一种植物多肽载药体系及其制备方法

1.本发明涉及生物医用高分子的技术领域，具体涉及一种植物多肽载药体系及其制备方法。


背景技术：

2.随着天然高分子材料研究和应用不断发展，天然高分子材料的研究成果已广泛运用于民生、国防、航天以及医疗等领域。由于天然高分子本身对人体组织有极好的相容性，可降解为无毒无害的产物，所以在医学领域吸引着医疗工作者们不断深入研究。基于天然高分子材料的开发医用原料，主要包括多糖类、蛋白质类及多肽类等，这些天然高分子材料在微生物或者酶的作用下，分子链断裂而降解，最终在体内转化为单体或者经过代谢成水和二氧化碳。
3.在以往研究中，以蛋白质为载体的载药体系报道较多但是由于蛋白质分子量较大，在进行药物负载时由于其形成的体系粒径较大，不利于epr效应，且不同蛋白质的结构相对较为固定，在容纳药物在其结构间隙时存在较大的不确定性，难以得到负载较好的效果。通过对蛋白质进行简单的水解形成的多肽可以改善这一问题。
4.植物多肽是植物蛋白在特定条件下水解形成的小分子多肽，常见的植物多肽包括寡肽、环肽、环肽生物碱、糖肽等，它们具有原始蛋白质和氨基酸所不具备的特定生物学功能，如抗氧化、抗过敏、抗糖尿病、抗癌等。最近的研究表明，一些包含在蛋白质一级序列中的肽，在食品生产过程或体内消化过程中通过酶水解释放，它们可以结合参与特定代谢过程的细胞受体，因而发挥出重要的生物学功能。根据氨基酸的序列，这些多肽可以表现出免疫调节、抗菌、抗氧化、抗血栓形成、降胆固醇和抗高血压作用。
5.多肽以其优越的特性改善了药物的溶解度，以多肽修饰的抗癌药物对癌细胞的特异性更强，对于延长治疗药物的半衰期和提高肿瘤组织的特异性靶向从而增强药效有着显著的作用，因此以多肽为原料的载药体系的制备与应用越来越受到广大研究者们的青睐。


