專利名稱：負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子的制作方法
技術領域：
本發明涉及高分子納米抗腫瘤藥物，特別涉及負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。
背景技術：
惡性腫瘤的pH依賴性生理性耐藥已被發現，但沒有受到重視和運用。其產生機理如說明書圖I所示，現簡述如下細胞的pH值分為細胞內pH值(intracellular pH, pHi)和細胞外pH值(extracellular pH, pHe)兩部分。正常組織細胞的細胞外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,在腫瘤細胞中,pHe <pHi,胞內-胞外pH梯度與正常組織相反。對弱堿性藥物而言，當環境PH值低于藥物的pKa值時，弱堿性藥物的[or]被環境中的氫離子中和，在腫瘤細胞外傾向于解離為質子化(即帶正電荷)的形式，難于穿過細胞膜而堆積于細胞外，在這種情況下，即使抗腫瘤藥物在腫瘤組織的局部聚集，也難以在細胞內達到高濃度，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。在本發明之前，尚缺乏有效的方法逆轉pH依賴性生理性耐藥。目前，僅有兩種方法被報道在實驗中可逆轉PH依賴性生理性耐藥。簡述如下1、質子泵抑制劑通過抑制Na+-H+-APT酶部分逆轉腫瘤細胞內外反常pH梯度；2、碳酸氫鈉作為強堿性藥物，可直接提高細胞外PH值。但現有的這兩種方法都存在著以下共同缺陷1、對于細胞內外PH值的調控無特異性(既改變腫瘤組織的PH值，亦改變非腫瘤組織的pH值)，這導致了在動物實 驗中，兩種方法都存在不可忽視的副作用，副作用的產生，與上述藥物缺乏特異性，干擾生物體內環境有夫；根據申請人的相關研究，對生物體內環境的改變，甚至可能因為內環境紊亂干擾生物體的正常代謝及免疫機能，反而降低抗腫瘤藥物的效果；2、動物實驗的藥物劑量換算到人，均明顯高于臨床常用劑量(數十倍至數百倍)。因此，目前均尚無臨床應用的數據，來支持或證明其在臨床常用劑量下是否有效。到目前為止，上述兩種方法因為以上原因，都未正式應用到臨床中。對于逆轉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。

發明內容
本發明的目的就在于克服上述缺陷，研制負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。本發明的技術方案是負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其主要技術特征在于構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，高分子材料負載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質體、聚乳酸、聚乳酸-羥基こ酸共聚物、聚己內酷、殼聚糖、白蛋白、環糊精；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、拓撲替康、生物堿類中藥單體。本發明的優點和效果在于1、高分子納米粒子逆轉pH依賴性生理性耐藥有效；2、高分子納米粒子逆轉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用，并不改變腫瘤或非腫瘤組織的局部PH值，因此并不導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/負荷較大時(晚期腫瘤)，因此，高分子納米粒子的應用，可以提高大多數腫瘤化療的療效。本發明的效果還在于利用高分子納米粒子逆轉pH依賴性生理性耐藥，也與目前現存的方法有著本質的區別，即并不引入附加藥物，對生物體內環境的影響小；通過高分子納米粒子逆轉PH依賴性生理性耐藥，不僅有效，而且由于對生物體的內環境不造成影響，因此，使用安全，副作用小，應用范圍廣。·本發明的其他具體優點和效果將在下面繼續說明。


圖I—pH依賴性生理性耐藥的產生過程示意圖。圖2——高分子納米粒子逆轉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。細胞外pH(pHe)在圖中標出，橫坐標為Tet的濃度,縱坐標為細胞的活力，細胞活力越低,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pH依賴性生理性耐藥方法的效果的比較)。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3、圖4所示為了逆轉pH依賴性生理性耐藥(圖I)采用負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為生物可相容性及生物可降解性的高分子材料構成，可在水溶液中構成穩定的，粒徑IOOOnm以下的粒子、可負載小分子藥物。可用于構成納米粒子的高分子材料包括并不僅包括脂質體(liposome)、聚乳酸(Poly(lacticacid), PLA)、聚乳酸-輕基こ酸共聚物(poly (lactic-co-glycolic acid), PLGA)、聚己內酉旨(Polycaprolactone, PCL)、殼聚糖(chitosan)、環糊精(Cyclodextrin)等，以及上述高分子經其他高分子修飾后形成的復合高分子，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。就目前已經投入臨床使用/臨床試驗的高分子納米材料而言，指所有FDA已批準適用于臨床的抗腫瘤納米藥物，包括并不僅包括脂質體、白蛋白、環糊精、PEG-PCL等。所負載的藥物為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、拓撲替康、生物堿類中藥單體等。納米粒子的構建方法包括并不僅包括納米沉淀法、乳化法、等電點法、各商品化的納米粒子所采用的特定負載方法等。高分子納米材料負載堿性藥物后構成納米粒子。