本发明属于药物递送,更具体地是涉及一种可同时捕获cfdna和ros的药物递送系统hape-pll-peg@edv及其应用。
背景技术:
1、全球疾病负担报告指出,脑出血(intracerebral hemorrhage,ich)是一种常见的中风类型,具有很高的致命性,一年内的死亡率高达50%。此外,幸存者还遭受着终生的神经功能不良,如认知和行为功能障碍,这给家庭和社会带来了严重的经济和健康负担。ich会导致原发性脑损伤和继发性脑损伤(secondary brain injury,sbi)。sbi发生在原发性损伤后的最初几天到几周内,涉及多种病理变化以进一步加剧脑损伤,其中,神经炎症和氧化应激作为主要驱动因素,成为sbi的主要原因。
2、在过去的几十年里,针对ich的治疗开发了许多神经保护药物,例如抗氧化剂、抗炎剂或细胞死亡抑制剂,但迄今为止因疗效不足还没有成功的临床转化。近年来,cfdna降解/捕获材料在治疗cfdna相关疾病的临床前研究中得到了广泛应用。例如,脱氧核糖核酸酶i(dnase i)通过直接切割dna链来降低cfdna水平,但其非特异性导致严重的副作用,并极大地限制了临床应用。此外,随着生物材料的快速发展,阳离子聚合物/纳米材料被发现通过捕获带负电荷的cfdna来阻断其对模式识别受体的识别/激活,从而对某些cfdna相关疾病产生治疗效果。这些代表性材料包括聚赖氨酸(pll)、聚乙烯亚胺(pei)、聚酰胺-胺(pamam)等。然而,传统的阳离子材料仍存在一些基本缺陷,导致临床应用损失,即高正电荷导致的严重毒性和免疫原性;缺乏在病灶处原位捕获cfdna的精确方法;由于血脑屏障的严格限制,生物利用度低。因此,迫切需要开发一种新的cfdna捕获材料来克服上述缺陷,并为神经炎症的精确调控开辟新的机会。
3、除了神经炎症外,另一个中风后脑损伤(sbi)的关键病理因素氧化应激主要是采用抗氧化神经保护药物依达拉奉(edv)以降低羟基自由基和超氧自由基水平。尽管edv具有很强的治疗潜力,但其水溶性差、半衰期短和生物利用度低等缺陷极大地限制了其治疗效果。因此,需要开发一种先进的递送平台,以在病变部位释放edv,实现对氧化应激的精确调控。
技术实现思路
1、鉴于上述技术问题,本发明提供了一种可同时捕获cfdna和ros的药物递送系统hape-pll-peg@edv及其应用,以解决上述背景技术中的技术问题。
2、为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种两亲性聚合物hape-pll-peg,其化学结构式如下所示:
3、其中,r为含有氨基的阳离子聚合物。
4、优选地,所述含有氨基的阳离子聚合物为聚乙二醇-聚l-赖氨酸。
5、更优选地,其在水溶液中自组装形成纳米粒的z均粒径约为20nm~500nm,ζ电位约为-4mv~0mv。
6、一些优选的实施例中,两亲性聚合物hape-pll-peg中hape的接枝率为30%以上,优选地,hape的接枝率为30%~90%。
7、第二方面,本发明提供了一种可同时捕获cfdna和ros的药物递送系统hape-pll-peg@edv,其由本发明第一方面的两亲性聚合物hape-pll-peg与edv共组装得到。
8、优选地,药物递送系统hape-pll-peg@edv的z均粒径约为60nm~80nm,ζ电位为-15mv~-12mv,更优选地,所述药物递送系统hape-pll-peg@edv的z均粒径约为70nm,zeta电位为-15mv。
9、第三方面,本发明提供了一种两亲性聚合物hape-pll-peg的制备方法,包括以下步骤:
10、活化:将hape溶解在有机溶剂中,加入羰基二咪唑类化合物进行活化反应,洗涤,干燥,浓缩,得到活化后的hape;
11、聚合物合成步骤:将pll-peg溶解在极性溶剂中,加入有机碱混合均匀进行预处理,加入所述活化后的hape和催化剂,在n2气氛下,于一定温度搅拌反应一定时间,透析,冻干,得到两亲性聚合物hape-pll-peg,其中,以质量份数计,所述hape与pll-peg的用量比为0.5~10:1。
12、其中,所述有机溶剂包括但不限于能将hape溶解的二氯甲烷、三氯甲烷和四氢呋喃等有机溶剂。所述极性溶剂包括但不限于二甲基亚砜(dmso)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和丙酮。有机碱包括但不限于三乙胺、二异丙基乙胺(dipea)、吡啶和哌啶。
