專利名稱：負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子納米抗腫瘤藥物，特別涉及負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤的pH依賴性生理性耐藥已被發(fā)現(xiàn)，但沒有受到重視和運(yùn)用。其產(chǎn)生機(jī)理如說明書圖I所示，現(xiàn)簡述如下細(xì)胞的pH值分為細(xì)胞內(nèi)pH值(intracellular pH, pHi)和細(xì)胞外pH值(extracellular pH, pHe)兩部分。正常組織細(xì)胞的細(xì)胞外pH值一般在7. 4左右，pHi與 pHe相近或略低。而由于惡性腫瘤的代謝特點(diǎn),在腫瘤細(xì)胞中,pHe <pHi,胞內(nèi)-胞外pH梯度與正常組織相反。對弱堿性藥物而言，當(dāng)環(huán)境PH值低于藥物的pKa值時(shí)，弱堿性藥物的[or]被環(huán)境中的氫離子中和，在腫瘤細(xì)胞外傾向于解離為質(zhì)子化(即帶正電荷)的形式，難于穿過細(xì)胞膜而堆積于細(xì)胞外，在這種情況下，即使抗腫瘤藥物在腫瘤組織的局部聚集，也難以在細(xì)胞內(nèi)達(dá)到高濃度，從而引起耐藥；受到PIPDR影響的，主要是Pka > 7. 4的弱堿性藥物，包括化療藥物中的阿霉素類、紫杉類、長春堿類以及具有抗腫瘤作用的生物堿類中藥單體。在本發(fā)明之前，尚缺乏有效的方法逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥。目前，僅有兩種方法被報(bào)道在實(shí)驗(yàn)中可逆轉(zhuǎn)PH依賴性生理性耐藥。簡述如下1、質(zhì)子泵抑制劑通過抑制Na+-H+-APT酶部分逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞內(nèi)外反常pH梯度；2、碳酸氫鈉作為強(qiáng)堿性藥物，可直接提高細(xì)胞外PH值。但現(xiàn)有的這兩種方法都存在著以下共同缺陷1、對于細(xì)胞內(nèi)外PH值的調(diào)控?zé)o特異性(既改變腫瘤組織的PH值，亦改變非腫瘤組織的pH值)，這導(dǎo)致了在動(dòng)物實(shí) 驗(yàn)中，兩種方法都存在不可忽視的副作用，副作用的產(chǎn)生，與上述藥物缺乏特異性，干擾生物體內(nèi)環(huán)境有夫；根據(jù)申請人的相關(guān)研究，對生物體內(nèi)環(huán)境的改變，甚至可能因?yàn)閮?nèi)環(huán)境紊亂干擾生物體的正常代謝及免疫機(jī)能，反而降低抗腫瘤藥物的效果；2、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的藥物劑量換算到人，均明顯高于臨床常用劑量(數(shù)十倍至數(shù)百倍)。因此，目前均尚無臨床應(yīng)用的數(shù)據(jù)，來支持或證明其在臨床常用劑量下是否有效。到目前為止，上述兩種方法因?yàn)橐陨显?，都未正式?yīng)用到臨床中。對于逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥，可以說至今無令人滿意的方法和效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，研制負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。本發(fā)明的技術(shù)方案是負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其主要技術(shù)特征在于構(gòu)成納米粒子的高分子材料具有生物可相容性及生物可降解性，高分子材料負(fù)載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質(zhì)體、聚乳酸、聚乳酸-羥基こ酸共聚物、聚己內(nèi)酷、殼聚糖、白蛋白、環(huán)糊精；所述堿性抗腫瘤藥物是為PKa > 7. 4的小分子抗腫瘤藥物，包括阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、長春花堿、長春新堿、拓?fù)涮婵?