一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体及其制备方法与应用

本发明属于药物制剂新，具体涉及一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体及其制备方法与应用。

背景技术：

1、目前，恶性肿瘤仍然是人类无法彻底治愈的疾病之一。虽然目前已经有多种癌症治疗方法应用于临床治疗，但是治疗结果仍不尽如人意，生存率并没有显著提升，并且在治疗过程中出现严重的毒副作用，给患者身心带来严重伤害。光动力疗法(photodynamictherapy，pdt)是一种新兴的非侵入性治疗方式，主要通过光敏剂在特定的光照条件下产生大量单线态氧来杀死肿瘤细胞或微生物，从而发挥治疗作用。由于pdt具有高度选择性和细胞非侵入性的特点，因此与传统治疗方法(手术、放疗、化疗)相比，其副作用更小。目前，pdt已应用于皮肤癌、鳞状细胞癌、前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌及其他许多癌症的治疗。pdt的三个基本要素是光敏剂、光和氧，其中光敏剂是基础，在pdt中起着不可或缺的作用，而叶绿素类光敏剂在pdt中展现出了出色的疗效。

2、尽管pdt展现出良好的肿瘤部位特异性杀伤效果，但是目前在临床上应用的叶绿素类光敏剂仍然较少，究其原因主要有以下两种原因：第一，大多数叶绿素类光敏剂的水溶性极低，容易在亲水性介质中的聚集，导致其临床应用受到限制。例如，目前已被fda批准的替莫泊芬由于水溶性较差，加入了大量的乙醇和内二醇助溶，极易造成人体过敏，临床应用受到限制。第二，叶绿素类光敏剂在特定波长的激光照射产生的单线态氧半衰期极短，扩散能力较弱，严重削弱了对于肿瘤细胞的杀伤。

3、脂质过氧化过程通常在活性氧氧化生物膜的过程，即活性氧(包括单线态氧、过氧化氢、羟基自由基等)与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多不饱和脂肪酸及核酸等大分子物质起脂质氧化反应形成过脂质过氧化产物(lipid peroxide,lpo)，如丙二醛(malonaldehyde,mda)和4-羟基壬烯酸(4-hydroxynonenal,hne)等。相比于单线态氧，脂质过氧化物具有更长的半衰期以及更长的扩散距离。然而由于肿瘤细胞内存在强大的氧化还原系统，仅仅氧化细胞自身的多不饱和脂肪酸难以实现大量产生脂质过氧化物杀伤肿瘤细胞。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体及其制备方法与应用，解决了叶绿素类光敏剂的水溶性差以及单线态氧半衰期短等的技术问题。

2、本发明通过分子共组装纳米技术，构建了一种基于多不饱和脂肪酸的脂质过氧化来增强叶绿素类光动力光敏剂的光动力治疗效率的纳米组装体，优选地，构建了叶绿素类光动力光敏剂焦脱镁叶绿酸a(ppa)与多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(dha)通过一部纳米沉淀法自组装成纳米粒(ppa@dha nps)，进一步地，对所制备的纳米粒进行peg化修饰，制备长循环纳米粒(ppa@dha peg2k nps)。所制备的纳米粒粒径均匀，粒径在100nm左右，pdi较小，zeta电位在-15mv左右，稳定性良好。所制备的纳米粒在660nm激光照射下，ppa能够立即产生大量单线态氧，单线态氧能够氧化dha，产生大量脂质过氧化物，毒性更强的脂质过氧化物能够远距离扩散，实现更有效的细胞杀伤从而实现更高效的光动力治疗。

3、本发明通过以下技术方案实现上述目的：

4、第一方面，本发明提供一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，所述纳米组装体由叶绿素类光动力光敏剂和多不饱和脂肪酸通过π-π堆积和疏水作用的分子间作用力共组装而成，并修饰以peg修饰剂，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的摩尔比为1:1～1:5，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的总质量与peg修饰剂的质量比为60:40～90:10。

5、优选地，叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的摩尔比为1:5。

6、进一步地，所述的叶绿素类光动力光敏剂包括对四-间羟基苯基二氢卟吩(替莫泊芬)、对溴苯基-腙-甲基焦氧卟啉-a、叶绿素-a、脱镁叶绿酸a、焦脱镁叶绿酸-a(ppa)、焦脱镁叶绿酸a己醚、二氢卟吩e6或单-天冬酰胺基二氢卟吩-e6中的一种或两种以上。

7、优选地，所述的叶绿素类光动力光敏剂为焦脱镁叶绿酸-a。

8、进一步地，所述的多不饱和脂肪酸包括二十二碳六烯酸(dha)、二十碳五烯酸、全顺式-9,12,15-十八碳三烯酸或全顺式-6,9,12-十八碳三烯酸中的一种或两种以上。

