(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710347550.4
(22)申请日 2017.05.17
(71)申请人 复旦大学
地址 200433 上海市杨浦区邯郸路220号
(72)发明人 陆伟跃 冉丹妮 毛佳妮 谢操
占昌友
(74)专利代理机构 上海元一成知识产权代理事
务所(普通合伙) 31268
代理人 吴桂琴
(51)Int.Cl.
A61K 47/64(2017.01)
A61K 47/42(2017.01)
A61K 49/00(2006.01)
A61K 49/10(2006.01)
A61K 49/14(2006.01)
A61K 51/08(2006.01)A61K 51/04(2006.01)A61K 31/704(2006.01)A61K 31/337(2006.01)A61K 38/05(2006.01)A61K 9/107(2006.01)A61P 35/00(2006.01)A61K 103/10(2006.01)
(54)发明名称体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途(57)摘要本发明属药学领域，涉及体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及高度稳定且可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞的体感应多肽包括D构型多肽，及L构型多肽和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，及其在制备肿瘤诊断和制剂中的用途。经试验结果显示：D WSW在血清中更稳定；D WSW和L WSW所修饰的药物具有良好的脑内递送与肿瘤靶向和影像功能，修饰的高分子载体材料构建的纳米递药系统有效包载药物递送至靶部位显著改善脑内递药效率和提高肿瘤诊断与效果；结果表明，D WSW和L WSW均可介导药物或纳米递药系统主动寻靶，且D WSW的效果优于L WSW，在肿瘤诊断和 靶向中具备良好的应用前景。权利要求书2页 说明书10页 附图11页CN 108939089 A 2018.12.07
C N 108939089
A
1.体感应多肽，其特征在于，包括D构型多肽分子D WSW，及L构型多肽分子L WSWL和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，所述的体感应多肽可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞。
2.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子D WSW，其序列由D构型氨基酸按D W D S D W D G D P D Y D S排列，可用于介导药物分子或纳米载药系统的靶向递送。
3.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子D WSW，在制备跨越血脑屏障、靶向肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞实现药物分子或纳米载药系统的脑部肿瘤或外周肿瘤靶向递送制剂中的用途。
4.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子D WSW，巯基化后与含有马来酰亚胺基团的影像物质X反应，获得D WSW-X复合物。
5.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的L构型多肽分子L WSW其氨基酸序列为SYPGWSW，该L WSW巯基化后与含有马来酰亚胺基团的影像物质X反应，获得L WSW-X复合物。
6.按权利要求4或5所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D WSW-X复合物或L WSW-X复合物中影像物质X是荧光物质Fluorescence，近红外染料Cy7、IR820、DiR，磁共振影像剂Gd-DTPA或放射影像剂99m Tc-DTPA，用于脑肿瘤部或外周肿瘤的影像诊断和示踪。
7.按权利要求2所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子D WSW，通过pH 敏感的腙键、pH敏感的硼酸脂键、二硫键与药物连接，或直接与多肽药物缩合，制得
D WSW-Y复合物。
8.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的L构型多肽分子L WSW通过pH敏感的腙键、pH敏感的硼酸脂键、二硫键与药物连接，或直接与多肽药物缩合，获得L WSW-Y复合物。
