要闻一种含硼纳米靶向药物的制备方法与流程

xubin · 发表于 2024-1-27 12:42:58

　　本发明属于药物递送系统领域，具体涉及一种含硼纳米靶向药物的制备方法。福兴的其他知识和内容也可以到网站具体了解一下，我们是领域内专业的企业平台，欢迎您的关注和了解！

　　背景技术：

　　由于手术和药物治疗难度大，病变部位敏感，易引起并发症，治愈率低但发病率和死亡率很高，恶性肿瘤治疗成为了一大世界难题。最近研究者发现，与传统的治疗方法相比，硼中子俘获治疗(boronneutroncapturetherapy,bnct)对恶性肿瘤表现出优异的效果。

　　中子俘获治疗是将与中子反应截面大的核素制成相应的亲肿瘤药物,并将药物注射到肿瘤患者体内,待其富集于肿瘤组织后,用中子束照射肿瘤部位引起中子俘获反应,利用核反应产生的次级辐射及反冲粒子对癌细胞起杀伤作用。其主要优势如下：①中子俘获治疗药物(通常为含硼药物)与肿瘤细胞亲和力高，肿瘤细胞内药物的含量大于正常细胞内药物的含量，因而肿瘤细胞治疗剂量远大于正常细胞的剂量。②传统的放疗需要氧来增强生物辐射效应，然而由于恶性肿瘤的快速侵袭性生长，肿瘤组织往往供血不足，而造成局部缺氧，使放疗效果降低。α粒子和7li粒子为高传能线密度(let)带电粒子，对富氧或缺氧的肿瘤细胞均能产生杀伤效应。③化疗、x刀、γ刀和普通放疗一般对处于增殖期(g1,s,g2和m期)的肿瘤细胞产生作用,而对静止期(g0期)肿瘤细胞不敏感。g0期瘤细胞仍能生长，是肿瘤复发的根源。α粒子和7li粒子对肿瘤细胞的杀伤作用不依赖于细胞生长周期，同样能杀死静止期的肿瘤细胞。

　　到目前为止，临床上只有两种含硼药物公认最好并广泛应用，即l-对硼酰基苯丙氨酸(borylphenylalanine，bpa)和巯基十二硼烷二钠盐(sodiummercaptoundecahydro-closo-dodecaborate，bsh)。含硼药物的平均肿血比表示硼在肿瘤部位的浓度与在血液中(或正常组织)中浓度的比值，肿血比越高，表示含硼药物进入肿瘤的效果越佳，对正常细胞的损伤越小。所以提高含硼药物在恶性肿瘤部位的浓度，即提高肿血比，是中子俘获治疗的关键。但是，bpa的平均肿血比只有2.4:1，距离理想值4:1还有较大差距。

　　为了提高含硼药物在肿瘤部位的富集程度，降低对正常细胞的损伤，研究人员尝试将含硼药物包载到载体中，以期利用载体提高含硼药物在肿瘤部位的富集，提高含硼药物的肿血比。但是，由于含硼药物的结构特性，实际上很难制得包载含硼药物的复合体系，目前关于高肿血比的包载了含硼药物的复合体系也鲜有报道。

　　此外，研究还发现，用于中子俘获治疗的含硼药物可以高效负载抗肿瘤药物，所以，将含硼药物和抗肿瘤药物联用在提高药物抗肿瘤效果中具有非常大的潜力。例如，紫杉醇(英文名称paclitaxel，cas号33069-62-4)是获得pda批准的第一个来自天然植物的化学药物，其是从天然植物红豆杉属树皮中提取的单体双萜类化合物，是一种复杂的次生代谢产物。通过ⅱ-ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。所以，将含硼药物和紫杉醇等抗肿瘤药物联用对提高包括卵巢癌、乳腺癌、肺癌在内的多种癌症的治愈率具有重要的意义。但是，紫杉醇对造血、神经、消化道等器官都具有较大的毒副作用，为了提高在肿瘤中的浓度，减小血液中的浓度，即提高其肿血比，用纳米粒子包载，可降低紫杉醇的副作用。

　　因此，研究出一种制备工艺更简便，合成条件温和的方法，制备出具有高肿血比的含硼纳米靶向药物，并进一步将其与抗肿瘤药物联用，对中子俘获治疗的发展、提高癌症的治愈率将具有非常重要的意义。

