表面过表达的整合素αvβ3结合，可以大大增强聚集肿瘤细胞的特异性。功能肽包载声敏剂孟加拉红以及抗脑胶质瘤天然小分子萝卜硫素，使其精准靶向至脑胶质瘤部位，透过血脑屏障，实施由RB介导的声动力疗法及被富集到脑胶质瘤部位的SFN的协同杀瘤，实现增敏脑胶质瘤治疗。

技术研发人员：李宜鸿,范华东,雷雲,蔡挺,柳慧娜
受保护的技术使用者：国科宁波生命与健康产业研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13