[发明专利]一种构建序级靶向缺血心肌细胞线粒体载药纳米胶束的方法

说明书

本发明公开了一种构建序级靶向缺血心肌细胞线粒体载药(模型药物，如葛根素、黄芩苷等，共性：均可作用于缺血心肌细胞线粒体治疗心肌缺血再灌注损伤)纳米胶束的方法。所述方法包括TPP‑PEG‑PE嵌段共聚物的合成、序级靶向载药纳米胶束的制备。本发明采用序级靶向纳米胶束将葛根素药物精准递送到缺血心肌细胞线粒体，发挥药理作用。先以PEG‑PE纳米胶束的EPR效应，将药物载体靶向蓄积于梗死早期的缺血心肌；然后以TPP阳离子的电荷效应，介导药物载体进入带负电荷的心肌细胞线粒体，将葛根素等药物逐级靶向到缺血心肌细胞线粒体，实现精准化给药。

技术领域

本发明属于药物制剂领域，具体涉及一种构建序级靶向缺血心肌细胞线粒体载药纳米胶束的方法。

背景技术

急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)是临床上常见的可导致病人猝死的急危重症。冠状动脉介入术恢复冠脉血流是目前临床上挽救AMI病人的常用治疗方法，但随之引起的心肌缺血/再灌注(Ischemia/reperfusion，I/R)损伤，可促使缺血心肌梗死面积增加20％-50％，目前尚无很好的解决办法。心肌I/R损伤机制主要表现为线粒体功能障碍，及其诱导的心肌细胞凋亡和自噬，恢复线粒体的正常功能对于减轻心肌I/R损伤无疑具有重大科学研究价值。目前临床上治疗心肌I/R损伤的大部分药物缺乏组织特异性，对心肌细胞选择性不强，到达线粒体效应靶点的浓度很低，导致药物的预期疗效不理想。因此，实现药物靶向缺血心肌细胞线粒体具有非常重要的临床意义。

(1)心肌I/R损伤与线粒体mPTP开放密切相关

线粒体功能障碍与心肌I/R损伤的各个环节都密切相关，尤其是心肌细胞凋亡和自噬。生理状态下，线粒体膜上的通透性转换孔(Mitochondrial permeabilitytransition pore，mPTP)呈关闭状态，在心肌I/R早期，线粒体偏离生理平衡点，产生大量超氧化物阴离子和活性氧，导致线粒体钙超载和氧化应激增加，线粒体膜、酶、电子传递链发生氧化损伤，产生ATP减少，促使线粒体膜上的mPTP开放，引起线粒体内膜通透性急剧增加，使得细胞色素C(Cytochrome C，Cyt C)从线粒体内释放入胞浆，触发Caspases的级联效应，导致凋亡相关蛋白Bcl-2(抗凋亡)表达降低、Bax(促凋亡)表达升高，从而诱导心肌细胞凋亡；还可以激活Beclin1介导的自噬，表现为细胞内出现大量自噬体和自噬溶酶体，最终细胞被自身溶酶体降解，引发自噬性细胞死亡。因此，在再灌注早期有效地抑制线粒体mPTP的开放，减少心肌细胞凋亡和自噬，可作为心肌I/R损伤新的治疗策略。

(2)模型药物-葛根素具有抑制线粒体mPTP开放的作用

葛根素是从中药葛根中提取的有效成分，具有扩张冠状动脉、改善冠脉循环、减少心肌I/R损伤和抑制血小板聚集等多种药理作用，临床上常采用葛根素注射液治疗冠心病、心绞痛和心肌梗死等疾病。目前通过对葛根素减少心肌I/R损伤的机制研究发现，葛根素可以抑制线粒体mPTP的开放，调节线粒体的生理功能。Gao Q和Yao H等研究发现葛根素保护I/R损伤心肌的作用与促进mitoK_ATP通道和mitoK_Ca通道的开放，进而稳定线粒体膜电位，抑制mPTP开放有关。以上文献报道表明：葛根素通过抑制mPTP的开放，维持线粒体稳态平衡，抑制心肌细胞凋亡和自噬，增加线粒体对缺血的耐受性，从而减少心肌I/R损伤，故推测将药物传递到位于线粒体的效应靶点，实现精准化给药，将有可能很大程度上提高药物治疗效果、减少给药剂量。将葛根素药物传递到线粒体需要克服多层生物学屏障：首先，葛根素药物载体必须富集在缺血心肌部位；其次，药物载体需克服肝脾网状内皮系统(RES)的捕获，确保药物在到达靶器官时能够维持有效浓度；最后，细胞液呈高粘度状态，阻碍线粒体摄取药物，同时细胞内溶酶体还能够降解药物，进一步降低到达效应细胞器的药物浓度。所有这些问题都与构建高效的线粒体靶向递药系统密切相关，值得深入探讨和系统研究。

(3)PEG-PE纳米胶束可以被动渗透富集在缺血心肌部位，还可减少药物被RES捕获