9.按权利要求7或8所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D WSW-Y或L WSW-Y复合物中，Y是阿霉素等蒽环类抗肿瘤药物、紫杉醇等紫杉烷类抗肿瘤药物、9-硝基喜树碱等喜树碱类抗肿瘤药物、长春新碱类抗肿瘤药物、硼替佐米类抗肿瘤药物、小白菊内酯类抗肿瘤药物或p53激活肽类抗肿瘤药物，用作脑部肿瘤或外周肿瘤的靶向。
10.按权利要求2所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D构型多肽分子D WSW巯基化后与马来酰亚胺化聚乙二醇-Z复合物连接，获得D WSW-聚乙二醇-Z复合物。
11.按权利要求1所述的体感应多肽，其特征在于，所述的L WSW巯基化后与马来酰亚胺化聚乙二醇-Z复合物连接，制得L WSW-聚乙二醇-Z复合物。
12.按权利要求10或11所述的体感应多肽，其特征在于，所述的D WSW-聚乙二醇-Z复合物或L WSW-
聚乙二醇-Z复合物中，Z是磷脂、聚乳酸(PLA)、乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)或聚己内酯(PCL)。
13.按权利要求12所述的体感应多肽，其特征在于，其中的D WSW-聚乙二醇-磷脂复合物或L WSW-聚乙二醇-磷脂复合物在用于制备脂质体递药系统、聚合物胶束递药系统或聚合物圆盘递药系统中的用途。
14.按权利要求12所述的体感应多肽，其特征在于，其中的D WSW-聚乙二醇-聚乳酸复合物、D WSW-聚乙二醇-乳酸羟基乙酸共聚物复合物、D WSW-聚乙二醇-聚己内酯复合物或L WSW-聚乙二醇-聚乳酸复合物、L WSW-聚乙二醇-乳酸羟基乙酸共聚物复合物或L WSW-聚乙二
醇-聚己内酯复合物在用于制备聚合物胶束递药系统或纳米粒递药系统中的用途。
15.按权利要求13或14所述的体感应多肽，其特征在于，其中的脂质体递药系统、聚合物胶束递药系统、聚合物圆盘递药系统或纳米粒递药系统用于包载诊断药物。
16.按权利要求115所述的体感应多肽，其特征在于，所述的递药系统包载的诊断药物是荧光物质香豆素6、FAM，近红外染料Cy7、IR820、DiR、DiD或磁共振影像剂Gd-DTPA，可用于脑部肿瘤或外周肿瘤的影像诊断和示踪。
17.按权利要求13或14所述的体感应多肽，其特征在于，其中的脂质体递药系统、聚合物胶束递药系统、聚合物圆盘递药系统或和纳米粒递药系统用于包载抗肿瘤药物。
18.按权利要求17所述的体感应多肽，其特征在于，所述的抗肿瘤药物，是阿霉素蒽环类抗肿瘤药物、紫杉醇紫杉烷类抗肿瘤药物、9-硝基喜树碱类抗肿瘤药物、长春新碱类抗肿瘤药物、硼替佐米类抗肿瘤药物、小白菊内酯类抗肿瘤药物、p53激活肽或蜂毒肽、蝎毒肽多肽类抗肿瘤药物，用作脑部肿瘤或外周肿瘤的靶向。
体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途
技术领域
[0001]本发明属药学领域，涉及体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及高度稳定且可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞的体感应多肽包括D构型多肽，及L构型多肽和稳定性D构型多肽的药物复合物和修饰的纳米递药系统，尤其涉及D构型多肽D WSW(D构型氨基酸序列D W D S D W D G D P D Y D S)，及L构型多肽L WSW(氨基酸序列为SYPGWSW)和稳定性D构型多肽的诊断和药物复合物、修饰的高分子载体材料及其所构建的脂质体、聚合物胶束、聚合物圆盘、纳米粒等纳米递药系统，以及在制备脑肿瘤或外周肿瘤诊断和靶向制剂中的应用。
背景技术
[0002]现有技术公开了肿瘤是严重威胁人类生命和健康的疾病，死亡率高。外周肿瘤(尽管模型动物体内存在明显EPR效应，但人类肿瘤EPR效应差异极大，甚至不明显)存在血-肿瘤屏障(BTB)，使药物分子和递药系统较难进入肿瘤组织，导致药物不理想。脑部肿瘤存在血-脑屏障(BBB)、血-脑肿瘤屏障(BBTB)，限制了药物分子和递药系统进入脑内，使大多数抗肿瘤药物难以发挥作用，因而脑部肿瘤的和预后远差于外周肿瘤。
[0003]近年来，主动靶向成为提高肿瘤组织药物靶向效率的重要策略。主动靶向策略主要针对肿瘤组织中高表达的受体或转运体，利用与特异性受体或转运体具有识别、结合能力的对应配体，将纳米递药系统递送至肿瘤组织或细胞中。常用的对应配体包括单克隆抗体、多肽、核酸适体、小分子化合物等。配体修饰后的纳米递药系统可通过屏障膜(如脑肿瘤的BBB和BBTB、外周肿瘤的BTB)上特定受体或转运体而跨越屏障富集于肿瘤部位，再通过细胞表面受体或转运体与配体的特异性识别、结合、内化，将药物递送至肿瘤组织和细胞内，从而实现纳米递药系统对肿瘤的主动靶向目标。
[0004]体感应现象是微生物间通过释放某些特定的小化学分子并感知其浓度变化来监测菌密度并调控自身的某些生理行为从而适应周围环境的信号交流机制。有研究表明，一些特定的体感应多肽能够与细胞之间产生相互作用。L WSW(L构型氨基酸序列为SYPGWSW的多肽)是丙酮丁醇梭菌中提取出的体感应七肽，能够选择性透过BBB；进一步研究还发现，该多肽除了可以选择性跨越BBB外，还能够靶向脑胶质瘤细胞和新生血管内皮细胞，但尚未见其在靶向递药方面的应用。