、生物堿類中藥單體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于1、高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥有效；2、高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥不依賴于其他藥物的輔助；3、高分子納米粒子的應(yīng)用，并不改變腫瘤或非腫瘤組織的局部PH值，因此并不導(dǎo)致不可耐受的副作用；pH依賴性生理性耐藥廣泛存在于幾乎所有腫瘤組織，特別是腫瘤體積/負(fù)荷較大時(shí)(晚期腫瘤)，因此，高分子納米粒子的應(yīng)用，可以提高大多數(shù)腫瘤化療的療效。本發(fā)明的效果還在于利用高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥，也與目前現(xiàn)存的方法有著本質(zhì)的區(qū)別，即并不引入附加藥物，對生物體內(nèi)環(huán)境的影響??；通過高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)PH依賴性生理性耐藥，不僅有效，而且由于對生物體的內(nèi)環(huán)境不造成影響，因此，使用安全，副作用小，應(yīng)用范圍廣?！け景l(fā)明的其他具體優(yōu)點(diǎn)和效果將在下面繼續(xù)說明。


圖I—pH依賴性生理性耐藥的產(chǎn)生過程示意圖。圖2——高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥過程示意圖。圖3——mPEG-PCL高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)漢防己甲素(Tet)的PIPDR示意圖，其中a指Tet裸藥的情況，b則指Tet納米粒子(記作Tet-ΝΡ)的情況。細(xì)胞外pH(pHe)在圖中標(biāo)出，橫坐標(biāo)為Tet的濃度,縱坐標(biāo)為細(xì)胞的活力，細(xì)胞活力越低,提示藥物的抗腫瘤活性約高)。圖4——Tet裸藥及Tet-NP的抗腫瘤效果比較示意圖(兩種逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥方法的效果的比較)。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2、圖3、圖4所示為了逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥(圖I)采用負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的抗腫瘤高分子納米粒子。所采用的納米粒子具有如下特點(diǎn)為生物可相容性及生物可降解性的高分子材料構(gòu)成，可在水溶液中構(gòu)成穩(wěn)定的，粒徑IOOOnm以下的粒子、可負(fù)載小分子藥物?？捎糜跇?gòu)成納米粒子的高分子材料包括并不僅包括脂質(zhì)體(liposome)、聚乳酸(Poly(lacticacid), PLA)、聚乳酸-輕基こ酸共聚物(poly (lactic-co-glycolic acid), PLGA)、聚己內(nèi)酉旨(Polycaprolactone, PCL)、殼聚糖(chitosan)、環(huán)糊精(Cyclodextrin)等，以及上述高分子經(jīng)其他高分子修飾后形成的復(fù)合高分子，作為修飾分子的高分子包括并不僅包括聚こニ醇(Polyethylene glycol, PEG)、單甲氧基聚こニ醇(Methoxy polyethyleneglycol, mPEG)、聚N-異丙基丙烯酰胺poly (N-isopropylacrylamide)、聚こ烯基卩比咯燒酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)等。就目前已經(jīng)投入臨床使用/臨床試驗(yàn)的高分子納米材料而言，指所有FDA已批準(zhǔn)適用于臨床的抗腫瘤納米藥物，包括并不僅包括脂質(zhì)體、白蛋白、環(huán)糊精、PEG-PCL等。所負(fù)載的藥物為pKa >7.4的具有抗腫瘤活性的藥物，包括并不僅包括阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、長春花堿、長春新堿、拓?fù)涮婵?、生物堿類中藥單體等。納米粒子的構(gòu)建方法包括并不僅包括納米沉淀法、乳化法、等電點(diǎn)法、各商品化的納米粒子所采用的特定負(fù)載方法等。高分子納米材料負(fù)載堿性藥物后構(gòu)成納米粒子。