一種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗氧化應(yīng)激損傷的納米藥物，具體是一種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物的組成、制備及其在防治炎癥性腸病等氧化應(yīng)激相關(guān)疾病中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]許多疾病的發(fā)生、發(fā)展與惡性化與異常高水平的活性氧簇(reactive oxygenspecies, R0S)的產(chǎn)生息息相關(guān)，其中包括炎癥性腸病(IBD)、心肌梗死、心衰等。炎癥性腸病(IBD)是一種胃腸道的慢性炎癥性疾病，臨床上主要包括克羅恩病和非特異性潰瘍性結(jié)腸炎兩種表現(xiàn)形式，嚴(yán)重影響人類健康。雖然IBD的確切病因還不明確，但有大量的證據(jù)表明遺傳因素、免疫系統(tǒng)、以及環(huán)境因素(包括腸道微生物群)等等都對該病的易感度和發(fā)生發(fā)展起著非常重要的作用。近年來，基于對不同分子、細(xì)胞水平的病理學(xué)研究，開發(fā)了許多不同的IBD防治藥物。例如采用非留體抗炎藥和皮質(zhì)類固醇作為免疫抑制調(diào)節(jié)劑，然后這些藥物同時存在許多的副作用。在對IBD中炎癥的特殊的發(fā)病機制和免疫應(yīng)答認(rèn)識基礎(chǔ)上，研究人員開發(fā)了基于抗腫瘤壞死因子的治療分子(例如依那西普和奧那西普等)和那他珠單抗等一系列生物藥物，均能通過抑制白細(xì)胞向腸道的募集來減輕IBD癥狀。但是，這些療法普遍存在患者對藥物耐受度差異問題，藥物安全性問題，包括一些嚴(yán)重的并發(fā)感染以及惡性腫瘤的發(fā)生。所以，開發(fā)新的IBD治療策略及其療法勢在必行。
[0003]近來，大量的基礎(chǔ)研究和臨床試驗均證實:病變腸道黏膜由于大量的炎癥細(xì)胞浸潤而生成過量的活性氧簇，能夠加重病灶部位的炎性反應(yīng)，導(dǎo)致黏膜損傷以及加速潰瘍的發(fā)生。研究表明，對實驗動物模型和IBD患者使用活性氧清除劑(例如超氧化物歧化酶)能夠減輕克羅恩病和結(jié)腸炎疾病的程度。然而，大多數(shù)情況下都沒有達到理想的效果，其可能的原因有多個方面。第一，胃腸道環(huán)境(包括胃酸、酶消化系統(tǒng)等因素)可能改變了藥物的生物活性；第二，系統(tǒng)性給藥的全身性分布以及快速代謝通常都會導(dǎo)致藥物有效濃度的降低以及其他正常器官的副作用；第三，現(xiàn)有的研究大多局限于通過清除或降低某一種特定活性氧物質(zhì)來緩解IBD中的氧化應(yīng)激水平，而忽視了整個活性氧簇的多樣性。因此，亟需能有效預(yù)防和治療腸道炎癥的創(chuàng)新策略。
[0004]廣泛的研究表明，納米醫(yī)學(xué)在診斷、預(yù)防以及治療各種疾病中具有非常廣闊的前景。特別是在腫瘤治療方面，目前已有十幾個納米藥物獲批臨床使用，尚有上百個納米藥物正在進行臨床試驗。而在胃腸道疾病的防治中，納米藥物同樣表現(xiàn)出獨特的優(yōu)點，例如提高藥物穩(wěn)定性、防止藥物水解、提高生物利用度以及提高藥物在疾病部位的富集、釋放與保留。近期諸多動物水平的研究結(jié)果均表明，通過納米微粒負(fù)載不同藥物分子能夠顯著增強藥物對IBD的治療效果。在很大程度上，這都?xì)w功于納米微粒在病灶部位的靶向富集作用。盡管在國內(nèi)外的研究中，已有不少納米藥物被用于IBD的防治；但在其臨床轉(zhuǎn)化中面臨高成本(尤其多肽和核酸類藥物)、藥物或載體材料合成工藝復(fù)雜、納米藥物制備工藝的穩(wěn)定性和納米藥物的治療可控性等多方面問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物及制備方法；另一目的是以炎癥性腸病為模型，驗證其在防治氧化應(yīng)激損傷相關(guān)疾病中的作用。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物，由具有過氧化氫清除能力的環(huán)糊精衍生物、自由基清除藥物、卵磷脂和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺組成；所述聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺與環(huán)糊精衍生物的質(zhì)量比在2:100到1:1之間，所述聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺與卵磷脂的質(zhì)量比在1:9到9:1之間；所述納米藥物為球形，粒徑范圍為20-800nm ;所述自由基清除藥物均勻分布于球形納米粒中。
[0007]上述納米藥物中，具有過氧化氫清除能力的環(huán)糊精衍生物選自4-羥甲基苯硼酸頻哪醇酯修飾的α-環(huán)糊精衍生物、β-環(huán)糊精衍生物或γ-環(huán)糊精衍生物。
[0008]上述納米藥物中，自由基清除藥物選自2，2，6，6_四甲基哌啶氧化物、4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物或4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物。
