本发明涉及生物医药,具体涉及一种葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统及其制备方法和应用。
背景技术:
1、血吸虫病是继疟疾之后的全球第二大致病性人类寄生虫病。由于血吸虫虫卵易富集在宿主肝脏内部,从而引起肝内持续的炎症反应,使肝脏产生肉芽肿,导致肝纤维化的产生。肝纤维化是血吸虫病肝脏损伤最主要的病理病变之一。肝纤维化的特征主要是ⅰ型胶原在肝脏过度积聚和肝星状细胞(hscs)的活化。由于肝纤维化是多种慢性肝病发展的共同病理过程,针对肝纤维化本身尚无有效的治疗药物,病因治疗是最佳手段。因此,抑制hscs活化或者杀死活化的hscs细胞,是血吸虫病肝纤维化病因治疗的方式之一。
2、荜茇酰胺(c17h19no5,piperlongumine,pl)是存在于胡椒科植物当中的一种酰胺类生物碱。研究发现pl对曼氏血吸虫具有一定的杀灭活性。然而,pl的应用存在血吸虫与宿主脏器靶向性低、水溶性与分散性差(导致给药量高、生物利用率低等)等问题,这限制了其进一步推广应用。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统及其制备方法和应用。本发明提供的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统能够识别与靶向血吸虫和肝星状细胞,实现较好的荜茇酰胺纳米递药系统抗虫活性和肝损伤修复性能。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,包括荜茇酰胺和包裹所述荜茇酰胺的聚合物载体,所述聚合物载体包括plga-peg-glu、plga-peg-cooh和plga-peg-va;所述聚合物载体表面修饰有胶原酶ⅰ;
4、所述plga-peg-glu为末端修饰葡萄糖的聚(d,l-乳酸-co-乙醇酸)-聚乙二醇共聚物;所述plga-peg-cooh为末端修饰羧基的聚(d,l-乳酸-co-乙醇酸)-聚乙二醇共聚物;所述plga-peg-va为末端修饰视黄醇的聚(d,l-乳酸-co-乙醇酸)-聚乙二醇共聚物。
5、优选的,所述plga-peg-glu具有式1所示结构:
6、
7、式1中,x=292~415,y=23~227;
8、所述plga-peg-cooh具有式2所示结构:
9、
10、式2中,x=292~415,y=23~227;
11、所述plga-peg-va具有式3所示结构:
12、
13、式3中,x=292~415,y=23-227。
14、优选的,所述plga-peg-glu、plga-peg-cooh和plga-peg-va的质量比为3:3:1~1:3:3。
15、优选的,所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统的水合粒径为171~195nm;
16、所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统中,荜茇酰胺的载药率为0.49~5.21%。
17、本发明提供了上述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统的制备方法,包括以下步骤:
18、将荜茇酰胺、plga-peg-glu、plga-peg-cooh、plga-peg-va和有机溶剂混合溶解,得到预混合液;
19、将所述预混合液加至表面活性剂水溶液中,挥发有机溶剂,得到葡萄糖与视黄醇修饰的荜茇酰胺纳米递药系统;
20、将所述葡萄糖与视黄醇修饰的荜茇酰胺纳米递药系统、缩合剂、胶原酶ⅰ和缓冲溶液混合,进行偶联反应,得到葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统。
21、优选的,所述预混合液中,所述荜茇酰胺的浓度为0.14~5.4mg/ml,所述plga-peg-glu、plga-peg-cooh、plga-peg-va的浓度独立地为3.9~9.0mg/ml;
22、所述表面活性剂包括泊洛沙姆188;所述表面活性剂水溶液的质量浓度为0.5%~10%。
23、优选的,所述缩合剂为edc和nhs;
24、所述葡萄糖与视黄醇修饰的荜茇酰胺纳米递药系统与胶原酶ⅰ的质量比为1:1~7:1。
25、优选的,所述偶联反应后,还包括:
26、将葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统分散于双十二烷基二甲基溴化铵水溶液中,进行振荡处理。
27、本发明提供了上述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统在制备抗血吸虫病药物制剂中的应用。
28、本发明提供了上述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统在制备抗血吸虫病肝损伤药物制剂中的应用。