技术实现要素：

6.本发明的目的之一在于提供一种植物多肽载药体系，可用于疏水性药物的释放，改善疏水性药物的水溶性，降低药物对人体的毒性，提高药物的治疗效率。
7.本发明的目的之二在于提供一种植物多肽载药体系及其制备方法，制备方法简单，易于控制。
8.本发明实现目的之一所采用的方案是：一种植物多肽载药体系，以植物多肽为载体，包载疏水性药物。
9.优选地，所述植物多肽小米多肽、大豆多肽、花生多肽和与玉米多肽中的至少一种。
10.优选地，所述疏水性药物为阿霉素、厄洛替尼、姜黄素、紫杉醇、甲氨蝶呤、布洛芬中的至少一种。
11.本发明实现目的之二所采用的方案是：一种所述的植物多肽载药体系的制备方法，以植物多肽和疏水性药物为原料，以醇和水的混合溶液为溶剂，在交联剂的作用下制备所述植物多肽载药体系。
12.优选地，包括以下步骤：
13.(1)将植物多肽和疏水性药物加入水中，混合均匀，再加入交联剂继续混合均匀；
14.(2)向步骤(1)的混合体系中加入醇溶液，溶解疏水性药物，继续反应至反应完全；
15.(3)除去醇溶液后有不溶物析出，过滤后剩余体系离心后去上清液冻干得到所述植物多肽载药体系。
16.优选地，所述交联剂为戊二醛，所述交联剂与植物多肽的比例范围在10μl/20mg-100μl/20mg之间。
17.优选地，所述醇溶液为乙醇，所述水与乙醇的体积比为1:2-4。
18.优选地，所述步骤(2)中，当采用的疏水性药物为盐酸盐形式时，反应过程中采用氢氧化钠或氢氧化钾调节溶液ph为8.0-9.0后继续反应至反应完全。
19.优选地，所述步骤(2)中，将醇溶液滴加入步骤(1)的混合体系中，滴加速度为1-2ml/min。
20.优选地，所述植物多肽载药体系中疏水性药物与植物多肽的质量比为1-8：20，所述干态植物多肽载药体系的粒径范围为30-50nm，所述水合植物多肽载药体系的粒径范围为100nm-360nm。
21.植物多肽属于天然高分子，本身对人体组织有极好的相容性，进入人体后，在微生物或者酶的作用下，分子链断裂而降解，最终在体内转化为单体或者经过代谢成水和二氧化碳。
22.本发明具有以下优点和有益效果：
23.本发明的植物多肽载药体系，可改善疏水性药物的水溶性，降低药物对人体的毒性，提高药物的治疗效率。
24.本发明的植物多肽载药体系，可用于对疏水性药物的负载，以天然高分子为材料的载药体系的制备，可以用于药物的控制释放，组织工程及基因治疗等多种广泛应用。
25.本发明的制备方法操作简单，品质稳定，所制备载药体系粒径可控，分散度集中，稳定性良好，适用于量产。
附图说明
26.图1为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的水合粒径分布图；
27.图2为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的稳定性图；
28.图3为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的透射电镜图；
29.图4为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系载药前后电势变化；
30.图5为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系体外药物释放性能；
31.图6为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系对a549细胞的毒性；
32.图7为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的水合粒径分布图；
33.图8为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的稳定性图；
34.图9为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的透射电镜图；
35.图10为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系载药前后电势变化；
36.图11为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系体外药物释放性能；
37.图12为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系水合粒径分布图；
38.图13为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系稳定性图；
39.图14为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系体外药物释放性能；
40.图15为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系对pc9细胞的毒性；
41.图16小米/大豆多肽对a549细胞的毒性。
具体实施方式
42.为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
43.实施例一
44.取6.0mg盐酸阿霉素和20.0mg小米多肽，溶于2ml去离子水中，磁力搅拌器搅拌均匀后加入60μl戊二醛溶液(2.5％)，缓慢滴加无水乙醇4ml，充分搅拌6h后滴加氢氧化钠溶液(0.1mol/l)调节ph至8.0，继续搅拌24h，过滤除去不溶物后抽除无水乙醇，离心后取上清液冻干,得到小米多肽-阿霉素载药体系。
45.图1为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的水合粒径分布图；从图中可以看出小米多肽-阿霉素载药体系载药前后的水合粒径分别为170nm和205nm。
46.图2为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的稳定性图；从图中可以看出在所测定的72h内，载药体系粒径与分布变化较小，具有良好的稳定性。
47.图3为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系的透射电镜图；小米多肽-阿霉素载药体系形态规则，呈圆球状，干态粒径大小约为42nm。
48.图4为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系载药前后电势变化；载药前电势为-10.0mv，载药后为-5.1mv。
49.图5为实施例1制备的小米多肽-阿霉素载药体系体外药物释放性能。从图中可以看出载药体系可以对药物进行有效释放，且具备一定的ph响应特性，酸性条件下释放速度快于中性条件。
50.图6为实施例1制备的小米/大豆多肽-阿霉素载药体系对a549细胞的毒性。从图中可以看出小米多肽-阿霉素载药体系对a549细胞具有良好的生长抑制作用。
