一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提供一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统及其制备方法，该介孔二氧化硅纳米给药系统中以环五肽‑透明质酸作为靶向材料、以阿霉素作为模型药物、以介孔二氧化硅作为药物载体。制备方法包括：1)将1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)依次滴加到透明质酸钠水溶液中，活化1‑1.5h后加入环五肽ADH‑1，反应24～48h后，对反应液进行透析纯化后得到靶向材料环五肽‑透明质酸。2)将靶向材料溶于去离子水中，再加入EDC与NHS，活化后，加入氨基化介孔二氧化硅，反应液离心、洗涤、纯化、冷冻干燥得到产品。本发明专利技术能够提高对肿瘤细胞迁移与侵袭的抑制率；制备工艺简单，具有广阔应用前景。

Mesoporous silica nano drug delivery system with novel double targeting inhibition of tumor cell migration and invasion and preparation method thereof

The present invention provides a novel dual targeting mesoporous silica nano inhibited the migration and invasion of tumor cells to the drug delivery system and preparation method thereof, the mesoporous silica nanoparticles to ring five peptide hyaluronic acid as the target material, using doxorubicin as a model drug, using mesoporous silica as drug carrier. The preparation method comprises the steps of: 1) 1 (3 two ethyl methyl amino propyl) carbon two imine hydrochloride (EDC) and N hydroxysuccinimide (NHS) were added to the drop of sodium hyaluronate in aqueous solution, activated 1 1.5h after adding five ADH ring peptide 1, reacting for 24 to 48h the reaction liquid, dialysis purified targeting material ring five hyaluronic acid peptide. 2) the target material is dissolved in deionized water, and then EDC and NHS are added. After activation, the mesoporous silica is added, the reaction liquid is centrifuged, washed, purified and freeze-dried to obtain the product. The invention can improve the inhibition rate of the migration and invasion of tumor cells; the preparation process is simple, and has broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统及其制备方法
本专利技术属于药物制剂领域，提供了一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统。技术背景肿瘤转移是癌症成功治疗的主要障碍，超过90％的癌症患者死于肿瘤转移。因此，如何抑制肿瘤转移，尤其是抑制肿瘤的早期转移对于提高癌症患者的生存率至关重要。肿瘤的转移是一个多步骤、多阶段、多因素的复杂生物学过程。越来越多的证据表明，上皮间质转化(EMT)是许多肿瘤侵袭和转移早期的一个重要的过程，是肿瘤细胞转移中的关键步骤。原发肿瘤细胞发生EMT而获得运动和侵袭能力，从而使肿瘤细胞的侵袭与转移能力增强。因此，针对EMT的治疗能切实抑制肿瘤的侵袭和转移。肿瘤细胞发生EMT时，会失去与基质膜之间的联系，细胞的形态和细胞分子标志物的表达会发生变化。其中，N-钙粘蛋白(N-cadherin)是肿瘤细胞发生EMT时显著高表达的分子标志物，在肿瘤的早期侵袭与转移中发挥着至关重要的作用。研究表明，肿瘤细胞中N-cadherin表达的上调会促进其侵袭与转移。因此，下调或是抑制N-cadherin的表达，是抗肿瘤转移的一个很有潜力的治疗策略。环五肽ADH-1是一种N-cadherin的拮抗剂，能够选择性地结合并阻断N-cadherin的功能，从而有效地抑制N-cadherin介导的肿瘤细胞的迁移与侵袭。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统，该介孔二氧化硅纳米给药系统中环五肽-透明质酸ADH-1-HA作为靶向材料、阿霉素作为模型药物、氨基化的介孔二氧化硅作为载体。靶向材料中的环五肽ADH-1作为发生EMT的肿瘤细胞表面N-cadherin的靶向抑制剂；靶向材料中的透明质酸(HA)作为主动靶向递送的靶头分子，利用其与肿瘤细胞表面CD44受体的特异性结合，实现对肿瘤细胞的靶向识别，同时HA还作为ADH-1与氨基化的介孔二氧化硅之间的偶联分子；采用氨基化的介孔二氧化硅作为药物载体，利用其有序的介孔结构、大的比表面积、良好的生物相容性及表面易于修饰等特点，实现对药物DOX的高效包载及对自身的表面修饰；该新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统对发生EMT的肿瘤细胞具有主动靶向结合与靶向抑制能力，能够有效地抑制肿瘤细胞的迁移与侵袭。上述双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统的制备方法：第一步，合成靶向材料环五肽-透明质酸(ADH-1-HA)1.1)将透明质酸钠溶于去离子水并置于茄型瓶中，室温下溶胀12～24h，得到透明质酸钠水溶液。所述的透明质酸钠水溶液的浓度为15～31mg/ml，透明质酸钠的分子量为37KDa。1.2)将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)依次滴加到透明质酸钠水溶液中，活化透明质酸钠中的羧基1～1.5h，得到混合溶液。所述的EDC与NHS的摩尔比为1:1～0.5，透明质酸钠中的羧基与EDC的摩尔比为1:1～1.5。1.3)将环五肽ADH-1加到上述混合溶液中，室温、搅拌条件下反应24～48h；反应结束后将反应液转移至透析袋中，两端夹紧，用去离子水透析纯化24～48h；将透析袋中的溶液冷冻干燥，得到产物ADH-1-HA，产物可用核磁共振氢谱进行鉴定。所述的透明质酸钠中羧基与环五肽ADH-1的摩尔比为10:1～5:1。所述的透析袋的截留分子量为3500～37500。第二步，合成新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统2.1)将靶向材料ADH-1-HA溶于去离子水并置于茄型瓶中，室温下溶胀12～24h。所述的靶向材料ADH-1-HA的浓度为16～32mg/ml。2.2)将EDC与NHS依次滴加到步骤2.1)得到的溶液中，活化1.5～2h后，将氨基化的介孔二氧化硅滴加到上述溶液中，室温条件下搅拌2～4h得到反应液。所述的EDC/NHS的摩尔比为1:1～0.5，靶向材料ADH-1-HA中的羧基与EDC的摩尔比为1:1～1.5。2.3)反应液离心并用去离子水洗涤进行纯化，冷冻干燥即得新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统(ADH-1-HA-MSN)。所述的靶向材料ADH-1-HA与氨基化的介孔二氧化硅的质量比为1:2～1:1。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种能够高效靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的新型双重靶向药物载体。利用介孔二氧化硅作为药物载体，一方面保证了较大的药物包载量，另一方面为功能团的修饰提供了可修饰点；通过靶向材料ADH-1-HA的修饰，可以增加介孔二氧化硅纳米给药系统的肿瘤细胞靶向性及对发生EMT肿瘤细胞N-cadherin的靶向抑制，提高对肿瘤细胞迁移与侵袭的抑制率。本专利技术方法设计合理，制备工艺简单，具有广阔的应用前景，同时也为相应给药系统的设计和发展打下基础。附图说明图1为透明质酸(HA)的核磁共振氢谱图；图2为靶向材料环五肽-透明质酸(ADH-1-HA)的核磁共振氢谱图；图3(a)为用扫描电镜观察到的新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统的形态图；图3(b)为采用动态光散射仪分析得到的新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统(ADH-1-HA-MSN)的粒径分布图；图4(a)为未经TGF-β1诱导的人非小细胞肺癌A549细胞形态图；图4(b)为TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞形态图；图5为用蛋白免疫印迹分析得到的未用TGF-β1诱导(Control)和TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞(TGF-β1)相关蛋白的表达情况；图6为TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞对包载阿霉素的未经HA和ADH-1修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统的摄取图，其中细胞核用DAPI进行染色。图7为TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞对包载阿霉素的只有HA修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统的摄取图，其中细胞核用DAPI进行染色。图8为TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞对包载阿霉素的新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统的摄取图，其中细胞核用DAPI进行染色。图9为CCK-8法测定的包载阿霉素的未经HA和ADH-1修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统(MSN/DOX)、包载阿霉素的只有HA修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统(HA-MSN/DOX)、包载阿霉素的新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统(ADH-1-HA-MSN/DOX)和游离阿霉素(FreeDOX)对TGF-β1诱导发生EMT的人非小细胞肺癌A549细胞的细胞毒作用。图10(a)用未经基质胶覆盖的侵袭小室测定的无血清培养基(A549/EMT)、游离ADH-1(ADH-1)、包载阿霉素的未经HA和ADH-1修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统(MSN/DOX)、包载阿霉素的只有HA修饰的介孔二氧化硅纳米给药系统(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统，其特征在于，该介孔二氧化硅纳米给药系统中的环五肽‑透明质酸ADH‑1‑HA作为靶向材料、阿霉素作为模型药物、介孔二氧化硅作为药物载体；该介孔二氧化硅纳米给药系统对发生EMT的肿瘤细胞具有主动靶向结合与靶向抑制能力，能够有效地抑制肿瘤细胞的迁移与侵袭；靶向材料中的环五肽ADH‑1作为发生EMT的肿瘤细胞表面N‑cadherin的靶向抑制剂；靶向材料中的透明质酸(HA)作为主动靶向递送的靶头分子，利用其与肿瘤细胞表面CD44受体的特异性结合，实现对肿瘤细胞的靶向识别，同时HA还作为ADH‑1与介孔二氧化硅之间的偶联分子。