[0005]基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供新的体感应多肽及其在制备肿瘤靶向诊治递药系统中的用途，具体涉及L WSW修饰的复合物及递药系统，并针对L WSW在体内易被酶降解而降低其肿瘤靶向能力的问题，提供D构型多肽靶向分子D WSW(D构型氨基酸序列D W D S D W D G D P D Y D S)，既提高WSW分子本身稳定性和肿瘤靶向效果，也改善其与复合物、与所修饰纳米递药系统对体内肿瘤靶向性能，更有效地实现对外周肿瘤和脑肿瘤靶向诊治的目标。
发明内容
[0006]本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供体感应多肽及其药物用途，具体涉
及WSW多肽分子在肿瘤或脑肿瘤靶向诊治中的应用，并进一步优化其稳定性，达到更好的体内肿瘤或脑肿瘤靶向效果；尤其涉及制备具有高稳定性的D构型多肽分子D WSW(D构型氨基酸序列D W D S D W D G D P D Y D S)，并分别以L WSW(L构型氨基酸序列SYPGWSW)和D WSW修饰药物分子和高分子载体材料，构建WSW-药物复合物、WSW修饰的纳米递药系统，以实现药物对外周肿瘤和脑肿瘤的靶向诊疗。
[0007]具体的，本发明利用固相多肽合成技术，设计并制备了D构型多肽分子D WSW，其对血清具有高稳定性，可靶向脑毛细血管内皮细胞、肿瘤新生血管、肿瘤拟态血管和肿瘤细胞。
[0008]L WSW和本发明所设计的D WSW分别连接半胱氨酸后，可利用其分子中巯基与马来酰亚胺功能化荧光物质(如Fluorescence、近红外染料Cy5.5、IR820、DiR、磁共振影像剂Gd-DTPA、放射影像剂99m Tc-DTPA等)反应而形成复合物。
[0009]L WSW和本发明所设计的D WSW分别修饰药物，包括通过马来酰亚胺己肼衍生物反应形成pH敏感腙键(涉及阿霉素、表阿霉素等含酮或醛基的药物)、或通过3-(2-吡啶二巯基)丙酸衍生物反应形成二硫键(涉及紫杉醇、多烯紫杉醇、喜树碱、羟基喜树碱、9-硝基喜树碱、长春新碱等含羟基或氨基的药物)、或通过多巴胺与药物中硼酸基团反应形成pH敏感硼酸脂(涉及药物硼替佐米等含硼酸基团的药物)、或通过固相合成直接形成酰胺键(涉及药物p53激活肽、抗菌肽、多肽毒素等多肽药物)的多肽-药物复合物。
[0010]L WSW和本发明所设计的D WSW分别连接半胱氨酸后，可修饰在含马来酰亚胺功能基的聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(PEG-DSPE)、聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)、聚乙二醇-乳酸羟基乙酸共聚物(PEG-PLGA)、聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)等高分子载体材料上，可用于L WSW和D WSW分别修饰的脂质体、聚合物胶束、聚合物圆盘、纳米粒等纳米递药系统的构建。
[0011]本发明所设计的L WSW和D WSW分别修饰的纳米递药系统可包载紫杉醇、多烯紫杉醇、阿霉素、表阿霉素、喜树碱、羟基喜树碱、9-硝基喜树碱、长春新碱、硼替唑米、卡非佐米、小白菊内酯、p
53激活肽、蜂毒肽、蝎毒肽等抗肿瘤药物；也可包载荧光物质，如香豆素6、FAM，近红外染料Cy5.5、IR820、DiR、DiD、磁共振影像剂Gd-DTPA、放射影像剂99m Tc-DTPA等。[0012]本发明所设计的D WSW可介导药物或纳米递药系统特异性靶向血脑屏障、肿瘤组织，用于脑肿瘤或外周肿瘤的靶向诊断和。
[0013]本发明提供了D WSW制备和性质考察，以及L WSW和D WSW分别所修饰的药物复合物和纳米递药系统用于肿瘤诊疗的物质基础。本发明的试验结果表明：L WSW和D WSW均可介导肿瘤或脑肿瘤的体内主动靶向；与L WSW相比，D WSW在血清中稳定性更好，因而其介导的体内主动靶向效果更优。
[0014] 1.WSW、WSW-Cys及其荧光标记物(WSW-Fluorescence)的合成
[0015]采用固相合成方法制备D WSW-Cys、L WSW-Cys。通过马来酰亚胺基团与巯基的Michael加成反应合成了D WSW-Fluorescence、L WSW-Fluorescence。HPLC、MS表征结构。[0016] 2.WSW-DTPA-Gd与WSW-DTPA-99m Tc的合成
[0017]通过马来酰亚胺基团与巯基的Michael加成反应合成了D WSW-DTPA或L WSW-DTPA，螯合Gd或99m Tc获得WSW-DTPA-Gd或WSW-DTPA-99m Tc。
[0018] 3.WSW稳定性和靶向能力评价
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