二硫键修饰的纳米聚集体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二硫键修饰的纳米聚集体及其制备方法和应用，所述纳米聚集体包括CPUL1和含有二硫键的化合物，纳米聚集体由CPUL1和含有二硫键的化合物通过非共价相互作用修饰而成。所述制备方法包括以下步骤：(1)CPUL1、含有二硫键的化合物分别溶于有机溶剂中，得到CPUL1溶液以及含有二硫键的化合物溶液；(2)含有二硫键的化合物溶液中加入水，初次搅拌得到混合溶液，在上述混合溶液中加入步骤(1)中的CPUL1溶液，再次搅拌均匀后得到二硫键修饰的纳米聚集体。本发明专利技术的纳米聚集体表现出良好的稳定性、低毒、快速的细胞摄取、对TrxR的特异性反应和提高对HUH7肝癌细胞的抗肿瘤效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
二硫键修饰的纳米聚集体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及药物领域，更具体地，涉及二硫键修饰的纳米聚集体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硫氧还蛋白还原酶
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硫氧还蛋白(TrxR
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Trx)系统和谷胱甘肽还原酶
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谷胱甘肽
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谷氧还蛋白(GR
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GSH
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Grx)系统是生物体内氧化还原平衡的两大调控系统。TrxR主要通过从NADPH提供电子来维持内源性底物Trx的还原状态，并调节各种基于氧化还原的信号通路，这些信号通路几乎涉及细胞功能的所有方面，如分化、增殖和死亡。
[0003]二硫化物是各种氧化还原体系的天然底物，但不同的构型可能表现出不同的特异性。特定的硫醇/二硫键交换反应是生物系统中许多重要途径的基础。线型二硫化物在细胞内硫醇
‑
二硫化物的交换和还原过程中表现出不可逆性和非特异性，其中环状二硫化物通常表现出不同的动力学和热力学。线状二硫化物进入细胞后发生不可逆的裂解，导致其连接的化合物在细胞内释放。
[0004]在申请人之前的工作中，筛选出了TrxR抑制剂CPUL1，CPUL1的结构记载在专利CN201510894070.0中，专利中的吡喃并[3,2
‑
α]吩嗪衍生物即为CPUL1，但CPUL1较差的溶解性极大地限制了其进一步的抗肿瘤应用。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的提供一种载药率高、粒径均一的二硫键修饰的纳米聚集体；本专利技术的另一目的是提供一种二硫键修饰的纳米聚集体的制备方法；本专利技术的另一目的是提供一种二硫键修饰的纳米聚集体的应用。
[0006]技术方案：本专利技术的一种二硫键修饰的纳米聚集体，所述纳米聚集体包括CPUL1和含有二硫键的化合物，纳米聚集体由CPUL1和含有二硫键的化合物通过非共价相互作用修饰而成。
[0007]二硫键(
‑
S
‑
S
‑
)具有很好的生物活性(如抗肿瘤活性)以及独特的化学性质。二硫键可以在硫醇的存在下发生生物降解反应，且对TrxR和GSH刺激具有响应性。二硫键还可以在高活性氧的肿瘤细胞内部发生氧化反应以增强药物递送系统的亲水性。基于这一特性，将二硫键作为前药分子或者载体，通过发生水解反应促进纳米颗粒的解体和释放。用二硫键修饰的纳米药物在没有进入细胞内部时可以稳定存在，在肿瘤细胞高浓度的TrxR、GSH以及ROS作用下，可以迅速降解并释放药物，可以有效避免药物的过早释放而对正常细胞产生的毒副作用。
[0008]进一步地，含有二硫键的化合物为硫辛酸或二硫代二丙酸。
[0009]进一步地，纳米聚集体的粒径为90
‑
700nm。
[0010]另一方面，本专利技术提供一种上述的二硫键修饰的纳米聚集体的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)CPUL1、含有二硫键的化合物分别溶于有机溶剂中，得到CPUL1溶液及其含有二硫键的化合物溶液；
[0012](2)含有二硫键的化合物溶液中加入水，初次搅拌得到混合溶液，在上述混合溶液中加入步骤(1)中的CPUL1溶液，再次搅拌均匀后得到二硫键修饰的纳米聚集体。