　　技术实现要素：

　　本发明的目的是提供一种含硼纳米靶向药物的制备方法。

　　本发明提供了一种含硼纳米靶向药物的制备方法，所述方法包括以下步骤：

　　(1)取两亲性聚合物溶于有机溶剂，得有机溶液；将含硼药物加入含乳化剂的水溶液中，混合均匀，然后将所得体系滴加到上述有机溶液中，搅拌，得到w/o乳液；

　　(2)将步骤(1)所得w/o乳液滴加到另一份含乳化剂的水溶液中，搅拌，然后除去有机溶剂，得到w/o/w双乳液；将w/o/w双乳液冻干，即得含硼纳米靶向药物。

　　进一步地，步骤(1)中，所述两亲性聚合物为肿瘤靶向分子修饰的两亲性聚合物，优选为nhs-peg-pcl。

　　进一步地，所述肿瘤靶向分子修饰的两亲性聚合物是将肿瘤靶向分子与两亲性高分子反应、提纯得到的；

　　优选的，所述肿瘤靶向分子为crgd；所述两亲性高分子与肿瘤靶向分子的摩尔比为1：(5～9)，优选为1：7；所述反应时间为24小时，优选为12～36小时；所述提纯方法为将反应结束后的体系用冰乙醚沉淀。

　　进一步地，所述nhs-peg-pcl的制备方法为：以nhs-peg-oh和ε-己内酯为原料，在催化剂的作用下反应，提纯，即得；

　　优选的，所述nhs-peg-oh和ε-己内酯的摩尔比为为0.10：(40.00～50.00)，优选为0.10：43.86；所述催化剂为辛酸亚锡；所述反应时间为4～8小时，优选为6小时，反应温度为110℃～150℃，优选为130℃；所述提纯方法为：将反应结束后的体系先用石油醚沉淀，再将沉淀后所得固体在截留分子量为3.5kda的透析袋中进行透析。

　　进一步地，步骤(1)中，所述有机溶剂为二氯甲烷；

　　所述含硼药物为bpa、bsh中的一种或两种；

　　所述乳化剂为聚乙烯醇，所述含乳化剂的水溶液中乳化剂含量为0.5wt.％；

　　所述两亲性聚合物与含硼药物的质量比为10：(0.1～2.0)，优选为10：1；

　　所述有机溶液与含乳化剂的水溶液的体积比为(3～5)：1，优选为4：1；

　　所述搅拌时间为3分钟以上，搅拌速度为15000转/分钟以上。

　　进一步地，步骤(2)中，所述另一份含乳化剂的水溶液中，乳化剂为聚乙烯醇，乳化剂含量为0.5wt.％；

　　所述w/o乳液与另一份含乳化剂的水溶液的体积比为1：(0.8～1.2)，优选为1：1；

　　所述搅拌时间为20分钟以上，搅拌速度为15000转/分钟以上；

　　所述除去有机溶剂的方法为减压蒸馏。

　　本发明还提供了上述方法制得的含硼纳米靶向药物。

　　进一步地，所述含硼纳米靶向药物的平均粒径为10-500纳米。

　　本发明还提供了一种抗肿瘤纳米粒子，所述抗肿瘤纳米粒子是在上述的含硼纳米靶向药物中包载抗肿瘤药物后得到的。

　　进一步地，所述抗肿瘤药物选自紫杉醇、阿霉素、氟尿嘧啶、顺铂中的一种或两种以上，优选为紫杉醇。

　　本发明中，羟基聚乙二醇活性酯即nhs-peg-oh，聚己内酯聚乙二醇活性酯即nhs-peg-pcl，l-对硼酰基苯丙氨酸即bpa，巯基十二硼烷二钠盐即bsh，聚乙烯醇即pva。

　　肿瘤靶向分子是指利用肿瘤细胞与正常细胞之间分子生物学上的差异(包括基因、酶、信号转导等不同特性)，能够靶向与肿瘤细胞结合的分子，包括叶酸、各种抗体、多肽、卟啉等。

　　本发明以bpa的pva水溶液作为内水相，将crgd-peg-pcl聚合物材料溶于二氯甲烷作为油相，形成w/o乳液，由于pva乳化剂的存在，使该w/o乳液中的内水相可以稳定的被外层聚合物材料所包裹。进一步将w/o乳液在高速搅拌的条件下加入到pva水溶液中，形成w/o/w双乳液，得到本发明含硼纳米靶向药物。

　　本发明含硼纳米靶向药物的制备工艺简便，合成条件温和，利于扩大生产。与游离bpa相比，采用本发明方法制得的含硼纳米靶向药物的肿血比显著提高，高达4.1:1，说明本发明制得的含硼纳米靶向药物可富集于肿瘤病灶部位，在加速器中子源产生的高热中子或热中子照射下，产生α射线或γ射线，在人体肿瘤部位进行中子俘获治疗。并且该含硼纳米靶向药物能够有效进入肿瘤部位，降低对正常组织的损伤，提高肿瘤的治疗效果，应用前景广阔。

　　本发明制得的含硼纳米靶向药物不仅能通过epr效应实现肿瘤组织的被动靶向作用，还能利用表面修饰的靶向配体crgd实现肿瘤的主动靶向，通过被动靶向与主动靶向的双重靶向作用，进一步提高纳米靶向药物在肿瘤病灶部位的富集，从而提高治疗效果。

