一种抗肿瘤复合细胞膜仿生靶向纳米递药系统及其制法

本发明涉及一种靶向纳米递药系统及其制法，尤其涉及一种抗肿瘤复合细胞膜仿生靶向纳米递药系统及其制法。

背景技术：

1、恶性肿瘤是一种对人类健康有着极大威胁的疾病，目前，肿瘤常规治疗手段中，化疗为应用最广泛的治疗手段，化疗药物紫杉醇(paclitaxel,ptx)作用于肿瘤细胞内的微管蛋白，抑制其有丝分裂，可直接杀伤肿瘤细胞。但常规化疗因具有靶向性差、副作用大，且多次给药治疗后易产生耐药性等问题，极大限制了单一ptx的治疗效果。现有肿瘤治疗技术中，存在纳米载体药物负载率低、肿瘤靶向性差、血液滞留时间短、药物释放不完全所致的肿瘤组织药物有效积累量不足和难以实现肿瘤深部有效渗透，以及单一手段治疗效果不佳等问题。

2、光疗作为非侵入性的肿瘤治疗方法，主要包括光热疗法(photothermal therapy,ptt)和光动力疗法(photodynamic therapy,pdt)，依靠光疗剂与激光照射相结合，选择性地杀死癌细胞，对正常组织的毒性较小；然而传统的光疗中所采用的光治疗剂容易被免疫系统识别，会快速从血液循环中被清除，且在靶部位的蓄积量非常低。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种生物安全性强、体内循环时间长的抗肿瘤复合细胞膜仿生靶向纳米递药系统，第二目的是提供上述递药系统的制法。

2、技术方案：本发明所述的一种抗肿瘤复合细胞膜仿生靶向纳米递药系统，由光疗剂、光疗辅助剂及化疗药物组成的脂质体载药内核，脂质体载药内核的外层包覆由红细胞膜和肿瘤细胞膜组成的复合膜形成仿生靶向纳米递药系统，所述脂质体载药内核、红细胞膜和肿瘤细胞膜的质量比为2:1:1～2:2:2。

3、优选的，所述光疗剂为黑磷量子点bpqd，所述光疗辅助剂为聚二甲双胍polymet，所述化疗药物为紫杉醇ptx。

4、本发明递药系统的制法，包括以下步骤：

5、(1)取含伯氨基或仲氨基的高分子粉末溶解于盐酸中进行盐酸化反应，随后冻干取得到的固体溶解于盐酸中的混合液，将混合液滴加到二氰二胺固体搅拌至溶解，加热反应得聚二甲双胍粗品，冷却抽滤透析冻干得聚二甲双胍纯品；

6、(2)将磷脂、胆固醇和紫杉醇混合溶解在有机溶剂中，减压旋蒸得一层薄膜，加入黑磷量子点的水分散液和聚二甲双胍水溶液，水化至完全，超声分散得含乳光的纳米混悬液，过滤得脂质体载药内核；

7、(3)提取红细胞膜和肿瘤细胞膜；

8、(4)将脂质体载药内核与红细胞膜、肿瘤细胞膜混合，物理挤出的方式分别过聚碳酸酯膜进行挤出，将得到的液体离心除去多余游离膜，得抗肿瘤复合细胞膜仿生载药纳米粒。

9、优选的，步骤(1)中，含伯氨基或仲氨基的高分子材料为壳聚糖、线性聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚乙烯胺或聚烯丙胺中的一种。

10、优选的，步骤(2)中，所述磷脂、胆固醇和紫杉醇的质量比为12:2:1～12:4:2。

11、优选的，步骤(2)中，所述黑磷量子点的水分散液的浓度为0.1～1mg/ml，聚二甲双胍水溶液的浓度为0.1～1mg/ml。

12、优选的，步骤(2)中，所述黑磷量子点、聚二甲双胍和紫杉醇的质量比为6:1:5～6:3:10。

13、优选的，步骤(2)中，所述磷脂为大豆磷脂、溴化三甲基-2,3-二油酰氧基丙基铵dotap或二油酰磷脂酰乙醇胺dope中的一种或多种；有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷或甲醇。

14、优选的，红细胞膜的提取，具体为：取新鲜小鼠血液，离心吸去上层淡黄色血清和白细胞；加入pbs(ph 7.4)重悬，洗涤收集红细胞；加入10倍体积，1/4浓度的pbs，冰浴裂解，继续离心除去杂质；将上清液在4℃下高速离心收集沉淀，冻干即得红细胞膜rm。

15、优选的，肿瘤细胞膜的提取，具体为：将肿瘤细胞收集，用tm缓冲液将细胞沉淀重悬，4℃裂解过夜；然后探头超声10min，再加入蔗糖溶液在4℃下梯度离心，弃沉淀，将上清液在4℃下离心弃上清液，将沉淀冻干得到肿瘤细胞膜tm。

