一種抗腫瘤多肽納米藥物及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及納米藥物領域，涉及一種抗腫瘤多肽納米藥物及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 近年來抗腫瘤多肽類藥物的研發備受關注。與抗體和小分子藥物相比，多肽藥物 免疫原性低、受體結合率高、制備成本低且易于改造和聯合應用，但它最大的缺點是體內半 衰期短，易被蛋白酶降解和肝腎等臟器代謝。因此，改善多肽的藥代動力學而不降低其療效 是多肽藥物研發的重要方向。
[0003] 納米藥物是新興的藥物劑型，通過設計和調控有機或無機材料的納米特性，制備 結構穩定、功能多樣和生物相容性好的納米載體，可顯著延長藥物半衰期、提高祀向性、降 低用藥劑量并實現聯合用藥。通過合理調控多肽的分子結構和改變外界環境，某些多肽分 子間或多肽分子中某一片段和另一片段之間可利用非共價的弱相互作用力，如氫鍵、范德 華力、靜電力、疏水作用和堆積作用等，自發或觸發地自組裝成具有特定排列順序的 分子聚集體。多肽自身具有良好的生物相容性和可控的降解性能，但是其在體內的穩定性 不夠，分子結構易于被破壞。如果將抗腫瘤多肽通過改造使其能直接組裝成納米結構，可開 發出分散性好、純度高、毒副作用低和穩定性高的抗腫瘤納米藥物。
[0004] 此外，研宄表明，惡性腫瘤組織的pH環境為微酸性，腫瘤細胞部位pH值在6. 7-7. 2 之間。因此，為了減少藥物對于正常組織細胞的毒副作用，期望能夠得到一種在體內運輸過 程中可以穩定存在，而當到達腫瘤部位時可以釋放藥物以達到治療腫瘤目的的pH響應性 納米藥物。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種抗腫瘤多肽納米藥物及其制備 方法和應用。本發明所述的抗腫瘤多肽納米藥物克服了抗腫瘤多肽藥物半衰期短的瓶頸， 提供一種具有腫瘤部位弱酸環境響應性、生物相容性好、穩定性強、安全性高和生物利用度 高的抗腫瘤多肽納米藥物。
[0006] 為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：
[0007] -方面，本發明提供一種抗腫瘤多肽納米藥物，所述抗腫瘤多肽納米藥物包含兩 親性抗腫瘤多肽以及與兩親性抗腫瘤多肽偶聯的酸響應性功能分子。
[0008] 目前存在的具有抗腫瘤性的多肽分子大多數是親水性的，但是其體內半衰期短， 易被蛋白酶降解和肝腎等臟器代謝，并且一些少數的兩親性多肽分子由于疏水與親水片段 之間的比例不協調造成很難形成納米顆粒，因此，本發明對親水性抗腫瘤多肽進行改造，將 親水性抗腫瘤多肽片段和疏水性多肽片段相結合，改造成兩親性抗腫瘤多肽，而后與酸響 應性功能分子偶聯得到的抗腫瘤多肽納米藥物，相容性好，穩定，使得其在體內的半衰期延 長，也提高了對腫瘤部位的靶向性以及抗腫瘤多肽分子的生物利用度，另外，由于該藥物中 含有酸響應性功能分子使得所述納米藥物具有酸響應性，以在腫瘤細胞外基質pH值為酸 性的環境下，達到較好的治療效果。
[0009] 本發明將所述抗腫瘤多肽藥物制備成納米顆粒，是因為納米顆粒體系穩定，腫瘤 富集作用強，具有靶向性，此外，將其制備納米顆粒還可以使得親水性抗腫瘤多肽上的受體 結合位點不暴露在外，提高了親水性抗腫瘤多肽分子在體內的穩定性。
[0010] 由于多肽分子側鏈可帶不同電荷，通過設計和修飾使多肽分子具有微酸性pH響 應性，其中最簡易的方法就是通過兩親性多肽自組裝方式構建。兩親性多肽在水溶液中傾 向于將其親水部分暴露在外層與水分子形成交界面，疏水部分則聚集于內。在中性環境中， 多肽分子主要通過疏水作用和氫鍵的物理相互作用力，自組裝形成納米顆粒；在微酸性環 境中，多肽分子疏水端被質子化，疏水端之間的正電荷排斥力使自組裝體解聚，釋放出多肽 分子。該方法可使抗腫瘤多肽藥物在生理環境中形成納米結構，延長其在生物體內的半衰 期，納米結構在微酸性腫瘤微環境中特異響應性解聚，釋放出多肽分子，發揮抗腫瘤作用。
[0011] 本發明所述抗腫瘤多肽納米藥物中，所述兩親性抗腫瘤多肽包含通過酰胺鍵偶聯 在一起的親水性抗腫瘤多肽和疏水性多肽。
[0012] 優選地，所述酸響應性功能分子帶有與氨基反應的官能團；
[0013] 優選地，所述酸響應性功能分子為異氰酸酯類有機分子，進一步優選為3-(二乙 基氨基）丙基硫代異氰酸酯；