13、一些优选的实施例中,所述羰基二咪唑类化合物为cdi,以质量份数计,所述hape与cdi的用量比为1:1-1.5。
14、一些优选的实施例中,所述催化剂为4-二甲氨基吡啶。
15、第四方面,本发明提供了一种药物递送系统hape-pll-peg@edv的制备方法,包括将本发明第一方面所述的两亲性聚合物hape-pll-peg或将本发明第三方面所述的制备方法制备得到的两亲性聚合物hape-pll-peg用透析法与edv共组装的步骤。
16、优选地,以质量份数计,所述两亲性聚合物hape-pll-peg与edv的用量比为10:3。
17、第五方面,本发明提供了如本发明第二方面所述的药物递送系统hape-pll-peg@edv在制备预防、抑制或治疗神经炎症和/或氧化应激的药物中的用途。
18、区别于现有技术,上述技术方案提供的药物递送系统hape-pll-peg@edv能够同时捕获神经炎症和氧化应激等病理过程中的细胞游离dna(cfdna)和活性氧物种(ros),通过同时调节这两种因素,该系统为治疗脑出血(ich)和继发性脑损伤(sbi)相关疾病提供了新的策略。利用两亲性聚合物hape-pll-peg与edv的共组装,该系统实现了药物的高效封装和递送,提高了药物的生物利用度和治疗效果。本发明提供的两亲性聚合物hape-pll-peg具有良好的生物相容性和生物降解性,降低了治疗过程中的不良反应,为临床应用提供了安全保障。
19、综上,药物递送系统hape-pll-peg@edv在预防、抑制或治疗神经炎症和/或氧化应激相关疾病方面具有广泛的应用前景,为相关疾病的治疗提供了新的选择。同时,本发明的成果为下一代cfdna/ros捕获材料的合理设计提供了新的精确策略,并进一步探究和揭示了其干预机制,为扩大其在其他复杂疾病中的应用范围打下了良好的技术基础。
20、上述
技术实现要素:
相关记载仅是本申请技术方案的概述,为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案,进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施,并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解,以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
1.一种两亲性聚合物hape-pll-peg,其特征在于,其化学结构式如下所示:
2.根据权利要求1所述的两亲性聚合物hape-pll-peg,其特征在于,所述含有氨基的阳离子聚合物为聚乙二醇-聚l-赖氨酸。
3.根据权利要求1所述的两亲性聚合物hape-pll-peg,其特征在于,其在水溶液中自组装形成纳米粒的z均粒径约为20nm~500nm,ζ电位约为-40mv~0mv。
4.根据权利要求1所述的两亲性聚合物hape-pll-peg,其特征在于,hape的接枝率为30%以上,优选地,hape的接枝率为30%~90%。
5.一种可同时捕获cfdna和ros的药物递送系统hape-pll-peg@edv,其特征在于,由权利要求1-4中任一项所述的两亲性聚合物hape-pll-peg与edv共组装得到。
6.根据权利要求5所述的药物递送系统hape-pll-peg@edv,其特征在于,其z均粒径约为60nm~80nm,ζ电位为-15mv~-12mv。
7.一种两亲性聚合物hape-pll-peg的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述羰基二咪唑类化合物为cdi,以质量份数计,所述hape与cdi的用量比为1:1-1.5。
9.一种药物递送系统hape-pll-peg@edv的制备方法,其特征在于,包括将权利要求1-4中任一项所述的两亲性聚合物hape-pll-peg或将权利要求7或8所述的制备方法制备得到的两亲性聚合物hape-pll-peg用透析法与edv共组装的步骤。
10.如权利要求5所述的药物递送系统hape-pll-peg@edv在制备预防、抑制或治疗神经炎症和/或氧化应激的药物中的用途。
