一种原位形成的紫杉醇抗癌纳米药物制造技术

本发明专利技术涉及一种原位生成的紫杉醇抗癌纳米药物。该药物以紫杉醇和带有PY多肽序列共价连接而成的两亲化合物为前药，在癌细胞中过表达的碱性磷酸酶催化下，两亲化合物原位形成纳米药物，进而在癌细胞周围释放出抗癌药，最终达到高效杀死癌细胞的效果。所述应用中，所述多肽序列为taxol‑

An in situ formation of paclitaxel anticancer nanometallic drugs

The invention relates to an in situ generated paclitaxel anticancer nano drug. The two parent compound, which is covalent linked by paclitaxel and PY polypeptide sequence, is a prodrug. Under the catalysis of alkaline phosphatase in the cancer cells, the two parent compounds in situ form nanoscale drugs, and then release the anticancer drugs around the cancer cells, and finally achieve the effect of killing the cancer cells efficiently. In the application, the polypeptide sequence is taxol

【技术实现步骤摘要】
一种原位形成的紫杉醇抗癌纳米药物
本专利技术涉及生物医药领域，尤其涉及一种在碱性磷酸酶催化下于癌细胞原位形成的紫杉醇抗癌纳米药物。
技术介绍
在过去的二十年里，由自组装多肽形成的各类纳米材料得到了广泛的研究，其在药物释放、免疫调节、癌细胞抑制及传感、理解生物学进程和再生医学中展示出很大的应用前景。在药物释放应用中，由药物和多肽组成的两亲化合物能自发组装成多种纳米结构。它作为一种新型的药物递送体系具有许多优点，包括高的药物包载率、持续的药物释放能力等。然而，大多数的纳米药物是在体外形成后再应用于细胞实验或体内研究。碱性磷酸酶在癌细胞中过表达，借助于该酶的催化作用，可在癌细胞原位形成纳米药物。而碱性磷酸酶在正常细胞中的表达量低，所以纳米药物不会在正常组织中形成。因此，在癌细胞和癌组织原位形成的纳米药物具有较高的选择性，对正常组织副作用低。紫杉醇是一种大众所熟知的抗癌药，其可特异性地结合到微管中的微管蛋白亚单位上，进而阻止卵巢癌、肺癌和乳腺癌等癌细胞的生长。该原位形成的纳米药物能缓释紫杉醇药物，从而高效抑制肿瘤生长。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供了一种原位形成的紫杉醇抗癌纳米药物，在癌细胞过表达的碱性磷酸酶的作用下，其可原位形成抗癌纳米纤维，进而杀死癌细胞。专利技术概述在本专利技术的第一方面，提供了一种紫杉醇-多肽两亲化合物，其结构如式2a或2b所示：本专利技术另一个方面提供了一种紫杉醇-多肽两亲化合物的制备方法,其包括如下步骤：1)将紫杉醇与丁二酸酐进行反应使紫杉醇末端偶联上羧基，2)以Fmoc固相合成方法合成DFDFpDY，3)以丁二酸酐化的紫杉醇与多肽DFDFpDY进行偶联。本专利技术另一个方面提供了一种用于治疗肿瘤的先驱物，所述先驱物为本专利技术紫杉醇-多肽两亲化合物的PBS溶液，所述溶液的pH值为7.4；优选地，所述先驱物中紫杉醇-多肽两亲化合物的浓度为0.1mg/ml-10mg/ml，更优选地，所述先驱物中紫杉醇-多肽两亲化合物的浓度为1mg/ml。本专利技术再一个方面提供了一种用于治疗肿瘤的先驱物的制备方法，其是将本专利技术紫杉醇-多肽两亲化合物以PBS缓冲液配制成pH值7.4的溶液。本专利技术再一个方面提供了一种用于治疗肿瘤的水凝胶，所述先驱物为本专利技术紫杉醇-多肽两亲化合物的PBS溶液，所述溶液的pH值为7.4，且所述溶液以碱性磷酸酶进行处理。本专利技术再一个方面提供了一种用于治疗肿瘤的水凝胶的制备方法，其是将本专利技术紫杉醇-多肽两亲化合物以PBS缓冲液溶液后，调节pH值至7.4，再以碱性磷酸酶酶解处理。本专利技术再一个方面提供了上述化合物、先驱物和水凝胶在制备预防或治疗肿瘤的药物中的用途。本专利技术再一个方面提供了一种药物组合物，所述药物组合物中的活性成分选自本专利技术所述的化合物、先驱物或水凝胶中的一种或多种。本专利技术提供了两种由碱性磷酸酶催化形成的紫杉醇-多肽水凝胶(D构型和L构型)，其中D构型多肽结构式如式1a所示：所述多肽水凝胶由结构式如式2a所示的磷酸化多肽水溶液在磷酸酶催化作用下形成，其中L构型多肽结构式如式1b所示：所述多肽水凝胶由结构式如式2b所示的磷酸化多肽水溶液在磷酸酶催化作用下形成，上述结构式如图1a的多肽序列为taxol-DFDFDY(D构型)，结构式如图2a的磷酸化多肽序列为taxol-DFDFpDY(D构型，pY表示磷酸化酪氨酸)，图1b的多肽序列为taxol-FFY(L构型)，结构式如图2b的磷酸化多肽序列为taxol-FFpY(L构型，pY表示磷酸化酪氨酸)。