多功能药物载体及其制备方法和应用与流程

本发明涉及药物化学技术领域，特别是涉及一种多功能药物载体及其制备方法和应用。

背景技术：

目前研究表明，单一药物用于肿瘤治疗已不能彻底治疗肿瘤，这主要是由于肿瘤细胞具有一定的调节性，临床长期给予单一的药物，致使肿瘤细胞产生耐受性，导致药物失去肿瘤治疗作用，特别是单纯的化学疗法中，普遍存在多药耐药的确定。联合用药可以有效防止肿瘤细胞出现耐药性，提高药物的治疗作用。

联合用药的关键手段就是设计药物联合递释系统，目前药物载体的功能性比较单一，虽然许多载体同时具备触发释药和促进细胞摄取的双重功能，但是只能单载药物，不能满足高效性的协同药物的装载需求。而目前少数能够双载药物的载体或缺乏触发释药的功能，或无法实现促进细胞摄取。这限制了协同药物的有效使用。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的是提供一种可双载药物、促进细胞摄取和触发药物释放的多功能药物载体。

具体的技术方案如下：

一种多功能药物载体，包括质量比为1:1.5-2.5的介孔二氧化硅纳米粒和脂质体，所述脂质体包括卵磷脂、胆固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐。

在其中一些实施例中，所述脂质体包括质量比为1-1.5:3.5-4:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐：卵磷脂：胆固醇。

在其中一些实施例中，所述脂质体为质量比为1.25:3.75:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐：卵磷脂：胆固醇。

在其中一些实施例中，所述介孔二氧化硅纳米粒为氨基功能化的介孔二氧化硅纳米粒，粒径为80-100nm。

本发明的另一目的是提供上述多功能药物载体的制备方法。

具体的技术方案如下：

上述多功能药物载体的制备方法，包括如下步骤：

将卵磷脂、胆固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐溶于有机溶剂，于35-45℃真空旋转成膜，干燥得脂质膜；

将所述介孔二氧化硅纳米粒分散于水中，于35-40℃与所述脂质膜水合反应15-30min；

离心收集产物，洗涤即得所述多功能药物载体。

本发明的另一目的是提供一种双载药物。

具体的技术方案如下：

一种双载药物，包括上述多功能药物载体、疏水药物以及亲水药物。

在其中一些实施例中，所述疏水药物与所述多功能药物载体的质量比为1:80-120；所述亲水药物与所述多功能药物载体的质量比为1-1.5:80-120。

在其中一些实施例中，所述疏水药物选自生物药剂学分类系统(BCS)中II类和生物药剂学分类系统(BCS)中Ⅳ类中的一种或几种；所述亲水药物选自：生物药剂学分类系统(BCS)中Ⅰ类和生物药剂学分类系统(BCS)中Ⅲ类中的一种或几种。

分类系统BCS中Ⅰ类和生物药剂学分类系统BCS中Ⅲ类中的一种或几种。

本发明的另一目的是提供上述双载药物的制备方法。

具体的技术方案如下：

上述双载药物的制备方法，包括如下步骤：

将疏水药物、卵磷脂、胆固醇和1.5-十八烷基-L-谷氨酸-组氨酸-六氢苯酐溶于有机溶剂，于35-40℃真空旋转成膜，干燥得装载疏水药物的脂质膜；

将介孔二氧化硅纳米粒分散于亲水药物的水溶液中，共孵育22-26h,离心收集产物，洗涤即得装载亲水药物的介孔二氧化硅纳米粒；

将所述装载亲水药物的介孔二氧化硅纳米粒分散于水中，于35-40℃与所述装载疏水药物的脂质膜水合反应15-30min；

离心收集产物，洗涤即得双载药物。

上述多功能药物载体采用正电的氨基功能化的介孔二氧化硅纳米粒为内核，采用具有pH敏感电荷翻转的脂质体作为外壳。在中性条件下，通过静电吸附方式将脂质体包覆至氨基功能化的介孔二氧化硅纳米球表面，构建多功能药物载体。在中性条件下，由于表层脂质双层紧密包覆在氨基功能化的介孔二氧化硅纳米球表面，该载体呈稳定“核壳”结构的负电纳米球，其中脂质双层和介孔均可载药；而在肿瘤组织的弱酸性条件下，载体外层的脂质双层发生电荷翻转，由负电变正电，增加与负电细胞膜的吸附，达到促进细胞摄取的目的；在细胞内的强酸性条件下，外层脂质双层正电化加强，与内核氨基功能化的介孔二氧化硅纳米球产生强的静电排斥，破坏脂质双层和载体的稳定结构，从而触发药物的释放。