　　本发明制得的含硼纳米靶向药物中不仅能包载硼中子俘获元素，还可以包载其它抗肿瘤药物，实现联合治疗，进一步提高对肿瘤的治疗效果。在现有技术已知的抗肿瘤药物中，紫杉醇对卵巢癌、乳腺癌、肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤等多种肿瘤均也有一定疗效，因此，本发明的含硼纳米靶向药物进一步包载紫杉醇后所得的药物对提高包括卵巢癌、乳腺癌、肺癌在内的多种癌症的治愈率也具有很大的潜力。

　　显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

　　以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

　　附图说明

　　图1为crgd-peg-pcl两亲性共聚物的合成流程及装置示意图。

　　图2为含硼纳米靶向药物的制备流程及装置示意图。

　　具体实施方式

　　本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。

　　实施例1本发明含硼纳米靶向药物的制备

　　1、crgd-peg-pcl两亲性共聚物的合成

　　参照图1所述流程图，合成本发明的两亲性共聚物crgd-peg-pcl，具体操作过程如下：

　　(1)使用250ml三颈烧瓶搭建一个反应装置，在氮气保护下，将n-羟基琥珀酰亚胺修饰的聚乙二醇(即nhs-peg-oh，0.5g，0.1mmol)和ε-己内酯(5g，43.86mmol)投入到三颈烧瓶中，在油浴下磁力搅拌，逐滴加入催化剂辛酸亚锡。使反应体系温度保持在130℃左右，反应6小时。反应结束后，将反应体系冷却至室温，用二氯甲烷溶解洗出最终产物，转移至烧杯中，然后用石油醚沉淀产物过夜。第二天，收集沉淀，装入截留分子量为3.5kda的透析袋中进行透析。透析三天后，收集袋内水相，在冷冻干燥机中进行冻干，收集冻干的产物nhs-peg-pcl。

　　(2)在氮气保护下，将crgd多肽(16mg，0.028mmol)的dmf溶液滴加到磁力搅拌下的nhs-peg-pcl(220mg，0.004mmol)dmf溶液中，反应24小时。反应完全后，产物用冰乙醚沉淀，取沉淀常温真空干燥，得到产物crgd-peg-pcl。

　　2、本发明含硼纳米靶向药物的制备

　　参照图2所述流程图，合成本发明含硼纳米靶向药物，具体操作过程如下：

　　(1)使用10ml西林瓶以及ikat10basic小型分散机搭建一个如图2所示的反应装置。将小型分散机搅拌转速调至15000转/分钟后，将含硼化合物bpa(50mg)加入1ml0.5wt.％的pva水溶液中，混合均匀，逐滴加入到4ml含crgd-peg-pcl(500mg)的二氯甲烷溶液中，加完后持续搅拌3min左右，得到w/o乳液。

　　(2)在新的西林瓶中装入5ml的0.5wt.％的pva水溶液，再次将小型分散机搅拌转速调至15000转/分钟后，将上述所得的w/o乳液逐滴加入到新的pva水溶液中，继续高速搅拌至少20分钟，使得双乳液中的大部分二氯甲烷挥发。然后收集西林瓶中的所有液体，转移至25ml圆底烧瓶中，使用旋转蒸发仪，在40℃左右的温度下蒸发除去残留的二氯甲烷，最终得到w/o/w双乳液。

　　(3)将所得w/o/w双乳液冷冻干燥，即得本发明含硼纳米靶向药物。

　　所得含硼纳米靶向药物的平均粒径为10～500纳米。

　　以下通过实验例证明本发明的有益效果。

　　实验例1本发明含硼纳米靶向药物的肿血比测试

　　(1)实验方法：

　　以实施例1制得的含硼纳米靶向药物为对象，采用电感耦合等离子体原子发射光谱(icp-aes)法测试其肿血比。

　　(2)实验结果：

　　结果显示，本发明实施例1制得的含硼纳米靶向药物的肿血比为4.1:1，远高于游离bpa。

　　综上，本发明供了一种含硼纳米靶向药物的制备方法，该方法工艺简便，合成条件温和，利于扩大生产。与游离bpa相比，采用本发明方法制得的含硼纳米靶向药物的肿血比显著提高，高达4.1:1，说明本发明制得的含硼纳米靶向药物可富集于肿瘤病灶部位，在人体肿瘤部位进行中子俘获治疗。并且该含硼纳米靶向药物能够有效进入肿瘤部位，降低对正常组织的损伤，提高肿瘤的治疗效果，在单独作为抗肿瘤的药物，以及与紫杉醇等抗肿瘤药物联用中都具有非常好的应用前景。