納米粒子進(jìn)入細(xì)胞的方式與小分子藥物不同后者一般通過擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞(圖2下部，點(diǎn)狀圖形示小分子藥物)，而納米粒子則多經(jīng)過細(xì)胞攝取(endocytosis)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(圖2下部，同心圓狀圖形示納米粒子)。因此，將弱堿性化療藥物負(fù)載于高分子納米粒子，在細(xì)胞外的低PH環(huán)境下，藥物與外界酸性環(huán)境不直接接觸，不會(huì)發(fā)生解離。納米粒子進(jìn)入細(xì)胞后，其內(nèi)的藥物在細(xì)胞質(zhì)中緩慢釋放(圖2下部，腫瘤細(xì)胞中，點(diǎn)狀的藥物從同心圓，即納米粒子中釋放)。由于腫瘤細(xì)胞的pHi為中性偏堿(PH7. 4)，則藥物可以保持其非電離(活性)形式，發(fā)揮抗腫瘤作用(見圖2，載藥納米粒子進(jìn)入腫瘤細(xì)胞的數(shù)量明顯多于小分子藥物)。因此，由于弱堿性藥物在腫瘤細(xì)胞外發(fā)生質(zhì)子化而導(dǎo)致的PH依賴性生理性耐藥現(xiàn)象(圖I所示)可得到逆轉(zhuǎn)。本發(fā)明中所涉及的負(fù)載堿性藥物的高分子納米粒子，是ー種復(fù)合物。指高分子 納米粒子通過一定的負(fù)載方式，將堿性藥物負(fù)載于納米粒子中而形成的復(fù)合物。在納米粒子的構(gòu)成上，通常為先合成構(gòu)成納米粒子的高分子載體，然后通過一定的負(fù)載方式，將堿性藥物負(fù)載入載體，構(gòu)成納米粒子。故涉及到三個(gè)部分1、高分子納米粒子；2、所負(fù)載的藥物；3、負(fù)載方法。高分子納米粒子系指粒子直徑(粒徑)在I-IOOOnm范圍內(nèi)的高分子粒子，其構(gòu)成材料為具有生物相容性的高分子材料，可在水溶液中構(gòu)成穩(wěn)定的，粒徑IOOOnm以下的粒子、可負(fù)載小分子藥物。包括并不僅包括脂質(zhì)體(liposome)、聚乳酸(Poly (lacticacid), P LA)納米粒子、聚乳酸-輕基こ酸共聚物(poly (lactic-co-glycolic acid),PLGA)納米粒子、聚己內(nèi)酯(Polycaprolactone, PCL)納米粒子、殼聚糖(chitosan)納米粒子、環(huán)糊精(Cyclodextrin)納米粒子等，以及上述高分子經(jīng)其他高分子修飾后形成的復(fù)合高分子，修飾的高分子包括并不僅包括聚こニ醇(Polyethylene glycol, PEG)、單甲氧基聚こニ醇(Methoxy polyethylene glycol, mPEG)、聚N-異丙基丙烯酰胺，poly (N-isopropylacrylamide)、聚こ烯基卩比咯燒酮(Polyvinylpyrrolidone, PVP)等。就目前已經(jīng)投入臨床使用/臨床試驗(yàn)的高分子納米粒子而言，指所有FDA已批準(zhǔn)適用于臨床的抗腫瘤納米藥物，包括并不僅包括脂質(zhì)體阿霉素(Doxil)、白蛋白-結(jié)合型紫杉醇(Abraxane)、環(huán)糊精納米粒子(Cyclosert)等。所負(fù)載的藥物指堿性抗腫瘤藥物藥物所謂堿性抗腫瘤藥物，指主要是Pka > 7. 4的弱堿性小分子藥物，包括并不僅包括化療藥物中的阿霉素類、紫杉類、長春堿類以及具有抗腫瘤作用的生物堿類中藥單體(pKa > 7. 4)。負(fù)載方法指構(gòu)成納米粒子并將藥物負(fù)載其中的方法，包括并不僅包括納米沉淀法、乳化法、等電點(diǎn)法、各商品化高分子納米粒子所采用的藥物負(fù)載方法等。負(fù)載堿性藥物的高分子納米粒子可明顯提高堿性抗腫瘤藥物的效果。申請人采用自行合成的，具有高度生物相容性的單甲氧基聚こニ醇-聚己內(nèi)酯(mPEG-PCL)，以乳化法負(fù)載生物堿類抗腫瘤中藥單體漢防己甲素(Tetradrine, Tet),構(gòu)成具有穩(wěn)定性質(zhì),粒徑286nm左右的納米粒子(后文中，作Tet-ΝΡ)。如圖3所示,通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞外PH值從7. 4降低到6. 8吋，Tet裸藥的抗腫瘤活性明顯降低(圖3_a)，但對Tet-NP而言，隨細(xì)胞外PH值的變化，其抗腫瘤活性并不受到明顯影響(圖3-b)。申請人:還進(jìn)ー步考察了 Tet-NP的體內(nèi)抗腫瘤效果(圖4)。以荷H22的小鼠作為研究對象，比較了 Tet裸藥及Tet-ΝΡ的抗腫瘤效果。