[0013]进一步地，步骤(1)中，CPUL1溶液和含有二硫键化合物溶液的摩尔浓度比为1：0.5
‑
1：4。
[0014]进一步地，步骤(1)中，有机溶剂为乙酸乙酯、丙酮、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酸乙酯、乙酸丙酯、二甲基亚砜或乙醇中任意一种。
[0015]进一步地，步骤(2)中，所述初次搅拌和/或再次搅拌为磁力搅拌。
[0016]进一步地，步骤(2)中，初次搅拌和/或再次搅拌温度为20
‑
60℃，搅拌速度为50
‑
1000rpm，搅拌时间为0.5
‑
3h。
[0017]进一步地，步骤(2)中，纳米聚集体中CPUL1和/或含有二硫键的化合物的摩尔浓度为0.16
‑
16mM/L。
[0018]另一方面，本专利技术提供一种上述的纳米聚集体在制备肿瘤治疗药物中的应用。本专利技术的纳米聚集体的粒径在纳米级别，可以延长体内循环周期。纳米粒粒径较小，具有较好的EPR效应，易于在肿瘤部位积聚，同时纳米粒结构中的二硫键具有靶向能力，可以对TrxR进行特异性反应，提高细胞内ROS水平，更有效地促进癌细胞凋亡。
[0019]本专利技术借助EPR效应和二硫键的线粒体靶向性构建了含环1，2
‑
二硫杂环戊烷单元的硫辛酸(LA)或含线状二硫单元的二硫代二丙酸(DA)修饰的纳米聚集体，同时与不含二硫键的己二酸(AA)制备的无二硫化物的纳米聚集体CPUL1
‑
AA NAs进行对照，发现二硫键修饰的纳米聚集体更稳定和可控。
[0020]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0021](1)载药率达100％，在纳米聚集体中，不含有其他载体材料，避免了载药率低而需要大量注射的问题和载体材料可能带来的额外毒性；
[0022](2)粒径均一的纳米粒子，可以延长体内循环周期、提高疏水药物的生物利用度，且易通过肿瘤部位的EPR效应，在肿瘤部位积聚，降低对正常组织的暴露，更好地发挥抗肿瘤效果；
[0023](3)具有靶向性，可以特异性靶向TrxR，诱导产生过量的ROS，导致线粒体功能紊乱，进而触发细胞凋亡；
[0024](4)纳米药物的制备方法简单易行，可以节省成本，安全无污染。
附图说明
[0025]图1为实施例1中CPUL1
‑
LA NAs的水合粒径分布，(A)为CPUL1和LA的摩尔比1：0.5的水合粒径分布；(B)为CPUL1和LA的摩尔比1：0.8的水合粒径分布；(C)为CPUL1和LA的摩尔比1：1的水合粒径分布；(D)为CPUL1和LA的摩尔比1：1.5的水合粒径分布；(E)为CPUL1和LA的摩尔比1：2的水合粒径分布；(F)为CPUL1和LA的摩尔比1：3的水合粒径分布；
[0026]图2为实施例1中CPUL1
‑
LA NAs的稳定性，数据以平均值
±
SD表示(n＝3)；
[0027]图3A为实施例1中CPUL1
‑
LA NAs在0.05mg/mL浓度中的透射电镜图像；
[0028]图3B为实施例1中CPUL1
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LA NAs(摩尔比为1:1)水合粒径分布图；
[0029]图4为实施例1中CPUL1，CPUL1
‑
LA NAs和LA的紫外光谱；
[0030]图5为实施例1中CPUL1和CPUL1
‑
LA NAs的荧光光谱；
[0031]图6为实施例2中CPUL1
‑
DA NAs的水合粒径分布，(A)为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二硫键修饰的纳米聚集体，其特征在于，所述纳米聚集体包括CPUL1和含有二硫键的化合物，纳米聚集体由CPUL1和含有二硫键的化合物通过非共价相互作用修饰而成。2.根据权利要求1所述的二硫键修饰的纳米聚集体，其特征在于，含有二硫键的化合物为硫辛酸或二硫代二丙酸。3.根据权利要求1所述的二硫键修饰的纳米聚集体，其特征在于，纳米聚集体的粒径为90
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700nm。4.一种根据权利要1
‑
3任一所述的二硫键修饰的纳米聚集体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)CPUL1、含有二硫键的化合物分别溶于有机溶剂中，得到CPUL1溶液以及含有二硫键的化合物溶液；(2)含有二硫键的化合物溶液中加入水，初次搅拌得到混合溶液，在上述混合溶液中加入步骤(1)中的CPUL1溶液，再次搅拌均匀后得到二硫键修饰的纳米聚集体。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，CPUL1溶液和含有二硫键化...

【专利技术属性】
技术研发人员：江峰，王荣，刘静，夏卓璐，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：