研究与开发杂志
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国际标准期刊号: 2311-3278
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马丁·迈克尔·德科纳
抽象的
提供了缀合物，其包含与非膜渗透性部分连接的膜渗透性药物。部分的附着不是膜可渗透的，以防止药物穿过细胞膜并进入细胞。然而，要暴露在光下，i) 打破连接，释放药物并允许其进入细胞；或ii)将非膜渗透部分转化为膜渗透形式，允许整个缀合物进入细胞，其中药物通过裂解从缀合物中释放。该膜将渗透药物，从而以时间和空间受控的方式将药物递送至感兴趣位置的细胞，例如肿瘤中的癌细胞。
描述
发明背景
1. 发明领域
具体地，本发明提供了包含与非膜渗透性部分连接的膜渗透性药物的缀合物，从而防止药物进入细胞。光暴露i)使连接断裂，并允许药物进入细胞或ii)使缀合物进入细胞，其中连接被断裂并且药物被释放。
2.发明背景
药物递送的一个主要挑战是确保生物利用度。通常，药物必须是水溶性的，因此是亲水性的，以便在体内成功施用。同时，为了到达作用的目标位置，药物通常必须进入和/或穿过生物膜，这就要求药物具有疏水性。在设计药物输送方法时，平衡这两个相反的要求是一个重大挑战。
本领域需要开发用于药物的受控和靶向递送的新组合物和方法。
定义
“药物”是指具有生物活性的化合物，通常是为接受者提供有益效果的生物活性，例如治愈、或预防或改善疾病症状、或不期望的医学状况的症状。
“前药”是通常作为较大无活性分子或缀合物的一部分递送的药物或活性剂，该药物或活性剂在施用后以活性形式释放。
“透膜”药物是指能够穿过细胞双层并进入细胞的药物。一般来说，膜渗透性药物是小的疏水性或亲脂性的，并且术语“膜渗透性”和“疏水性”可以在本文中互换使用。膜渗透性药物通常遵循Lipinski的“5规则”，该规则指出，一般来说，口服活性药物不超过一次违反以下标准：
1) 氢键供体不超过5个
2) 氢键受体不超过10个
3) 分子量小于500道尔顿
4) 辛醇-水分配系数 log P 不大于 5（参见，例如 Leo A、Hansch C 和 Elkins D (1971)。
材料
除非另有说明，所有试剂均购自 Sigma-Aldrich、Fisher Scientific 或 TCI America，并按收到时使用。二甲基甲酰胺用作化学合成的溶剂，通过真空蒸馏进行干燥。反应在箔纸包裹的烧瓶中进行，避光。使用快速硅胶进行快速色谱法。 1 H NMR/ 13 C 谱是在 400 MHz Bruker AVANCE 和 300 MHz Varian 仪器上记录的。使用 Shimadzu Prominence 系统进行 HPLC 纯化，使用 Vydac 柱，使用 0.1% TFA 乙腈溶液和水作为洗脱液，并在 λ max下进行监测=480纳米。使用 Micromass MALDI/TOF 收集 M/S 数据。所有研究中使用的紫外线灯由一个简单的水族箱灯具组成，其中包含两个飞利浦 PL-S 9w/2P BLB 灯泡。
将食管癌细胞系(JH-EsoAd1)在37℃和5％CO 2 的潮湿气氛中在补充有10％致命牛血清(FBS)的RPMI 1640培养基中培养。对于96孔板实验，将JH-EsoAd1细胞以4450个细胞/孔接种在96孔板的100uL培养基中；播种一天后进行实验。使用 Bio-Tex μQuant 读板仪在 562 nm 处对 MTT 测定进行分析。FAC'S 由 BD FACS Aria II 使用 BD FACS Diva 软件在 VCU 流式细胞术核心设施进行。至少分析了门控区域内的 20,000 个细胞。
发明内容
本发明提供了基于对含有目的药物的复合物的膜渗透性的操纵，用于受控、靶向和选择性地将药物递送至体内目标位置的新颖组合物和方法。另外，本文描述的方法有利地是不依赖于氧的。在一个实施方案中，用于连接的化学键是光敏感的，即暴露于光引起膜不可渗透部分从缀合物上裂解，释放药物。由于导致连接断裂的触发因素是暴露于光，并且由于光暴露的时间、位置和强度是可以控制的，因此该方法使得控制药物递送至细胞的时间、位置和速率成为可能。具有特异性。
本发明还提供了治疗患有可通过施用膜渗透性药物来治疗的疾病或病症的患者的方法。该方法包括以下步骤： i)向患者施用包含膜渗透性药物和化学连接至膜渗透性药物的膜不可渗透部分的缀合物；ii) 将患者受疾病或病症影响的身体部位暴露在光线下。在进一步的实施方案中，膜不可渗透部分通过光不稳定键化学连接至膜可渗透药物，并且暴露步骤由于光不稳定键的裂解而引起。在其他实施方案中，膜不可渗透部分包含采用α-螺旋构象并在暴露于光后变得膜可渗透的肽，暴露步骤使肽采用α-螺旋构象并变得具有膜渗透性。在一些实施方案中，膜渗透性药物是阿霉素。
注：这项工作的部分内容将在 5 月 16 日至 17 日于新加坡举行的 2018 年制药生物技术年度大会上进行展示。