一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用

    专利2026-06-09  5


    本发明属于药物领域,具体涉及一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用。


    背景技术:

    1、近年来,全球心血管疾病的发展形势日益严峻,心血管疾病具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点,严重威胁人类的健康。心血管疾病的类型很多,如:冠心病、心梗、心力衰竭、中风等,这些都有可能导致严重的生命健康后果。然而,这些疾病都有一个关键并且是最基本的病因——动脉粥样硬化。

    2、动脉粥样硬化的发病机制复杂,巨噬细胞在动脉粥样硬化病理发展过程中发挥相应的生理功能。在疾病发生初期,单核细胞会大量分化成巨噬细胞,它能够吞噬内膜层中的低密度脂蛋白(oxldl),并将其排出。但当巨噬细胞吞噬了过多的脂质而无法及时代谢排出时,巨噬细胞就会变成泡沫细胞,泡沫细胞会凋亡或坏死,最终在内膜层中形成由胆固醇酯,胆固醇晶体和细胞碎片组成的不断增长的“坏死核心”。发展到疾病中晚期,可能引发闭塞性腔内血栓形成及其带来的严重后果,即心肌梗塞、中风、心源性猝死等。此外,t细胞、b细胞等淋巴细胞也参与动脉粥样硬化发展中的不同过程。在疾病发展的前期,有效的药物治疗可以很好地抑制病情的发展,但到了中后期,维持病灶部位斑块的稳定性显得更为重要,也是治疗动脉粥样硬化的关键。

    3、目前根据临床上的治疗手段,主要针对降脂和抗炎两方面进行给药。在降脂的药物中,他汀类药物是临床上常用的药物,如阿托伐他汀、瑞舒伐他汀、洛伐他汀等。它们是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a(hmg-coa)还原酶抑制剂,主要的作用机制是降低总胆固醇和中低密度脂蛋白,而且能一定程度上降低三酰甘油从而达到抗动脉粥样硬化的效果。在抗炎方面的治疗中,单克隆抗体,蛋白酶抑制剂等是临床上常用的药物,如卡那奴单抗(canakinumab)是白介素1β(il-1β)拮抗剂,使用卡那奴单抗对患者的动脉粥样硬化进行干预后,患者的症状有明显改善。甲磺酰基丙氰(dapansutrile)是炎症小体nlrp3的抑制剂,i期随机试验已证明其在左心室射血分数降低的心力衰竭患者中的安全性和耐受性。

    4、然而,经过长期的临床用药后,他汀类药物的副作用不断显现,如肌病、肝脏不良反应、胃肠反应等,此外他汀类药物药效较短,需要终身服用,无法治愈。这些弊端使得他汀类药物的使用逐渐受到限制。而单克隆抗体,蛋白酶抑制剂等也存在影响患者体内免疫功能,引起炎症风暴等潜在危害,并且单克隆抗体造价昂贵,许多病人负担不起。

    5、近年来,为了避开降脂和抗炎两种治疗方法的缺点,研究人员也在不断开辟新的治疗方法和手段。通过调节斑块的微环境来维持斑块的稳定性,甚至消除斑块是一个很有前景的研究方向。动脉粥样硬化微环境中,由于受损的内皮屏障,oxldl的不断积累,巨噬细胞持续吞噬oxldl,导致巨噬细胞变成泡沫细胞,最终凋亡或者坏死,使坏死核心不断增大。因此调控巨噬细胞,包括抑制单核细胞的招募及其向巨噬细胞的分化,抑制巨噬细胞的增殖,促进巨噬细胞的凋亡,恢复巨噬细胞的吞噬功能等,正逐渐成为治疗动脉粥样硬化的重要靶点。但单一地调控巨噬细胞并不能解决oxldl的积累这个根源性的问题。如何设计和构建具有重塑斑块内部微环境功能的新型载药纳米粒子,提高治疗动脉粥样硬化的效果,是本发明要解决的技术问题和亟需实现的目标。


    技术实现思路

    1、为了克服现有药物对于动脉粥样硬化治疗效果较差的技术问题,本发明提出了一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,该载药纳米粒子通过将沉默camk2g基因表达的核酸药物靶向递送进入斑块巨噬细胞,核酸药物沉默camk2g基因表达,恢复巨噬细胞的吞噬功能,改善斑块内部微环境;同时还可以将一氧化氮供体递送到巨噬细胞,与巨噬细胞中的诱导型一氧化氮合酶(inos)反应,产生一氧化氮。一氧化氮气体分子扩散到受损的内皮细胞附近,对内皮细胞屏障进行修复,起到联合治疗的作用,实现对动脉粥样硬化的高效治疗。

    2、本发明提供了一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,所述载药纳米粒子包括:

    3、(1)聚氨基酸载体,所述聚氨基酸载体上接枝有一氧化氮供体;

