[發明專利]一種DNA固定納米水凝膠微球及其與核酸適配體復合物的制備和應用

有效

• 申請號: 201711055656.3
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109745567B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉明哲;吳春福;蔣剛鋒;楊靜玉;王立輝;王楠楠
• 申請（專利權）人: 沈陽藥科大學
• 主分類號: A61K47/58
• 分類號: A61K47/58;A61K31/704;A61P35/00;C08F220/06;C08F222/38;C08F230/02;C08J3/075
• 代理公司: 沈陽飛揚靈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 21255
• 代理人: 靳玲

本發明屬于化學及生化藥物技術領域，具體涉及一種DNA固定納米水凝膠微球及其與核酸適配體復合物的制備方法和其作為腫瘤靶向制劑的應用。本發明制備方法簡單，只需要在合成核酸適配體時在其一端合成一段單鏈DNA作為連接臂，此時DNA連接臂的序列與納米水凝膠微球的納米材料表面的DNA序列可以互補配對。在水溶液中共同孵育即可將一種或多種核酸適配一次性的連接在納米材料的表面，從而得到具有特異性靶向功能的藥物傳遞載體。本發明通過堿基互補配對的方式可以將一種或多種核酸適配體同時一次性的連接在藥物傳遞載體的表面，堿基互補配對可以在水溶液中進行，反應條件溫和容易控制，制備工藝十分簡單。

技術領域

本發明屬于化學及生化藥物技術領域，具體涉及一種DNA固定納米水凝膠微球及其與核酸適配體復合物的制備方法和其作為腫瘤靶向制劑的應用。

背景技術

癌癥是當今嚴重危害人類健康的重大疾病之一，并且已被列為人類面臨的“第二號殺手”(僅次于心血管病)。目前，臨床上癌癥治療手段主要包括外科手術治療、放療和化療，但是除早期癌癥進行外科手術治療可以取得良好效果以外，對于中晚期階段的癌癥療效都不能令人滿意，并且使用小分子化療藥物是臨床上應對中晚期患者最常規的方法。眾所周知，小分子化療藥物靶向性較差，具有良好靶向性的小分子化療藥物又很少，導致小分子化療藥物在殺死腫瘤細胞的同時往往也會將大量正常細胞殺死，產生嚴重的毒副作用。因此，開發一種安全、高效、腫瘤靶向、以及多功能的藥物遞送系統已成為腫瘤治療領域中最為迫切且具有挑戰性的課題之一。

核酸適配體(Aptamer)為一段DNA、RNA、XNA(核酸類似物)序列。通常是利用體外篩選技術或指數富集的配體系統進化(SELEX)技術，從核酸分子文庫中得到的寡核苷酸片段。核酸適配體能與多種目標物質高特異性、高選擇性地結合，因此被廣泛應用于生物傳感和靶向藥物傳遞領域。Ferreira課題組于2009年篩選到了一組針對MUC1蛋白的核酸適配體。由于MUC1蛋白在惡性腫瘤細胞表面高度異常表達，而在正常細胞表面則表達量相對極少，因此MUC1蛋白可作為靶點和腫瘤標志物，用于腫瘤靶向治療。

在腫瘤治療領域，為了進一步提高藥物傳遞載體的腫瘤靶向性，將核酸適配體連接在藥物傳遞載體的表面賦予其主動靶向功能成為常用的策略。然而，將核酸適配體連接在藥物傳遞載體材料或其他材料表面的方式并不多。具體的連接方法有以下幾種：1)在核酸適配體的5’端進行巰基化修飾，由于金屬金能夠與巰基形成化學鍵(Au-S)從而將其固定在金基底表面；2)利用生物素-親和素法將生物素修飾的核酸適配體特異性的連接在親和素修飾的材料表面；3)利用正負電荷吸引的作用將帶負電荷的核酸適配體吸附在陽離子型載體表面；4)利用氨基修飾的核酸適配體與材料表面的羧基進行酰胺化反應的方法，將其共價連接在載體材料的表面。上述核酸適配體連接方法中前兩種方法，復雜且昂貴，應用有一定局限性。第三種方法僅能在部分陽離子型的載體上使用，且結合不夠穩定。第四種方法是目前較為常用的方法，但是該方法仍然存在較大的缺陷，例如在制劑材料表面進行酰胺化有機反應，后處理提純繁瑣復雜等。

針對上述不足，我們開發了一種將核酸適配體連接在藥物載體材料表面，制備腫瘤靶向制劑的新方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種DNA固定納米水凝膠微球。

本發明的第二個目的是提供DNA固定納米水凝膠微球與核酸適配體的復合物。

本發明的第三個目的是提供上述DNA固定納米水凝膠微球、DNA固定納米水凝膠微球與核酸適配體的復合物的制備方法和應用。

本發明制備方法簡單，只需要在合成核酸適配體時在其一端合成一段單鏈DNA作為連接臂，此時DNA連接臂的序列與納米水凝膠微球的納米材料表面的DNA序列可以互補配對。在水溶液中共同孵育即可將一種或多種核酸適配一次性的連接在納米材料的表面，從而得到具有特異性靶向功能的藥物傳遞載體。

本發明是通過以下技術方案實現上述目的：