抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体及其制备方法和应用技术

抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体及其制备方法和应用，属于药物制剂新辅料和新剂型领域，将小分子化疗药物10

【技术实现步骤摘要】
抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于药物制剂新辅料和新剂型领域，涉及抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体及其制备方法和应用，具体涉及一种同时载有10
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羟基喜树碱，低氧激活前药巴诺蒽醌和抑制胞葬的单克隆抗体aTIM
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4的仿生矿化外泌体及其构建方法，以及其在药物递送中的应用。

技术介绍

[0002]癌症的发病率和致死率逐年增加，严重危害了我国人民的生命健康。各种用于肿瘤治疗的新型纳米制剂已成为当下的研究热点，如利用外泌体作为药物载体构建的仿生递药系统，或者经由无机矿化修饰的具有良好生物相容性、长血液循环时间的功能型矿化纳米平台。然而，由于实体瘤内部致密的细胞外基质、由外向内不断升高的组织间静水压，以及紧密排列的肿瘤细胞，经由血管进入肿瘤组织的纳米药物往往被限制在血管周围，难以对肿瘤进行全面的杀伤，降低了其临床治疗效果。因此，如何提高纳米药物对肿瘤的渗透能力仍是临床上亟待解决的难题。
[0003]细胞凋亡后，细胞膜皱缩内陷，对细胞质进行切割，形成了内含核碎片、细胞器以及大分子蛋白等的凋亡小体。以往研究表明，小分子化疗药物诱导肿瘤细胞凋亡后，细胞内剩余的药物可以被储存在凋亡小体中，被相邻的肿瘤细胞摄取后发挥细胞毒性作用，像“剥洋葱”一样，一层又一层不断地杀伤肿瘤细胞，向肿瘤深处渗透。然而，肿瘤部位富集的巨噬细胞同样可以发挥胞葬作用，迅速识别并清除产生的凋亡小体，限制了凋亡小体在细胞间的传递，无法取得好的抗肿瘤效果。同时基于凋亡小体的药物渗透机制尚未清晰，不同药物模型在凋亡小体中的递送效率差异有待考察。这些问题严重制约了基于凋亡小体的药物肿瘤深部渗透纳米技术的发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术所解决的技术问题是将肿瘤不同空间位置起效的两种小分子化疗药物共载于仿生外泌体中，并在仿生外泌体表面通过生物矿化的方式，覆盖载有抑制胞葬的单克隆抗体的矿化外壳，制得抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体。所制备的仿生矿化外泌体纳米粒稳定性好、循环时间长、抑制胞葬的效果显著、对肿瘤组织的程序性渗透能力强，验证了基于凋亡小体的药物渗透机制，体现了本专利技术制剂在肿瘤治疗方面的优越性。
[0005]本专利技术将抑制胞葬的单克隆抗体和肿瘤不同空间位置起效的两种小分子化疗药物共载于仿生矿化外泌体中，研究三者联合使用对药物在肿瘤组织中的渗透以及药效学作用的影响，并探究基于凋亡小体的药物渗透机制，为提高药物肿瘤渗透能力提供新的策略并指导基于凋亡小体的实现肿瘤深部渗透的药物设计，加速了纳米药物的临床转化。
[0006]本专利技术所述的抑制胞葬的单克隆抗体是结合巨噬细胞表面TIM
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4受体的单克隆抗
体aTIM
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4，可显著抑制巨噬细胞的胞葬作用；所述的肿瘤不同空间位置起效的两种小分子化疗药物是指疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物，如10
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羟基喜树碱(HCPT)；以及亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药，如巴诺蒽醌(AQ4N)；所述的仿生外泌体是指与肿瘤细胞同源的外泌体，如4T1小鼠乳腺癌细胞分泌的外泌体；所述的矿化外壳是指由无机离子构成的在肿瘤酸性微环境中降解的坚硬外壳，如磷酸钙外壳。所述抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体的各组分按重量百分比含量为：矿化外壳占44％
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56％，仿生外泌体占24％
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38％，亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药占7％
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10％，疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物占1％
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3％，aTIM
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4占3％
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5％。各组分优选的重量比为：矿化外壳：仿生外泌体：亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药：疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物：aTIM
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4＝2.28mg：1mg：0.4mg：0.14mg：0.2mg。
[0007]所述的磷酸钙由氯化钙(CaCl2)和磷酸氢二钠(Na2HPO4)制得。按重量比为氯化钙：磷酸氢二钠＝(1
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4)：(2
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6)，优选为重量比1mg：1.28mg。
[0008]本专利技术还提供了所述抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体的制备方法：收集培养小鼠癌细胞的无血清细胞培养液，通过多次离心先后除去肿瘤细胞、死细胞和细胞碎片，使用含有蛋白酶抑制剂的PBS重悬后，通过超速离心去除上清液，得到空白外泌体(exosomes)。将疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物和亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药分别溶解在有机溶剂和去离子水中，与制得的空白外泌体混合。在冰浴下进行超声。超声完成后，将制得的共载有疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物和亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药的外泌体放入恒温培养箱里孵育，恢复外泌体膜的完整性。然后，搅拌分散分泌体，逐滴加入含有抑制胞葬的单克隆抗体aTIM