    4、(2)沉默camk2g基因表达的核酸药物,其包封于所述聚氨基酸载体内。

    5、进一步地,所述一氧化氮供体选自精氨酸、偶氮二醇烯盐、亚硝基硫醇中的一种或者多种。

    6、其中,偶氮二醇烯盐和亚硝酸异戊脂为现有已知的一氧化氮供体,例如可以如cn113244245a说明书所定义的任意一项。

    7、进一步地,所述核酸药物为sirna,优选的,所述核酸药物选自sicamk2g,siccr2,siepsin1/2,siscr,sigfp中的一种或者多种。这些核酸药物均可市购获得。

    8、进一步地,所述聚氨基酸载体具有如下式(i)所示的结构式:

    9、

    10、其中,m、n为数均聚合度,y选自2-16的整数;

    11、

    12、

    13、优选的,n为10-500,m为10-200,且n≥m。

    14、进一步地,所述聚氨基酸载体的制备方法包括,如下步骤:

    15、(1)带氨基酸保护基的赖氨酸与三光气或者光气在溶剂存在下反应后制得带氨基酸保护基的l-赖氨酸-n-羧基环内酸酐;

    16、(2)将带氨基酸保护基的l-赖氨酸-n-羧基环内酸酐与式(ii)所示的单体在溶剂存在下开环聚合,然后脱除氨基酸保护基,制得带有烷基链的聚赖氨酸;

    17、(3)以带氨基酸保护基的精氨酸为接枝单体在溶剂存在下与酰胺化催化剂反应,反应产物在缚酸剂的存在下与带有烷基链的聚赖氨酸进行接枝聚合反应,然后脱除氨基酸保护基;

    18、(4)用式(iii)所示的小分子酸酐对步骤(3)制得的脱除氨基酸保护基的聚合产物进行修饰,制得聚氨基酸载体;

    19、

    20、其中,y选自2-16的整数、r2、r3独立地选自h或者c1-c6的烷基;

    21、为或者优选的,所述小分子酸酐选自马来酸酐(ma)、丁二酸酐(ssa)或者二甲基马来酸酐(dma)的一种或者多种。

    22、进一步地,所述小分子酸酐为二甲基马来酸酐(dma);其中,n为60-120,所述精氨酸的接枝率大于0小于等于100%;优选为25-100%,dma的修饰比例大于0小于等于100%;优选为10-100%;更优选的,n为90,所述精氨酸的接枝率为50%,dma的修饰比例为100%。

    23、所述精氨酸的接枝率大于0小于等于100%,包括但不限于10%,20%,30%,50%,80%,100%。所述二甲基马来酸酐的修饰比例大于0小于等于100%,包括但不限于10%,20%,30%,50%,80%,100%。

    24、进一步地,所述聚氨基酸载体中氮元素和核酸药物中磷元素之间的摩尔比例为0.25-16:1(优选为4:1);和/或,所述基于聚氨基酸载体的核酸药物递送体系的平均粒径为40-80nm(优选为50-60nm)。

    25、进一步地,所述载药纳米粒子的制备方法包括将聚氨基酸载体和核酸药物在水溶液的存在下混合制得;优选的,所述聚氨基酸载体的质量和核酸药物的摩尔比为0.25μg-0.03mg:80-500pmol;优选的,混合时间为30s-5min。

    26、进一步地,所述水溶液为水、pbs溶液、葡萄糖溶液或者培养基。

    27、进一步地,所述药物还包括其他药学上可接受的载体;优选的,所述药学上可接受的辅料选自药学上可接受的溶剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、粘合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗粘合剂、整合剂、渗透促进剂、ph值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂、高分子骨架材料和成膜材料中的至少一种。

    28、进一步地,所述药物的剂型选自注射剂,口服制剂或外用制剂;优选的,所述注射剂选自注射液或粉针剂;口服制剂选自片剂、溶液剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂、糖浆剂、混悬剂或者口服缓控释制剂;外用制剂选自软膏剂、喷剂或贴剂。

    29、进一步地,所述聚氨基酸载体的分子量为1500-8000g/mol,例如下述实施例1制得的聚氨基酸载体的分子量为32397g/mol。

    30、与现有技术相比,本发明的上述技术方案具有以下优点:

    31、1、本发明提供的载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,所述载药纳米粒子包括:(1)聚氨基酸载体,所述聚氨基酸载体上接枝有一氧化氮供体;(2)沉默camk2g基因表达的核酸药物,其包封于所述聚氨基酸载体内。该载药纳米粒子通过将沉默camk2g基因表达的核酸药物靶向递送进入斑块巨噬细胞,核酸药物沉默camk2g基因的表达,恢复巨噬细胞的吞噬功能。恢复吞噬能力的巨噬细胞能够清除坏死核心,进而改善斑块内部微环境;同时还可以将一氧化氮供体递送到巨噬细胞,与巨噬细胞中的诱导型一氧化氮合酶(inos)反应,产生一氧化氮。一氧化氮气体分子扩散到受损的内皮细胞附近,对内皮细胞屏障进行修复,恢复血管内皮屏障的完整性,起到联合治疗的作用,实现对动脉粥样硬化的高效治疗。