29、本发明提供了一种葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统(记为pl-cnps-col),包括荜茇酰胺和包裹所述荜茇酰胺的聚合物载体,所述聚合物载体包括plga-peg-glu、plga-peg-cooh和plga-peg-va;所述聚合物载体表面修饰有胶原酶ⅰ。肝纤维化的一个主要特征是肝内disse空间中细胞外基质(ecm)过度沉积,从而阻断了抗肝纤维化药物进入肝星状细胞(hscs)内部。静息状态下的hscs是肝内主要的视黄醇(va)储存细胞类型。本发明设计与构建表面共修饰葡萄糖(glu)、视黄醇(va)和胶原酶i(记为col,ecm水解酶)的荜茇酰胺纳米递送系统,一方面,血吸虫体膜上的葡萄糖转运蛋白4(sgtp4)能与葡萄糖特异性结合,本发明通过在纳米递药系统表面修饰葡萄糖,实现荜茇酰胺纳米递药系统的血吸虫靶向性;另一方面,本发明在纳米递药系统表面修饰视黄醇和胶原酶i,通过视黄醇识别和靶向肝星状细胞,通过胶原酶i溶解细胞外基质提升纳米递药系统对肝星状细胞的靶向性,从而实现荜茇酰胺纳米递药系统同时具备抗虫活性和肝损伤性能。
30、实施例结果表明,本发明所得pl-cnps-col具有均一的球形形貌,尺寸均一、稳定性、分散性良好。其尺寸为161.8±32.6nm,水合粒径为183.0±8.6nm,表面呈现正电性质,在不同介质中具有良好的稳定性和药物缓释性能。pl-nps-col具有良好的生物相容性,能显著降低pl的细胞毒性;注射pl-cnps-col的实验小鼠主要脏器无明显功能损伤、重量与指数变化和病理病变。体内杀虫结果显示,与pl相比,pl-cnps-col能够有效降低小鼠体内虫荷与虫卵数量、肝内肉芽肿数量与尺寸,呈现理想的减虫率、减卵率和肝脾保护作用。
31、本发明pl-cnps-col利用其纳米载药和药物可控释放的优势,克服了pl水溶性和水分散性差、肝脏和血吸虫靶向性差等问题,降低给药量,提高药物治疗效果。同时,peg链的存在使pl-cnps-col在体内的循环时间较长,而且,修饰col和va有助于pl-cnps-col在进入肝脏后,通过diss空隙,溶解ecm和识别hscs,增强其抗肝纤维化的效果。
32、本发明提供了上述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统的制备方法,本发明采用纳米沉淀法和化学缩合法制备葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,操作简单,成本低廉,易于实现工业化批量生产。
1.一种葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,包括荜茇酰胺和包裹所述荜茇酰胺的聚合物载体,所述聚合物载体包括plga-peg-glu、plga-peg-cooh和plga-peg-va;所述聚合物载体表面修饰有胶原酶ⅰ;
2.根据权利要求1所述的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,其特征在于,所述plga-peg-glu具有式1所示结构:
3.根据权利要求1或2所述的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,其特征在于,所述plga-peg-glu、plga-peg-cooh和plga-peg-va的质量比为3:3:1~1:3:3。
4.根据权利要求1所述的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统,其特征在于,所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统的水合粒径为171~195nm;
5.权利要求1~4任意一项所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统的制备方法,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述预混合液中,所述荜茇酰胺的浓度为0.14~5.4mg/ml,所述plga-peg-glu、plga-peg-cooh、plga-peg-va的浓度独立地为3.9~9.0mg/ml;
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述缩合剂为edc和nhs;
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述偶联反应后,还包括:
9.权利要求1~4任意一项所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统或权利要求5~8任意一项所述制备方法制备得到的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统在制备抗血吸虫病药物制剂中的应用。
10.权利要求1~4任意一项所述葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统或权利要求5~8任意一项所述制备方法制备得到的葡萄糖、视黄醇与胶原酶i修饰的荜茇酰胺纳米递药系统在制备抗血吸虫病肝损伤药物制剂中的应用。