基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的多价偶联物的靶向递送系统及其载药方法和应用

本发明涉及生物医学材料，尤其涉及一种基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的多价偶联物靶向递送系统及其制载药方法和应用。

背景技术：

1、乳腺癌是全球第二常见的肿瘤类型，仅次于肺癌。尽管大多数乳腺癌预后良好，但约15%为三阴性乳腺癌（tnbc），此类型癌症易于扩散转移和复发，治疗选项受限因缺少治疗靶点而被认为是较为凶险的乳腺癌。

2、羟基-紫杉醇（6α-羟基紫杉醇）是紫杉醇的一种主要代谢产物，紫杉醇的分子式为c47h51no14，紫杉醇本身是一种著名的二萜生物碱类化合物，因其独特的化学结构和确切的抗癌活性而受到广泛关注，它是一种白色结晶性粉末，难溶于水，易溶于多种有机溶剂，一般难溶性药物的口服生物利用度较低，另外在乳腺癌治疗中，它可能带来一些问题和挑战：羟基-紫杉醇，可能会导致周围神经病变，表现为感觉、运动和自主神经缺陷，常见症状包括麻木、刺痛和感觉异常；紫杉醇类药物可能导致骨髓抑制，这是剂量限制性毒性，表现为白细胞及中性粒细胞减少；治疗后可能出现肌肉和关节疼痛等问题，提高药物的靶向性，降低全身毒性是亟需解决的技术问题。

3、阿霉素一种广泛使用的化疗药物，它通过多个细胞内靶标诱导细胞死亡，包括活性氧生成、dna加合物形成、拓扑异构酶ii抑制、组蛋白逐出、ca2+和铁的止血调节以及神经酰胺的过量生产，阿霉素可以用于治疗多种癌症类型，包括急性白血病，恶性淋巴瘤，乳腺癌，卵巢癌，肺癌，软组织肉瘤，膀胱癌、甲状腺瘤、前列腺癌、睾丸癌、胃癌、肝癌等。然而，阿霉素的效率受到副作用的限制，如心脏毒性和骨髓抑制。

4、纳米递送系统在tnbc治疗中展现出巨大的潜力，但实际应用中面临多个挑战，包括靶向性不足、较高的免疫原性导致快速清除、不可控的生物分布和清除路径等问题。这些问题需要通过持续的研究和创新来解决。

5、药物的低毒和高效一直是研究的难点，化疗是临床上治疗癌症的主要手段，但是目前传统的化疗药物缺乏靶向性，在杀伤肿瘤细胞的同时也会对正常细胞产生毒性，引起的毒副作用使患者不能耐受，因此，构建能靶向肿瘤组织的药物载体是解决肿瘤化疗问题的有效途径。

6、聚多巴胺(pda)是天然生物色素-黑色素的主要成分，该粒子具有良好的稳定性、生物可降解性、生物相容性和光热转换特性，是一种比较理想的载体材料，但pda作为一种实心球形纳米粒子，对于疏水性药物的负载，其载药量及包封率并不高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的多价偶联物的靶向递送系统及其载药方法和应用，该纳米诊疗剂对三阴性乳腺癌细胞（4t1和mcf-7）具有特异靶向性，减少药物对生物体的毒副作用，增强抗肿瘤治疗效果。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的多价偶联物靶向递送系统，所述靶向递送系统包括介孔聚多巴胺纳米球及其表面修饰的靶向性的核酸适配体；

4、上述靶向性的核酸适配体的核苷酸序列选自seq id no.1- seq id no.6所示的核苷酸序列的任一项，其5’端修饰有nh2-c6-基团。

5、上述靶向性的核酸适配体的核苷酸序列如seq id no.5或seq id no.6所示，其5’端修饰有nh2-c6-基团。

6、优选的，上述靶向性的核酸适配体的核苷酸序列如seq id no.5所示，其5’端修饰有nh2-c6-基团。

7、靶向性的核酸适配体与介孔聚多巴胺纳米球的质量比为0.8-1.2:1；所述靶向递送系统的粒径为120-180nm；所述介孔聚多巴胺纳米球中化疗药物的载药量为30-40%。

8、多价偶联物靶向递送系统负载化疗药物的方法，步骤如下：

9、（1）将分析纯的f127分子（泊洛沙姆f127）和3, 3', 5, 5'-四甲基联苯胺（tmb）超声溶解分散于醇水溶液中4-8h，加入多巴胺单体（da）的tris缓冲液搅拌反应，反应结束后离心洗涤沉淀，得介孔聚多巴胺纳米球；