納米粒子進入細胞的方式與小分子藥物不同后者一般通過擴散進入細胞(圖2下部，點狀圖形示小分子藥物)，而納米粒子則多經過細胞攝取(endocytosis)進入細胞內(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載于高分子納米粒子，在細胞外的低PH環境下，藥物與外界酸性環境不直接接觸，不會發生解離。納米粒子進入細胞后，其內的藥物在細胞質中緩慢釋放(圖2下部，腫瘤細胞中，點狀的藥物從同心圓，即納米粒子中釋放)。由于腫瘤細胞的pHi為中性偏堿(PH7. 4)，則藥物可以保持其非電離(活性)形式，發揮抗腫瘤作用(見圖2，載藥納米粒子進入腫瘤細胞的數量明顯多于小分子藥物)。因此，由于弱堿性藥物在腫瘤細胞外發生質子化而導致的PH依賴性生理性耐藥現象(圖I所示)可得到逆轉。本發明中所涉及的負載堿性藥物的高分子納米粒子，是ー種復合物。指高分子 納米粒子通過一定的負載方式，將堿性藥物負載于納米粒子中而形成的復合物。在納米粒子的構成上，通常為先合成構成納米粒子的高分子載體，然后通過一定的負載方式，將堿性藥物負載入載體，構成納米粒子。故涉及到三個部分1、高分子納米粒子；2、所負載的藥物；3、負載方法。高分子納米粒子系指粒子直徑(粒徑)在I-IOOOnm范圍內的高分子粒子，其構成材料為具有生物相容性的高分子材料，可在水溶液中構成穩定的，粒徑IOOOnm以下的粒子、可負載小分子藥物。包括并不僅包括脂質體(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、聚己內酯(Polycaprolactone, PCL)納米粒子、殼聚糖(chitosan)納米粒子、環糊精(Cyclodextrin)納米粒子等，以及上述高分子經其他高分子修飾后形成的復合高分子，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。就目前已經投入臨床使用/臨床試驗的高分子納米粒子而言，指所有FDA已批準適用于臨床的抗腫瘤納米藥物，包括并不僅包括脂質體阿霉素(Doxil)、白蛋白-結合型紫杉醇(Abraxane)、環糊精納米粒子(Cyclosert)等。所負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)。負載方法指構成納米粒子并將藥物負載其中的方法，包括并不僅包括納米沉淀法、乳化法、等電點法、各商品化高分子納米粒子所采用的藥物負載方法等。負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-聚己內酯(mPEG-PCL)，以乳化法負載生物堿類抗腫瘤中藥單體漢防己甲素(Tetradrine, Tet),構成具有穩定性質,粒徑286nm左右的納米粒子(后文中，作Tet-ΝΡ)。如圖3所示,通過體外實驗發現,當腫瘤細胞的細胞外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:還進ー步考察了 Tet-NP的體內抗腫瘤效果(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，當應用NaHCO3時，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導致小鼠體內pH值廣泛 變化，干擾內環境穩定，導致副作用有夫。而Tet-ΝΡ的應用，由于對小鼠內環境無影響，故而明顯逆轉PH依賴性生理性耐藥，抗腫瘤效果優于Tet裸藥。本發明涉及目前可應用的所有負載堿性抗腫瘤藥物的納米粒子，主要應用于體內具有腫瘤負荷的病人(指非輔助性化療病人，包括新輔助化療)，特別是對于腫瘤負荷較大的病人、廣泛轉移的晩期病人，以納米藥物代替普通藥物劑型使用。
權利要求
1.負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于構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，高分子材料負載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質體、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內酯、殼聚糖、白蛋白、環糊精；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、拓撲替康、生物堿類中藥單體。
2.根據權利要求I所述的負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其他高分子修飾后形成的復合高分子；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.根據權利要求I所述的負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于構成納米粒子的高分子材料的納米粒子經納米沉淀法、乳化法、等電點法、各商品化的納米粒子所采用的特定負載方法得到。
4.根據權利要求I所述的負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子，其特征在于經高分子材料制備的納米粒子為粒徑IOOOnm以下。
全文摘要
本發明涉及負載堿性抗腫瘤藥物的高分子納米粒子。本發明構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，高分子材料負載堿性抗腫瘤藥物；所述高分子材料包括脂質體、聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內酯、殼聚糖、白蛋白、環糊精；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、拓撲替康、生物堿類中藥單體。本發明解決了過去難以逆轉pH依賴性生理性耐藥的缺陷。本發明不引入附加藥物，對生物體內環境的影響小，通過高分子納米粒子逆轉pH依賴性生理性耐藥，不僅有效，而且由于對生物體的內環境不造成影響，因此，使用安全，副作用小，應用范圍廣。
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 優先權日2012年6月18日
發明者劉寶瑞, 劉芹, 李茹恬 申請人:南京大學醫學院附屬鼓樓醫院