9、优选地，所述的多不饱和脂肪酸为二十二碳六烯酸。

10、进一步地，所述的peg修饰剂包括pcl-peg、dspe-peg、dspe-ss-peg、plga-peg或pe-peg中的一种或两种以上，所述的peg修饰剂的分子量为200-20000。

11、优选地，所述的peg修饰剂为dspe-peg2k。

12、第二方面，本发明提供了所述的基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体的制备方法，包括如下步骤：

13、将叶绿素类光动力光敏剂、多不饱和脂肪酸和peg修饰剂分别溶解到有机溶剂中，混合后，在搅拌下，将该溶液缓慢滴加到水中，自发形成均匀的共组装纳米粒，除去有机溶剂，即得。

14、进一步地，所述的有机溶剂为四氢呋喃、二甲基亚砜、无水乙醇中的一种或任意两种的组合。

15、优选地，所述的有机溶剂为无水乙醇/四氢呋喃(v/v)＝1:1。

16、进一步地，除去有机溶剂的方法包括溶剂蒸发法、超滤法或膜渗透法。

17、第三方面，本发明提供了基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备药物递送系统中的应用。

18、第四方面，本发明提供了基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备抗肿瘤药物中的应用。

19、第五方面，本发明提供了基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备注射给药、口服给药或局部给药系统中的应用系统中的应用。

20、本发明相对于现有技术具有的有益效果如下：

21、1.本发明制备了叶绿素类光动力光敏剂(优选为ppa)与多不饱和脂肪酸(优选为dha)共组装形成的纳米粒，可用于增强肿瘤光动治疗。在激光照射下，ppa产生的单线态氧可以迅速氧化dha，产生比其半衰期更长且具细胞毒性的脂质过氧化物，进而增强光动力学治疗(pdt)效果，弥补现有pdt治疗的不足。

22、2.本发明的叶绿素类光动力光敏剂(优选为ppa)与多不饱和脂肪酸(优选为dha)共组装纳米粒实现载药量高、稳定性好、毒副作用低等技术效果，满足临床中对高效低毒制剂的迫切需求，为光动治疗中光敏剂与其他药物协同联用的组装提供了一个新策略，为开发无载体的杂化纳米组装体以及增强光动治疗提供了一个有效的纳米平台。

技术特征：

1.一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，其特征在于，所述纳米组装体由叶绿素类光动力光敏剂和多不饱和脂肪酸通过π-π堆积和疏水作用的分子间作用力共组装而成，并修饰以peg修饰剂，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的摩尔比为5:1～1:5，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的总质量与peg修饰剂的质量比为60:40～90:10。

2.如权利要求1所述的一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，其特征在于，所述的多不饱和脂肪酸包括二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、全顺式-9,12,15-十八碳三烯酸或全顺式-6,9,12-十八碳三烯酸中的一种或两种以上。

3.如权利要求1所述的一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，其特征在于，所述的叶绿素类光动力光敏剂包括对四-间羟基苯基二氢卟吩、对溴苯基-腙-甲基焦氧卟啉-a、叶绿素-a、脱镁叶绿酸a、焦脱镁叶绿酸-a、焦脱镁叶绿酸a己醚、二氢卟吩e6或单-天冬酰胺基二氢卟吩-e6中的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，其特征在于，所述的peg修饰剂包括pcl-peg、dspe-peg、dspe-ss-peg、plga-peg或pe-peg中的一种或两种以上，所述的peg修饰剂的分子量为200-20000。

5.如权利要求4所述的一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体，其特征在于，所述的peg修饰剂为dspe-peg2k。

6.权利要求1-5中任一项所述的一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为无水乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜中的一种或任意两种的组合。

8.权利要求1-5中任一项所述的基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备药物传递系统中的应用。

9.权利要求1-5中任一项所述的基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备抗肿瘤药物中的应用。

10.权利要求1-5中任一项所述的基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体在制备注射给药、口服给药或局部给药系统中的应用。

技术总结
本发明公开了一种基于脂质过氧化增强光动力疗法的纳米组装体及其制备方法与应用，属于药物制剂新技术领域。所述纳米组装体由叶绿素类光动力光敏剂和多不饱和脂肪酸通过π‑π堆积和疏水作用的分子间作用力共组装而成，并修饰以PEG修饰剂，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的摩尔比为5:1～1:5，所述叶绿素类光动力光敏剂与多不饱和脂肪酸的总质量与PEG修饰剂的质量比为60:40～90:10。本发明的杂化纳米组装体的制备方法简单便捷，载药效率高，可以实现药物的高效共载以及增强光动力学治疗效果的作用，具有良好的临床应用前景。

技术研发人员：王悦全,雷瑾,王雨婷,张申武,罗聪
受保护的技术使用者：沈阳药科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1