上述多功能药物载体集双载、促进细胞摄取和触发释药三重功能于一体，且不受细胞异质性限制，具有广泛适用性，为协同药物的有效应用提供一个高效的载体平台。

附图说明

图1为实施例多功能药物载体的TEM照片和Cryo-TEM照片；

图2为多功能药物载体在不同pH缓冲盐中电荷翻转；

图3为在不同pH环境中细胞对载体中Si元素的摄取；

图4为多功能药物载体在不同pH环境中能量共振转移；

图5为在不同pH下，细胞对载体中erlotinib(左)和DOX(右)的摄取；

图6为在不同pH条件下，载体中erlotinib(左)和DOX(右)的释放。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本实施例一种多功能药物载体，包括质量比为1:2的介孔二氧化硅纳米粒(Amino functionalized mesoporous silica nanoparticle,MSN-NH₂，80-100nm)和脂质体，所述脂质体为质量比为1.25:3.75:1的1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐(1,5-dioctadecyl-L-glutamyl-2-histidyl-hexahydrobenzoic acid，HHG₂C₁₈)：大豆卵磷脂(Soy Phosphatidylcholine,SPC)：胆固醇(Cholesterol，Chol)。

所述介孔二氧化硅纳米粒为氨基功能化的介孔二氧化硅纳米粒，粒径为80-100nm。

上述多功能药物载体的制备方法，包括如下步骤：

将120mg质量比为3.75:1:1.25的卵磷脂、胆固醇和1,5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐溶于5ml氯仿中，移入茄型瓶，于40℃真空旋转成膜，真空干燥4h，得脂质膜(pH敏感电荷翻转脂质膜)；

将60mg所述介孔二氧化硅纳米粒分散于5ml纯净水中，于37℃与所述脂质膜水合反应15-30min；

离心收集产物，纯净水洗涤多次，收集沉淀即得所述多功能药物载体。

上述多功能药物载体性能实验数据：

(1)药物双载性能

多功能药物载体电镜图1所示，载体呈“核壳”结构纳米球，内核为MSN-NH₂，作为一种药物负载点；外壳为脂质双层，为另一个药物负载点，用于装载疏水性药物。

(2)电荷翻转，促进细胞摄取性能

载体pH敏感电荷翻转功能如图2所示。pH 7.4时，表面电位呈负电，约-38mV；pH 6.5时，表面电位翻转成正电，约4.5mv；在更强酸性条件下(pH 4.5/5.5),表面电位正电化增强(22mv)。发生电荷翻转的原因是载体中的HHG₂C₁₈发生水解，在中性环境中，HHG₂C₁₈呈负电，在pH 6.5酸性环境中，由于HHG₂C₁₈中组氨酸和羧基的质子化，使得载体呈正电，当在pH 5.5酸性更强的环境中时，除了氨基质子化之外，六氢苯酐基团的脱落使得载体正电性更强，当pH继续降至4.5时，电位与pH 5.5时基本一样，这可能因为HHG₂C₁₈中氨基质子化和六氢苯酐基团的脱落达到饱和状态。

图3表明电荷翻转促进细胞摄取，以细胞对载体的成分Si元素的摄取量进行评估。在pH 6.5酸性条件下，由于载体发生电荷翻转，由负电变正电，因此更容易与负电细胞膜吸附，从而促进细胞摄取，图中结果表明，在pH 6.5条件下细胞摄取量比pH 7.4中性条件下显著增多。

(3)静电排斥促进释药性能

图4表在明pH 5.5和pH 4.5时，载体正电化脂质双层与内核MSN-NH2之间的静电排斥扰动载体稳定“核壳”结构，有利于促进包封药物释放。

实施例2

一种双载药物，包括实施例1制备得到的多功能药物载体、疏水药物(埃罗替尼erlotinib)以及亲水药物(盐酸阿霉素DOX)。

上述双载药物的制备方法，包括如下步骤：

将120mg质量比为3.75:1:1.25的卵磷脂、胆固醇、1.5-十八烷基-L-谷氨酸-2-组氨酸-六氢苯酐和1mg erlotinib溶于5mL氯仿中，移入茄形瓶，于40℃真空旋转成膜，真空干燥4h，得装载erlotinib的脂质膜(pH敏感电荷翻转脂质膜)；

将60mg介孔二氧化硅纳米粒分散于DOX的水溶液中，共孵育24h，离心收集产物，洗涤即得装载DOX的介孔二氧化硅纳米粒；

将所述装载DOX的介孔二氧化硅纳米粒分散于水中，与37℃与所述装载erlotinib的脂质膜水合反应15-30min；

离心收集产物，纯净水洗涤数次，收集沉淀即得双载erlotinib和DOX的多功能药物递送系统。

上述双载药物的性能数据：

(1)双载性能

以疏水药物埃罗替尼(erlotinib)和亲水药物盐酸阿霉素(DOX)为药物，分别包封至载体外层脂质双层和内核MSN-NH2中，达到双载药物目的。

(2)电荷翻转促进细胞摄取性能

载体在pH 6.5弱酸性条件下产生电荷翻转促进细胞摄取实验结果如图5所示。在pH 6.5弱酸性条件在，由于载体表面电荷翻转，促进细胞摄取，所以细胞对药物的摄取量比pH 7.4中性条件的摄取量大。

(3)静电排斥促进包载药物释放性能

载体外层脂质双层和内核MSN-NH2之间静电排斥促进释药的实验结果如图6所示。从图中可知在pH 5.5和pH 4.5强酸性条件下，由于脂质双层与MSN-NH2之间强的排斥力破坏载体稳定结果，从而增加药物的释放量。在pH 7.4中性条件下，由于载体呈稳固的核壳结果，因此有限减少药物的释放。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。