一种具有抑制脑胶质瘤生长的靶向性药物纳米递送系统

本发明涉及一种具有抑制脑胶质瘤生长的靶向性药物纳米递送系统，属于医药。

背景技术：

1、胶质母细胞瘤(gbm)是原发性中枢神经系统癌症，是成人中最常见、最恶性和高度侵袭性的原发恶性肿瘤，其在诊断为恶性脑和其他中枢神经系统肿瘤后的五年相对生存率为35.7％。近几十年来，对gbm的分子和基因特征的理解深化，使诊断和手术技术方面的显著进步。目前，治疗胶质母细胞瘤患者的主要方法主要包括手术切除，随后进行放射治疗和化疗，主要药物为替莫唑胺(tmz)。尽管针对抑制gbm肿瘤进展或转移的各种新药制剂、药物传递系统和肿瘤靶向策略已经得到了广泛研究，但限制抗癌药物在gbm患者中有效性的主要因素仍然是有限的药物选择和血脑屏障(bbb)的影响。接受这种三重疗法的患者的长期生存率在6.2个月至16.7个月之间。因此，提高药物跨越血脑屏障的传输效率和靶向特异性是改善gbm化疗效果的关键策略。由于高度可调节的结构和纳米级形态，聚合物胶束已被广泛应用于靶向肿瘤微环境响应的药物传递系统中。通过使用受体配体对颗粒进行修饰来增强其穿越血脑屏障的效率是一种被广泛采用且成熟的策略。

2、目前，针对脑胶质瘤的治疗研究逐渐向纳米递送系统方向发展。这些纳米递送系统被设计用于提高药物在脑组织中的传递效率，并且能够克服血脑屏障的限制，实现药物在病灶处的局部释放，从而提高治疗效果并减少副作用。其中，一些研究探索了利用纳米递送系统来输送传统化疗药物，如替莫唑胺(tmz)，以及新型的抗肿瘤药物，如β-萘醌(β-lapa)。这些系统通常利用具有靶向性的分子修饰纳米载体表面，如angiopep-2，以提高其在脑胶质瘤细胞中的摄取率。此外，一些研究还利用纳米载体的智能释放特性，设计了可响应肿瘤微环境的纳米递送系统(ph敏感，氧化还原敏感等)。

3、现有的技术中递送系统多是通过联合两种或多种药物用于提高脑胶质瘤的治疗效果，对于制备药物的纳米粒子仅仅是评价其生相容性，要求生物相容性好即可。但是纳米粒子作为递送药物进入肿瘤部位的载体，其并没有带来生物学活性方面的作用，进而无法辅助提升治疗效果。因此，亟待设计一种具有对肿瘤细胞具有特异性抑制作用的纳米载体，与装载药物协同作用于肿瘤部位，能够更好的实现抗肿瘤作用，降低药物的副反应。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有抑制脑胶质瘤生长的靶向性药物纳米递送系统，目的在于解决现有纳米粒子作为递送药物进入肿瘤部位的载体，其并没有带来生物学活性方面的作用，进而无法辅助提升脑胶质瘤的治疗效果的技术问题。

2、本发明提供的第一个技术方案为一种具有抑制脑胶质瘤生长的靶向性药物纳米递送系统的制备方法，包括如下步骤：

3、s1，利用o-硫酸化类肝素多糖(kos)与γ-亚麻酸(gla)通过胱胺连接形成两亲性分子kca；

4、s2，利用靶向肽angiopep-2(a2)对步骤s1中的kca进行修饰，获得运载壁材kca-a2；

5、s3，利用步骤s2中的kca-a2通过自组装的方式包载替莫唑胺(tmz)，获得靶向性药物纳米递送系统。

6、在某些实施方式中，步骤s1具体如下：

7、s11，向kos水溶液中依次加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edc·hcl)和1-羟基苯并三氮唑(hobt)，调节ph到4～5，在冰水浴中活化kos的羧基，获得kos活化液；

8、s12，向步骤s11的kos活化液中加入胱胺二盐酸盐，调节ph到6～8，室温下反应8～24h，装入截留分子量3500da的透析袋用去离子水透析3天以去除未反应的胱胺、edc·hcl、hobt，冷冻干燥得到胱胺修饰的kos(kc)；