同吋，將逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥的方法之一碳酸氫鈉(NaHCO3)作為陽性對照。從圖4中可以看出，當(dāng)應(yīng)用NaHCO3時(shí)，Tet的抗腫瘤效果不僅未提高，反而有所降低。分析原因，可能與NaHCO3導(dǎo)致小鼠體內(nèi)pH值廣泛 變化，干擾內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，導(dǎo)致副作用有夫。而Tet-ΝΡ的應(yīng)用，由于對小鼠內(nèi)環(huán)境無影響，故而明顯逆轉(zhuǎn)PH依賴性生理性耐藥，抗腫瘤效果優(yōu)于Tet裸藥。本發(fā)明涉及目前可應(yīng)用的所有負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的納米粒子，主要應(yīng)用于體內(nèi)具有腫瘤負(fù)荷的病人(指非輔助性化療病人，包括新輔助化療)，特別是對于腫瘤負(fù)荷較大的病人、廣泛轉(zhuǎn)移的晩期病人，以納米藥物代替普通藥物劑型使用。
權(quán)利要求
1.負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于構(gòu)成納米粒子的高分子材料具有生物可相容性及生物可降解性，高分子材料負(fù)載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質(zhì)體、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內(nèi)酯、殼聚糖、白蛋白、環(huán)糊精；所述堿性抗腫瘤藥物是為PKa > 7. 4的小分子抗腫瘤藥物，包括阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、長春花堿、長春新堿、拓?fù)涮婵?、生物堿類中藥單體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于高分子材料還包括所述高分子材料經(jīng)其他高分子修飾后形成的復(fù)合高分子；所述作為修飾分子的高分子包括聚乙二醇、單甲氧基聚乙二醇、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于構(gòu)成納米粒子的高分子材料的納米粒子經(jīng)納米沉淀法、乳化法、等電點(diǎn)法、各商品化的納米粒子所采用的特定負(fù)載方法得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于經(jīng)高分子材料制備的納米粒子為粒徑IOOOnm以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及負(fù)載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。本發(fā)明構(gòu)成納米粒子的高分子材料具有生物可相容性及生物可降解性，高分子材料負(fù)載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質(zhì)體、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內(nèi)酯、殼聚糖、白蛋白、環(huán)糊精；所述堿性抗腫瘤藥物是為pKa＞7.4的小分子抗腫瘤藥物，包括阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、長春花堿、長春新堿、拓?fù)涮婵?、生物堿類中藥單體。本發(fā)明解決了過去難以逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥的缺陷。本發(fā)明不引入附加藥物，對生物體內(nèi)環(huán)境的影響小，通過高分子納米粒子逆轉(zhuǎn)pH依賴性生理性耐藥，不僅有效，而且由于對生物體的內(nèi)環(huán)境不造成影響，因此，使用安全，副作用小，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號A61K9/14GK102697735SQ20121020433
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者劉寶瑞, 劉芹, 李茹恬 申請人:南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院