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4和CaCl2的水溶液，待搅拌均匀后，加入Na2HPO4的水溶液，继续搅拌，得到仿生矿化外泌体。
[0009]上述抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体的制备方法，其中：
[0010]所述疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物，优选HCPT；亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药，优选AQ4N。
[0011]所述有机溶剂为甲醇、无水乙醇、二甲基亚砜中的一种，优选二甲基亚砜。有机溶剂溶解疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物；去离子水溶解亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药、aTIM
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4、CaCl2、Na2HPO4。
[0012]所述在冰浴下进行超声，其超声功率为100W
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200W，优选180W。
[0013]本专利技术还提供上述抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体在注射给药、口服给药或局部给药系统中的应用。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015](1)制备了粒径均匀的同时载有aTIM
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4、HCPT和AQ4N的磷酸钙外壳覆盖的仿生矿化外泌体制剂，制备方法简单高效，稳定性好，实现了小分子药物和单克隆抗体高效共递送。
[0016](2)研究了磷酸钙外壳在肿瘤微环境的响应解体，aTIM
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4对肿瘤相关巨噬细胞的胞葬抑制作用，两个不同药物模型HCPT和AQ4N在基于凋亡小体的细胞间递送效率，仿生矿化外泌体在肿瘤组织中的渗透，以及对肿瘤生长的抑制作用。进行了仿生矿化外泌体的制
剂表征、酸响应药物释放行为检测、凋亡小体的提取以及其邻位效应实验、凋亡小体传递药物过程中的药物含量变化分析、单抗的胞葬抑制作用探究、肿瘤球实验，以及动物体内的药效学考察。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体，其特征在于，通过将肿瘤不同空间位置起效的两种小分子化疗药物共载于仿生外泌体中，并在仿生外泌体表面通过生物矿化的方式，覆盖载有抑制胞葬的单克隆抗体的矿化外壳制得。2.根据权利要求1所述的抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体，其特征在于，所述的抑制胞葬的单克隆抗体是结合巨噬细胞表面TIM
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4受体的单克隆抗体aTIM
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4；所述的肿瘤不同空间位置起效的两种小分子化疗药物是指疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物，以及亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药；所述的仿生外泌体是指与肿瘤细胞同源的外泌体；所述的矿化外壳是指由无机离子构成的在肿瘤酸性微环境中降解的坚硬外壳。3.根据权利要求2所述的抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体，其特征在于，所述的疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物是指10
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羟基喜树碱；所述的亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药是指巴诺蒽醌；所述的仿生外泌体是指4T1小鼠乳腺癌细胞分泌的外泌体；所述的矿化外壳是指磷酸钙外壳。4.根据权利要求1或2所述的抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体，其特征在于，所述抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体的各组分按重量百分比含量为：矿化外壳占44％
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56％，仿生外泌体占24％
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38％，亲水的、只对肿瘤内部缺氧部位有细胞毒性的低氧激活前药占7％
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10％，疏水的、对于全部肿瘤区域有细胞毒性的小分子药物占1％
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3％，aTIM
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4占3％
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5％。5.根据权利要求3所述的抑制胞葬的肿瘤程序性药物渗透仿生矿化外泌体，其特征在于，所述的磷酸钙由氯化钙和磷酸氢二钠制得，按重量比为氯化钙：磷酸氢二钠＝(1
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4)：(2
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6)。6.根据权利要求4所述的抑制胞葬的肿...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙进，王开元，李松澔，何仲贵，王子月，陶文慧，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，
类型：发明
国别省市：