    32、2、本发明提供的载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,所述聚氨基酸载体具有如下式(i)所示的结构式,该种聚氨基酸载体不仅具有较高的载药能力,而且提供了精氨酸作为一氧化氮供体在巨噬细胞内释放一氧化氮能力,使得载药纳米粒子具有良好的预防或治疗动脉粥样硬化的能力。

    33、3、本发明提供的载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,相比于本发明的其他选择,当r1选自

    34、时或者小分子酸酐为dma时,转染效率明显提高;原因在于,丁二酸酐缺乏酸响应性,马来酸酐的酸响应能力较弱,二甲基马来酸酐酸响应性最强,最终dma修饰的pll-arg溶酶体逃逸能力最强,转染性能最佳。

    35、4、本发明提供的载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,通过研究聚赖氨酸数均聚合度、精氨酸接枝率、二甲基马来酸酐修饰比例对于聚赖氨酸基因载体转染效率的影响,发现l-赖氨酸聚合度为90,精氨酸接枝率为50%,dma修饰比例为100%,此条件制得的聚赖氨酸基因载体转染效率最佳。

    36、本发明的基于聚氨基酸载体的核酸药物递送体系的平均粒径为40-80nm(优选为50-60nm),显著性小于文献报道的粒径(>100nm)。


    技术特征:

    1.一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,其特征在于,所述载药纳米粒子包括:

    2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述一氧化氮供体选自精氨酸、偶氮二醇烯盐、亚硝基硫醇中的一种或者多种。

    3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述核酸药物为sirna,优选的,所述核酸药物选自sicamk2g,siccr2,siepsin1/2,siscr,sigfp中的一种或者多种。

    4.根据权利要求1-3中任一所述的应用,其特征在于,所述聚氨基酸载体具有如下式(i)所示的结构式:

    5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述聚氨基酸载体的制备方法包括,如下步骤:

    6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述小分子酸酐为二甲基马来酸酐(dma);其中,n为60-120,所述精氨酸的接枝率大于0小于等于100%;优选为25-100%,dma的修饰比例大于0小于等于100%;优选为10-100%;更优选的,n为90,所述精氨酸的接枝率为50%,dma的修饰比例为100%。

    7.根据权利要求1-6中任一所述的应用,其特征在于,所述聚氨基酸载体中氮元素和核酸药物中磷元素之间的摩尔比例为0.25-16:1;和/或,所述基于聚氨基酸载体的核酸药物递送体系的平均粒径为40-80nm。

    8.根据权利要求1-7中任一所述的应用,其特征在于,所述载药纳米粒子的制备方法包括将聚氨基酸载体和核酸药物在水溶液的存在下混合制得;优选的,所述聚氨基酸载体的质量和核酸药物的摩尔比为0.25μg-0.03mg:80-500pmol;优选的,混合时间为30s-5min。

    9.根据权利要求1-8中任一所述的应用,其特征在于,所述药物还包括其他药学上可接受的载体;优选的,所述药学上可接受的辅料选自药学上可接受的溶剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、粘合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗粘合剂、整合剂、渗透促进剂、ph值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂、高分子骨架材料和成膜材料中的至少一种。

    10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述药物的剂型选自注射剂,口服制剂或外用制剂;优选的,所述注射剂选自注射液或粉针剂;口服制剂选自片剂、溶液剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂、糖浆剂、混悬剂或者口服缓控释制剂;外用制剂选自软膏剂、喷剂或贴剂。


    技术总结
    本发明属于药物领域,具体提供了一种载药纳米粒子在制备预防或治疗动脉粥样硬化的药物中的应用,所述载药纳米粒子包括:(1)聚氨基酸载体,所述聚氨基酸载体上接枝有一氧化氮供体;(2)沉默Camk2g基因表达的核酸药物,其包封于所述聚氨基酸载体内。该载药纳米粒子通过将沉默Camk2g基因表达的核酸药物靶向递送进入斑块巨噬细胞,恢复巨噬细胞的吞噬功能,进而改善斑块内部微环境;同时还可以将一氧化氮供体递送到巨噬细胞,与巨噬细胞中的诱导型一氧化氮合酶反应,产生一氧化氮。一氧化氮气体分子扩散到受损的内皮细胞附近,对内皮细胞屏障进行修复,恢复血管内皮屏障的完整性,起到联合治疗的作用,实现对动脉粥样硬化的高效治疗。

    技术研发人员:蔡林涛,方全,梁锐晶,任健,刘兰兰,李东洋
    受保护的技术使用者:中国科学院深圳先进技术研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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