51.实施例二
52.取6.0mg盐酸阿霉素和20.0mg大豆多肽，溶于2ml去离子水中，磁力搅拌器搅拌均匀后加入80μl戊二醛溶液(2.5％)，缓慢滴加无水乙醇4ml，充分搅拌6h后滴加氢氧化钠溶液(0.1mol/l)调节ph至8.0，继续搅拌24h，过滤除去不溶物后抽除无水乙醇，离心后取上清液冻干,得到大豆多肽-阿霉素载药体系。
53.图7为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的水合粒径分布图；从图中可以看出大豆多肽-阿霉素载药体系载药前后的水合粒径分别为120nm和150nm。
54.图8为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的稳定性图；从图中可以看出在所测定的72h内，载药体系粒径与分布变化较小，具有良好的稳定性。
55.图9为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系的透射电镜图；大豆多肽-阿霉素
载药体系形态规则，呈圆球状，干态粒径大小约为36nm。
56.图10为实施例2制备的小米多肽-阿霉素载药体系载药前后电势变化；载药前电势为-9.1mv，载药后为-2.1mv。
57.图11为实施例2制备的大豆多肽-阿霉素载药体系体外药物释放性能；从图中可以看出载药体系可以对药物进行有效释放，且具备一定的ph响应特性，酸性条件下释放速度快于中性条件。
58.实施例三
59.取6.0mg盐酸厄洛替尼和20.0mg小米多肽，溶于2ml去离子水中，磁力搅拌器搅拌均匀后加入60μl戊二醛溶液(2.5％)，缓慢滴加无水乙醇4ml，充分搅拌6h后滴加氢氧化钠溶液(0.1mol/l)调节ph至8.0，继续搅拌24h，过滤除去不溶物后抽除无水乙醇，离心后取上清液冻干，得到小米多肽-厄洛替尼载药体系。
60.图12为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系水合粒径分布图。从图中可以看出小米多肽-厄洛替尼载药体系载药前后的水合粒径分别为120nm和165nm。
61.图13为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系稳定性图。从图中可以看出在所测定的72h内，载药体系粒径与分布变化较小，具有良好的稳定性。
62.图14为实施例3制备的小米多肽-厄洛替尼载药体系对pc9细胞的毒性。从图中可以看出小米多肽-厄洛替尼载药体系对pc9细胞表现出与原药相近的细胞生长抑制作用。
63.图16小米/大豆多肽对a549细胞的毒性。即使载体粒子的浓度达到600mg/l，细胞存活率仍然接近100％。由此可见，无论是小米多肽还是大豆多肽，在实验浓度范围内均没有显示出细胞毒性，证明其具有良好的生物相容性。
64.实施例四
65.取6.0mg阿霉素和20.0mg小米多肽，溶于2ml去离子水中，磁力搅拌器搅拌均匀后加入60μl戊二醛溶液(2.5％)，缓慢滴加无水乙醇4ml，充分搅拌30h，过滤除去不溶物后抽除无水乙醇，离心后取上清液冻干,得到小米多肽-阿霉素载药体系。所制备出的载药体系粒径、稳定性、毒性及释药性能数据与实施例一结果相近。
66.实施例五
67.取6.0mg盐酸阿霉素和20.0mg大豆多肽，溶于2ml去离子水中，磁力搅拌器搅拌均匀后加入80μl戊二醛溶液(2.5％)，缓慢滴加无水乙醇4ml，充分搅拌6h后滴加氢氧化钠溶液(0.1mol/l)调节ph至8.0，继续搅拌24h，过滤除去不溶物后抽除无水乙醇，离心后取上清液冻干,得到大豆多肽-阿霉素载药体系。所制备出的载药体系粒径、稳定性、毒性及释药性能数据与实施例二结果相近。
68.以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种植物多肽载药体系，其特征在于：以植物多肽为载体，包载疏水性药物。2.根据权利要求1所述的植物多肽载药体系，其特征在于：所述植物多肽小米多肽、大豆多肽、花生多肽和与玉米多肽中的至少一种。3.根据权利要求1所述的植物多肽载药体系，其特征在于：所述疏水性药物为阿霉素、厄洛替尼、姜黄素、紫杉醇、甲氨蝶呤、布洛芬中的至少一种。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的植物多肽载药体系的制备方法，其特征在于：以植物多肽和疏水性药物为原料，以醇和水的混合溶液为溶剂，在交联剂的作用下制备所述植物多肽载药体系。5.根据权利要求4所述的植物多肽载药体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将植物多肽和疏水性药物加入水中，混合均匀，再加入交联剂继续混合均匀；(2)向步骤(1)的混合体系中加入醇溶液，溶解疏水性药物，继续反应至反应完全；(3)除去醇溶液后有不溶物析出，过滤后剩余体系离心后去上清液冻干得到所述植物多肽载药体系。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述交联剂为戊二醛，所述交联剂与植物多肽的比例范围在10μl/20mg-100μl/20mg之间。7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述醇溶液为乙醇，所述水与乙醇的体积比为1:2-4。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，当采用的疏水性药物为盐酸盐形式时，反应过程中采用氢氧化钠或氢氧化钾调节溶液ph为8.0-9.0后继续反应至反应完全。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将醇溶液滴加入步骤(1)的混合体系中。10.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述植物多肽载药体系中疏水性药物与植物多肽的质量比为1-8：20，所述干态植物多肽载药体系的粒径范围为30-50nm，所述水合植物多肽载药体系的粒径范围为100nm-360nm。

技术总结
本发明涉及生物医用高分子的技术领域，具体涉及一种植物多肽载药体系及其制备方法，以植物多肽为载体，包载疏水性药物。本发明的植物多肽载药体系，可改善疏水性药物的水溶性，降低药物对人体的毒性，提高药物的治疗效率。本发明的植物多肽载药体系，可用于对疏水性药物的负载，以天然高分子为材料的载药体系的制备，可以用于药物的控制释放，组织工程及基因治疗等多种广泛应用。本发明的制备方法操作简单，品质稳定，所制备载药体系粒径可控，分散度集中，稳定性良好，适用于量产。适用于量产。适用于量产。


技术研发人员：贺枫 邢伟 程巳雪 张先正
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/13