10、（2）将介孔聚多巴胺纳米球、化疗药物羟基-紫杉醇和阿霉素分散溶解到缓冲液中，反应结束后制得载双药的聚多巴胺纳米球；

11、（3）将载双药的聚多巴胺纳米球和核酸适配体分散溶解到缓冲液中，在惰性氛围中反应，反应结束后离心洗涤除杂，制得多价偶联物靶向递送系统。

12、上述步骤（1）中f127分子、3, 3', 5, 5'-四甲基联苯胺和多巴胺单体的质量比为80-300:0.2-0.5:2-12；搅拌反应的条件为室温下搅拌反应16-28h。

13、上述醇水溶液为乙醇和水按体积比为3-6:4-10；f127分子在醇水溶液中的浓度为1-9mg/ml； tris缓冲液的ph为8，多巴胺单体与tris缓冲溶液质量体积比为2-12mg:1-8ml；所述洗涤的方式为用乙醇、丙酮和水洗涤沉淀2-5次。

14、上述步骤（2）中介孔聚多巴胺纳米球和化疗药物的质量比为1.5-2:1；化疗药物的种类为一种或多种；

15、上述化疗药物为羟基-紫杉醇和阿霉素，羟基-紫杉醇和阿霉素的质量比为1:1。

16、上述tris缓冲液的ph为8-9，所述反应条件为室温下避光反应20-28h；反应结束后离心洗涤除杂，方法为甲醇和水交替洗涤固体颗粒2-4次。

17、所述步骤（3）中载药的聚多巴胺纳米球和靶向性的核酸适配体的当量比为1:2；惰性气体为氮气、氦气或氩气。

18、所述步骤（3）中反应条件为室温搅拌反应20-28h；离心洗涤方法为水洗3-5次。

19、利用上述方法制备的癌症药物。

20、本发明的适配体可以特异性识别肿瘤细胞膜表面过表达的核仁素受体，上述的基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的多价偶联物靶向递送系统在制备治疗癌症产品中的应用。

21、上述的癌症药物在治疗乳腺癌时，能够高效识别三阴性乳腺癌细胞4t1和mcf-7。

22、本发明具有以下有益效果：

23、1、本发明建立了一种基于聚多巴胺纳米球偶联适配体的靶向递送系统。该递送系统通过一锅法制备聚多巴胺纳米球，随后载入化疗药物，最终在纳米球表面连接“致密”的适配体，形成以聚多巴胺为内核、适配体为外壳的球形核酸纳米材料；所用合成方法简单易操作，易于大量生产制造。

24、2、本发明方法得到材料具有良好的稳定性和生物安全性，适用于纳米靶向递送、生物医学研究等领域；所得纳米颗粒尺寸均一且相对较小（150 nm左右），有利于药物在体内的运输和吸收。

25、3、本发明高密度的核酸适配体t20-sna的外壳能够靶向肿瘤细胞，降低核酸酶降解，提高癌细胞摄取效率。因此，以聚多巴胺纳米球为内核、适配体为外壳的高效靶向递送系统可以提高肿瘤部位的药物富集，减少药物对生物体的毒副作用，增强抗肿瘤治疗效果。

26、4、本发明方法所得的纳米材料外层修饰的核酸链为具有靶向性的适配体t20-sna，该适配体可以特异性识别肿瘤细胞膜表面过表达的核仁素受体，做到对难以靶向的三阴性乳腺癌细胞的准确靶向；细胞摄取效率高，能很快聚集到肿瘤部位，增强药物在肿瘤部位的富集、减少化疗药物对生物体的毒副作用，增强抗肿瘤治疗效果。

27、4、本发明的目的在于通过提高纳米材料的细胞摄取效率、增强药物在肿瘤部位的富集、减少化疗药物的毒副作用，克服现有载药材料制备过程复杂、成本高、生物相容性差等缺点。高密度的适配体外壳能够靶向肿瘤细胞，降低核酸酶降解，提高癌细胞摄取效率。因此，以聚多巴胺纳米球为内核、适配体为外壳的高效靶向递送系统可以提高肿瘤部位的药物富集，减少药物对生物体的毒副作用，增强抗肿瘤治疗效果。