16、发明原理：本发明以复合细胞膜修饰的脂质体为载体进行抗肿瘤药物的递送，复合细胞膜的修饰既有利于肿瘤的同源靶向，也促进了载药纳米粒的血液长循环，因此可以实现精准靶向乳腺癌肿瘤；bpqd作为优秀的光热剂和光敏剂，不仅可以产生强大的ptt和pdt效果，其本身还具有良好的生物相容性及生物可降解性。此外，通过本发明所构建的复合膜仿生递药系统包载bpqd，可阻止其与氧气和水接触发生降解，提高其体内稳定性，从而提高其ptt/pdt疗效；polymet改善肿瘤乏氧，从而增强bpqd的pdt效果，增强协同治疗效果。

17、其中，黑磷量子点具有尺寸小、载药量高、良好的光学性质等特点，保留了bp纳米材料生物相容性好、可降解的优势，可作为优良的纳米载体和光热/光敏剂，用于协同抗肿瘤靶向治疗；盐酸二甲双胍(metformin,met)具有广泛的抗肿瘤谱，对于乳腺癌、肺癌、胰腺癌等多种类型的癌症均有优良的疗效。met通过直接或间接作用发挥其抗肿瘤功效，两者主要是通过激活amp依赖的蛋白激酶和抑制哺乳动物靶标雷帕霉素来实现的，导致肿瘤自噬和凋亡。聚二甲双胍通过加成反应将双胍基共价连接到特定高分子结构中形成的高分子聚合物，具有水溶性好、分子量大、稳定性强等多重优势。polymet因结构中包含大量双胍基，出色沿袭了met的抗肿瘤作用，其抗瘤谱广、抗瘤效果强、毒副作用低、生物相容性高，且拥有线粒体呼吸链抑制作用，是一种在抗肿瘤领域极具应用前景的新型高分子抗肿瘤化合物。pdt的一个主要挑战是需要氧气；才能转化为活性氧，然而由于肿瘤内部微环境缺氧，因此pdt的治疗效果受到缺氧的限制。在改善肿瘤缺氧方面，降低o2消耗可能比提高血流或增加o2供应更为有效。因此，降低细胞o2消耗是一种安全、简单、有效的提高肿瘤氧气供给的策略。聚二甲双胍是一种有效的呼吸抑制剂，通过抑制线粒体电子传递链中复合物i的活性，影响线粒体氧化，进而抑制肿瘤细胞消耗o2，缓解肿瘤缺氧，有效增强pdt效果。

18、三种不同成分被复合膜脂质体包载，在808nm激光照射下，位于脂质体中的bpqd将光能转化为热能，从而提高脂质膜的流动性，甚至破坏脂质体和复合膜的结构，导致包载药物的释放，最终通过协同化疗、pdt和ptt产生抗肿瘤效果。此外，该纳米递药系统以复合膜细胞膜作为仿生外壳，兼具载药、稳定药物载体及赋予纳米递药系统肿瘤组织寻靶的性能。

19、红细胞膜(red blood cell membrane,rm)是一种理想的纳米修饰材料，因为红细胞膜表面有许多天然的“自身标志物”，包括cd47蛋白、各种膜蛋白、多糖、酸性唾液酸基等，它们可以减少网状内皮系统(reticuloendothelial system,res)对纳米颗粒的摄取，增加纳米颗粒在体内的循环时间；肿瘤细胞膜(tumor cell membrane,tm)上有着与对应的肿瘤细胞同源的蛋白，如tf抗原、e-钙粘蛋白等等，可以实现同源靶向。因此，通过两种膜复合成为rtm，并用其修饰脂质体，可使最终构建的纳米递药系统具有这两种原始细胞膜的生物学特征，不仅可以实现肿瘤的主动靶向，还可以实现长循环和免疫逃逸。

20、细胞膜表面丰富的蛋白质可遗传给细胞膜伪装纳米颗粒，提高其靶向性。此外，经细胞膜包被后，原始的光治疗纳米粒子的光物理性质可几乎保持不变。在激光照射下，细胞膜可以在光疗纳米颗粒表面被烧蚀，从而导致药物释放，实现抗肿瘤疗效。因此，采用细胞膜包衣联合递送光疗剂与化疗剂可达到多模式协同靶向抗肿瘤的治疗效果。

21、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)复合细胞膜仿生外壳具有良好的生物相容性和肿瘤靶向性，能降低免疫系统对纳米粒的调理、吞噬作用，延长药物的体内循环时间，增加药物在肿瘤部位的积累；(2)脂质体内核药物载体具有高度的生物安全性、良好的药物负载能力，可通过核心包埋方式荷载水溶性和脂溶性药物，并可完全被机体降解而不引发免疫反应；(3)本发明中使用的bpqd、polymet及ptx，在ptt、pdt、与化疗方面表现出优异的抗肿瘤治疗效果。