【技术特征摘要】
1.一种新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统，其特征在于，该介孔二氧化硅纳米给药系统中的环五肽-透明质酸ADH-1-HA作为靶向材料、阿霉素作为模型药物、介孔二氧化硅作为药物载体；该介孔二氧化硅纳米给药系统对发生EMT的肿瘤细胞具有主动靶向结合与靶向抑制能力，能够有效地抑制肿瘤细胞的迁移与侵袭；靶向材料中的环五肽ADH-1作为发生EMT的肿瘤细胞表面N-cadherin的靶向抑制剂；靶向材料中的透明质酸(HA)作为主动靶向递送的靶头分子，利用其与肿瘤细胞表面CD44受体的特异性结合，实现对肿瘤细胞的靶向识别，同时HA还作为ADH-1与介孔二氧化硅之间的偶联分子。2.权利要求1所述的新型双重靶向抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的介孔二氧化硅纳米给药系统的制备方法，其特征在于以下步骤：第一步，合成靶向材料环五肽-透明质酸(ADH-1-HA)1.1)将透明质酸钠溶于去离子水并置于茄型瓶中，室温下溶胀12～24h，得到透明质酸钠水溶液；所述的透明质酸钠水溶液的浓度为15～31mg/ml；1.2)将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)依次滴加到透明质酸钠水溶液中，活化透明质酸钠中的羧基1-1.5h，得到混合溶液；所述的EDC与NHS的摩尔比为1:1～0.5，透明质酸钠中的羧基与EDC的摩尔比为1:1～1.5；1.3)将环五肽ADH-1加到上述混合溶液中，室温、搅拌条件下反应24～48h；反应结束后将反应液转移至透析袋中，两端夹紧，去离子水进行透析纯化后，将透...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兆明，李文青，郑坤，崔昌浩，马昆，王黎，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21