[0009]—種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物的制備方法，包括如下步驟:首先將卵磷脂和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺溶于水中得到水相，將環(huán)糊精衍生物與自由基清除藥物溶于有機溶劑中得到有機相；然后將有機相緩慢滴加于預(yù)加熱后的水相中，滴加完成后，在25-60°C下磁力攪拌2-8h以揮發(fā)除去有機溶劑，通過離心分離，用去離子水洗滌，冷凍干燥后即可得到納米藥物。
[0010]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺中聚乙二醇的分子量可選 1000Da、2000Da、5000Da 或 lOOOODa。
[0011]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺與環(huán)糊精衍生物的質(zhì)量在為2:100到1:1之間。
[0012]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺與卵磷脂的質(zhì)量比在1:9到9:1之間。
[0013]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述有機溶劑選自甲醇或混合溶劑甲醇/乙醇、甲醇/乙腈、甲醇/四氫呋喃、甲醇/ 二甲基甲酰胺、甲醇/ 二甲基乙酰胺、甲醇/ 二甲基亞砜、甲醇/N-甲基吡咯烷酮。
[0014]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及吩谒嘀械臐舛葹?.1-lOmg/mL。
[0015]在上述制備方法的優(yōu)選實施例中，所述水相和有機相的體積比為10:1到1:10之間。
[0016]—種模擬超氧化物歧化酶/過氧化氫酶的納米藥物，主要用于預(yù)防或治療炎癥性腸病、心肌梗死、心衰和其他氧化應(yīng)激損傷相關(guān)疾病的藥物制備中的應(yīng)用。其中所述納米藥物的給藥方式包括口服、靜脈注射、皮下注射、肌肉注射，及以上方式之任意組合。
[0017]本發(fā)明所具有的有益技術(shù)效果如下:
[0018](1)本發(fā)明所使用的環(huán)糊精衍生物合成簡單、易于放大、且成本較低；反應(yīng)所需其他各反應(yīng)材料和溶劑均有市售產(chǎn)品，其價格相對低廉，故易于實現(xiàn)所述納米藥物的產(chǎn)業(yè)化。
[0019](2)本發(fā)明所選用的環(huán)糊精衍生物及其水解產(chǎn)物、聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及泛吐蚜字休^好的體內(nèi)外生物相容性；4-羥甲基苯硼酸頻哪醇酯在體內(nèi)代謝產(chǎn)物基本無毒，因此保證了最終納米藥物的體內(nèi)安全性。
[0020](3)本發(fā)明采用的納米沉淀/自組裝法簡單易行，且使用的水溶性溶劑容易去除，保證了最終納米藥物應(yīng)用的可行性和安全性。
[0021](4)本發(fā)明所制備的納米藥物的大小可以通過制備工藝參數(shù)來調(diào)控。
[0022](5)本發(fā)明所采用的納米藥物制備方法可實現(xiàn)自由基清除藥物的高效負(fù)載。
[0023](6)本發(fā)明所制備的納米藥物在胃酸環(huán)境中能夠穩(wěn)定存在，不被破壞，適用于口服給藥。
[0024](7)本發(fā)明所制備的納米藥物中自由基清除藥物均勻分布于納米載體中，口服后，易于在炎癥性腸病的病灶部位實現(xiàn)高效靶向富集。
[0025](8)本發(fā)明所制備的納米藥物對炎癥性腸病的治療效果明顯優(yōu)于自由基清除藥物原型和對照納米藥物。
【附圖說明】
[0026]圖1所述負(fù)載了2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物的納米藥物的透射電鏡圖片。
[0027]圖2所述納米藥物在不同pH和過氧化氫存在條件下的水解曲線。
[0028]圖3所述納米藥物中的2，2，6，6_四甲基呢啶氧化物(Tempol)在不同pH和過氧化氫存在條件下的釋放曲線。
[0029]圖4所述納米藥物緩解小鼠結(jié)腸炎癥狀的H&E染色切片。其中復(fù)合納米藥物組即為本發(fā)明書所述負(fù)載2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物的納米藥物治療組，Tempol/PLGA納米粒組為對照納米藥物組。
[0030]圖5所述納米藥物減少結(jié)腸炎小鼠腫瘤壞死因子(TNF-α )的分泌。其中復(fù)合納米藥物組即為本發(fā)明書所述負(fù)載2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物的納米藥物治療組，Tempol/PLGA納米粒組為對照納米藥物組。
[0031]圖6所述納米藥物緩解結(jié)腸炎小鼠體重下降。其中納米藥物組即為本發(fā)明書所述負(fù)載2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物的納米藥物治療組，Tempol/PLGA納米組為對照納米藥物組。
[0032]圖7所述納米藥物緩解結(jié)腸炎小鼠疾病活動指數(shù)增長。其中納米藥物組即為本發(fā)明書所述負(fù)載2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物的納米藥物治療組，Tempol/PLGA納米組為對照納米藥物組。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步的詳細(xì)描述。應(yīng)理解，本發(fā)明的實施例只用于說明本發(fā)明而非限制本發(fā)