[0014] 優選地，所述述酸響應性功能分子進行酸響應的pH值為6. 7-7. 2,例如6. 7、6. 8、 6. 9、7. 0、7. 1 或 7. 2。
[0015] 本發明所述的酸響應的弱酸性pH值是相對于人體內正常組織內的pH值而言的， 人體正常組織的pH值為7. 4,而腫瘤部位的pH值為6. 7-7. 2,因此相對于人體正常組織來 說，腫瘤組織部位的pH環境為弱酸性。
[0016] 酸響應性功能分子在pH值為6. 7-7. 2時，可以被質子化，導致多肽疏水端之間產 生正電荷排斥力，使自組裝納米顆粒形態被破壞。
[0017] 由于腫瘤部位的pH值為弱酸性環境即（6. 7-7. 2)，該藥物在pH值為6. 7-7. 2,會 使得藥物納米顆粒被破壞，抗腫瘤多肽上的結合位點裸露出來，達到治療的目的。
[0018] 優選地，所述酸響應性功能分子通過疏水性多肽末端氨基偶聯至疏水性多肽上。
[0019] 優選地，所述抗腫瘤多肽納米藥物還包含與疏水性多肽連接的賴氨酸。
[0020] 優選地，所述酸響應性功能分子通過賴氨酸連接至疏水性多肽上。
[0021] 本發明中所述酸響應性功能分子是指在一定酸性環境下的刺激下具有發生某種 反應的能力的分子，例如，3-(二乙基氨基）丙基硫代異氰酸酯分子在酸性環境下可以被質 子化。
[0022] 本發明所述抗腫瘤多肽納米藥物中，所述與疏水性多肽連接的賴氨酸為1個賴氨 酸或2-5個賴氨酸形成的肽鏈，例如疏水性多肽可以連接1個賴氨酸，或者疏水性多肽可以 連接有2、3、4或5個賴氨酸形成的肽鏈。在疏水性多肽上引入賴氨酸，而后再通過賴氨酸 引入酸響應性功能分子，這樣可以在抗腫瘤多肽上引入多個酸響應性功能分子，例如，當疏 水性多肽不連接賴氨酸時，通過疏水性氨基酸末端氨基連接一個酸響應性功能分子，而當 疏水性多肽連接一個賴氨酸時，可以通過賴氨酸的末端氨基和側鏈氨基共連接2個酸響應 性功能分子，如果疏水性多肽連接的是4個賴氨酸形成的肽鏈，則可以通過賴氨酸肽鏈的 末端氨基和側鏈氨基共連接5個酸響應性功能分子。連接多個酸響應性功能分子能夠保證 兩親性多肽疏水端的疏水性，并使得藥物在腫瘤部位發生酸響應的動力更強。
[0023] 優選地，所述賴氨酸的末端氨基和側鏈氨基均與所述酸響應性功能分子連接。
[0024] 本發明所述抗腫瘤多肽納米藥物中，所述親水性抗腫瘤多肽為具有抑制腫瘤細 胞、腫瘤血管、腫瘤淋巴管或腫瘤間質細胞功能的多肽分子中的任意一種或至少兩種的組 合。
[0025] 優選地，所述親水性抗腫瘤多肽為含有5-30個氨基酸的可溶性多肽，例如可以是 含有5、6、7、8、9、10、13、15、18、20、24、26、28或30個氨基酸的可溶性多肽。
[0026] 本發明所述抗腫瘤多肽納米藥物中，所述疏水性多肽為含有5-40個疏水性氨基 酸的多肽，例如在具體的實施方案中，疏水性多肽可以含有5、6、7、8、9、10、13、15、18、20、 24、26、28、30、32、34、36、38 或 40 個疏水性氨基酸。
[0027] 優選地，所述疏水性氨基酸為亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、 纈氨酸或酪氨酸中的任意一種或至少兩種的組合。
[0028] 本發明所述抗腫瘤多肽納米藥物的粒徑為10_200nm。該范圍內的納米顆粒穩定， 具有腫瘤富集作用，可以提高藥物的靶向性以及藥物的生物利用度。
[0029] 另一方面，本發明提供了如本發明第一方面所述的抗腫瘤多肽納米藥物的制備方 法，所述方法為：以氨基酸為原料，合成兩親性抗腫瘤多肽分子，而后在兩親性抗腫瘤多肽 分子上引入酸響應性功能分子，然后進行自組裝形成所述抗腫瘤多肽納米藥物。
[0030] 優選地，所述兩親性抗腫瘤多肽包含通過酰胺鍵偶聯在一起的親水性抗腫瘤多肽 和疏水性多肽。
[0031] 優選地，親水性抗腫瘤多肽為具有抑制腫瘤細胞、腫瘤血管、腫瘤淋巴管或腫瘤間 質細胞功能的多肽分子中的任意一種或至少兩種的組合。
[0032] 優選地，所述親水性抗腫瘤多肽為含有5-30個氨基酸的可溶性多肽。
[0033] 優選地，所述疏水性多肽為含有5-40個疏水性氨基酸的多肽。
[0034] 優選地，所述疏水性氨基酸為亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸 或酪氨酸中的任意一種或至少兩種的組合。
[0035] 優選地，所述兩親性抗腫瘤多肽分子的疏水性多肽末端連