本专利技术所述磷酸化多肽均可根据现有技术自制，先将紫杉醇与丁二酸酐进行反应使其末端带上羧基，再由FMOC-固相合成方法合成DFDFpDY(DFDFpDY的合成方法及其结构可参考文献1(Nanotechnology,2010,21(22):225606.))，最后将丁二酸酐化的紫杉醇与多肽DFDFpDY进行反应得到最终的药物——多肽两亲化合物taxol-DFDFpDY(L构型多肽同上可得)。磷酸化多肽水溶液在磷酸酶催化作用下形成所述多肽水凝胶的方法也为公知技术。在本专利技术还提供了一种以上述多肽水凝胶作为抗癌药物的应用。所述多肽水凝胶能有效提高药物抗癌效果。本专利技术的有益效果是：设计了一个紫杉醇-多肽两亲化合物，能够在癌细胞过表达的碱性磷酸酶的作用下原位形成纳米纤维，进而在癌细胞周围释放出抗癌药紫杉醇来提高药物的抗癌效果。本专利技术提供了一种抗癌水凝胶，通过原位形成纳米纤维来提高抗癌药物的活性，为开发出更多药效优良的水凝胶抗癌药物提供了新的思路。附图说明图1：taxol-FFY和taxol-DFDFDY的电镜图像。A图为taxol-FFY(L构型)的电镜图像，B图为taxol-DFDFDY(D构型)的电镜图像。实验结果为实施例3和对比例3的结果图，其证明抗肿瘤前驱物在磷酸酶的存在下，通过酶促反应，最终形成了纳米纤维结构，以此来证明制备了纳米药物，结果说明L构型和D构型的抗肿瘤前驱物都能在碱性磷酸酶的作用下发生自组装形成纳米纤维，都能作为药物前体分子被应用于癌细胞原位，并最终形成纳米药物发挥作用。图2：taxol、taxol-FFPY、taxol-FFY、taxol-DFDFDPY、taxol-DFDFDY处理HeLa(A图)、HepG2(B图)的IC50结果。图3：taxol-DFDFDPY(A图)、taxol-DFDFDY(B图)处理HeLa细胞后的免疫荧光影像。具体实施方式下面用实施例进一步描述本专利技术，但所述实施例仅用于本专利技术而不是限制本专利技术。实施例1制备taxol-DFDFDPY(1)根据文献1合成DFDFDPY，固相合成步骤：Fmoc-DpY合成步骤：3.22g，18mmolD-Tyrosine中加入13gH3PO4和10g,70mmolP2O5,在N2保护下80℃加热反应过夜，随后加入30mL双蒸水搅拌30min,冷却至室温后将反应液加入冰的正丁醇中，过滤收集滤渣，乙醚洗两遍，得到产物716mg,2.74mmolDpY(产率16％)；将500mg,1.9mmolDpY与780mg,2.3mmolFmoc-OSU加入5mLCH3CN和5mLH2O的混合溶剂中室温下搅拌3h,旋干CH3CN并用CH2Cl2萃取得到最终产物620mg,1.3mmolFmoc-DpY产率68％)，随后将Fmoc-DpY用于固相合成中得到多肽产物。使用2-chlorotritylchloride树脂和侧链被tert-buty基团保护且氨基被Fmoc保护的磷酸化酪氨酸合成。酪氨酸的C端接支在树脂上，接载率为0.6mmol/g。20％的哌啶溶于N,N’-dimethylformamide(DMF)用于脱除酪氨酸氨基的Fmoc保护基团。之后，苯并氨酸在缩合剂HBTU和催化剂DIPEA的共同作用下，苯并氨酸的羧基与游离的氨基结合。20％的哌啶溶于N,N’-dimethylformamide(DMF)用于脱除苯并氨酸氨基的Fmoc保护基团。之后，苯并氨酸在缩合剂HBTU和催化剂DIPEA的共同作用下，苯并氨酸的羧基与游离的氨基结合。20％的哌啶溶于N,N’-dimethylformamide(DMF)用于脱除苯并氨酸氨基的Fmoc保护基团。乙酸酐在缩合剂HBTU和催化剂DIPEA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫杉醇‑多肽两亲化合物，其结构如式2a或2b所示：

【技术特征摘要】
1.一种紫杉醇-多肽两亲化合物，其结构如式2a或2b所示：2.如权利要求1所述的紫杉醇‐多肽两亲化合物的制备方法,其包括如下步骤：1)将紫杉醇与丁二酸酐进行反应使紫杉醇末端偶联上羧基，2)以Fmoc固相合成方法合成DFDFPDY或LFLFPLY，3)以丁二酸酐化的紫杉醇与多肽DFDFPDY或LFLFPLY进行偶联。3.一种用于治疗肿瘤的先驱物，所述先驱物为权利要求1所述的紫杉醇‐多肽两亲化合物的PBS溶液，所述溶液的pH值为7.4；优选地，所述先驱物中紫杉醇‐多肽两亲化合物的浓度为0.1mg/ml‐10mg/ml，更优选地，所述先驱物中紫杉醇‐多肽两亲化合物的浓度为1mg/ml。4.权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏生，区彩文，刘强，黄壮嘉，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44