9、s13，γ-亚麻酸用二氯甲烷(dcm)溶解，加入edc·hcl和hobt，在氮气保护下冰水浴中活化，获得γ-亚麻酸活化液；

10、s14，向步骤s12的kc水溶液逐滴加入n,n-二异丙基乙胺(dipea)获得混合溶液，将混合溶液加入到步骤s13中的γ-亚麻酸活化液中搅拌混匀，然后在氮气保护下抽真空，反应12-36h，随后加入1-10ml的dcm进行萃取，收集水相，用水洗三次后并入，装入截留分子量3500da的透析袋透析3天，冷冻干燥得到kca。

11、进一步，步骤s11中，kos的合成方法如下：300～900mg k5多糖于10 -20mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)中在搅拌溶解，加入溶有1-2g三氧化硫吡啶复合物的无水dmf 3-10ml，氮气环境中、室温下搅拌12-48h，停止反应，转移到3.5kda透析袋，透析，冻干备用。

12、进一步，步骤s11中，kos、edc·hcl和hobt的质量比为1～3:1～3:1～3。

13、进一步，步骤s12中，胱胺二盐酸盐与kos的质量比为1～3:1。

14、进一步，步骤s13中，γ-亚麻酸的质量与dcm的体积的比例为(150-300)μl：(5-15)ml，γ-亚麻酸、edc·hcl和hobt的质量比为1～3:1～3：1。

15、进一步，步骤s14中，kc水溶液中，kc的浓度为6.25～18.75mg/ml；kc与dipea的质量体积比为(50-150)mg：(01-1)ml；混合溶液与γ-亚麻酸活化液的比例为1：0.8～1.2。

16、在某些实施方式中，步骤s2具体如下：将浓度为0.5-1.5mg/ml kca的水溶液超声10-60min，依次加入20-60mg edc·hcl，20-40mg hobt，活化1-3h后，加5-15mg a2，在室温下搅拌反应24h，然后用去离子水透析3天，冷冻干燥得到kca-a2。

17、在某些实施方式中，步骤s3具体如下：kca-a2 5-15mg溶解在10ml去离子水中，搅拌4h后，于冰水浴中超声10-30min，得到kca-a2纳米粒溶液，加入与kca-a2纳米粒溶液质量比为1：(2～5)的tmz，于30℃下搅拌8h后，于冰水浴中超声10-30min，用除去游离药物。

18、本发明提供的第二个技术方案为一种具有抑制脑胶质瘤生长的靶向性药物纳米递送系统，所述纳米递送系统包括运载壁材和药物，所述运载壁材包括载体骨架和结合于载体骨架表面的靶向分子；所述载体骨架为o-硫酸化类肝素多糖(kos)与γ-亚麻酸(gla)形成的两亲性分子，所述靶向分子为靶向肽angiopep-2(a2)，所述药物为替莫唑胺(tmz)。

19、在某些实施方式中，所述运载壁材和所述药物的质量比为(1～5)：1。

20、本发明提供的第三个技术方案为包含第二技术方案所述纳米递送系统的药物。

21、本发明提供的第四个技术方案为第一个技术方案所述的方法，或者第二个技术方案所述的纳米递送系统在制备治疗或抑制胶质母细胞瘤的药物中的应用。

22、本发明的技术效果如下：

23、本发明中采用了具有抗肿瘤活性的亲水端o-硫酸化类肝素多糖(kos)与疏水端γ-亚麻酸(gla)通过胱胺连接，制备了具有氧化还原敏感的两亲性分子，并利用靶向肽a2对该分子进行了修饰，并通过自组装成功制备了载有tmz的纳米粒子。本发明提供的纳米粒子血脑屏障透过率高，靶向性强，在肿瘤微环境中响应性释放tmz，对成纤维细胞等体细胞具有良好的生物学活性，对胶质瘤细胞c6具有明显的抑制作用。具体如下：1、该纳米粒子对tmz的载药量可以达到28.3％左右，包封率为84.2％左右。2、该纳米粒子粒径均一，其在水溶液中4℃保存7天，仍然分散性良好，未发生聚集。空白载体(kca-a2)粒径为137.86±2.9nm，装载药物的载体(kca-a2/tmz)为157.83±3.4nm。3、空白纳米粒子对成纤维细胞3t3具有良好的生物相容性，对血管内皮细胞b end.3及huvec均有一定的抑制作用，对于脑胶质瘤细胞c6具有很好的抑制效果。4、运载壁材具有良好的抗血管生成活性，并能够有效抑制脑胶质瘤细胞c6的迁移。本发明的靶向性药物纳米递送系统中，运载壁材可以与tmz在脑胶质瘤部位发挥协同肿瘤的生物学活性，提高治疗效果。