本發(fā)明屬于醫(yī)藥，涉及青蒿琥酯前藥及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥及其制備方法和在制備藥物傳遞系統(tǒng)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、青蒿琥酯(artesunate，art)是從菊科植物黃花蒿artemisia?annua?linn.中提取的青蒿素衍生物，化學(xué)式為c19h28o8，在乙醇、丙酮或三氯甲烷中易溶，在水中極微溶解。

2、

3、目前，青蒿琥酯在世界范圍內(nèi)普遍用于治療輕度至重度瘧疾。越來越多的證據(jù)表明，除抗瘧作用外，青蒿琥酯還顯示出抗癌特性。青蒿琥酯可通過損害血管生成、抑制細胞侵襲和遷移、誘導(dǎo)細胞周期停滯、上調(diào)活性氧水平、調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細胞凋亡、分化、自噬并阻斷免疫逃逸發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，青蒿琥酯已被證明可通過調(diào)節(jié)各種信號通路恢復(fù)多種癌癥類型對化療藥物的敏感性，如通過抑制pi3k/akt/mtor通路來改善肝細胞癌的凋亡，并且可以通過抑制mek/erk通路來增加肝癌細胞對索拉非尼的敏感性。青蒿琥酯可通過誘導(dǎo)細胞凋亡，抑制癌細胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，抑制新血管形成，促進活性氧生成，抗炎，抗氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)揮抗結(jié)直腸癌作用。

4、結(jié)腸癌屬于胃腸消化系統(tǒng)腫瘤之一。近年來，隨著人們生活水平的逐漸升高以及世界范圍內(nèi)生活方式的改變，結(jié)腸癌的發(fā)病率呈驚人的上升趨勢。每年約有136萬新患者被診斷為結(jié)直腸癌，死亡人數(shù)超過50萬。由于結(jié)腸癌不易被人察覺，約50％～60％的患者在確診時即是中晚期，且80％～90％的患者會發(fā)生肝轉(zhuǎn)移，所以導(dǎo)致結(jié)腸癌患者死亡率較高。目前結(jié)腸癌的治療方法包括手術(shù)和非手術(shù)方法，其中手術(shù)是最直接有效的但難以達到根治的目的，術(shù)后復(fù)發(fā)率高；在非手術(shù)治療腫瘤的方法中，化療依然是治療結(jié)腸癌的常用方法。然而單一使用化療藥物具有諸多毒性作用，作用靶點單一，耐藥性差。

5、近年來，納米技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于結(jié)直腸癌的治療，但大多數(shù)藥物由于被非共價包裹在納米載體中，從而導(dǎo)致載藥量低、藥物易泄露和載體相關(guān)毒性等。此外，復(fù)雜的制備技術(shù)已被廣泛認為是阻礙大多數(shù)常規(guī)納米藥物臨床成功轉(zhuǎn)化的主要障礙之一。因此，科學(xué)家們致力于構(gòu)建一種簡單、高效的納米遞送系統(tǒng)用于結(jié)直腸癌的治療。

6、由于常規(guī)的納米藥物存在很多缺點，因此研究人員致力于開發(fā)無載體的前藥自組裝納米粒。前藥自組裝納米粒具有制備簡便、重現(xiàn)性好、載藥能力高和可忽略載體材料誘導(dǎo)的毒性等顯著優(yōu)勢，為治療癌癥提供了一個很有效的思路。

7、鐵死亡是一種鐵依賴的細胞死亡方式，其特征是致死性脂質(zhì)活性氧(ros)的大量積累。這一過程受到介導(dǎo)芬頓反應(yīng)的亞鐵離子的顯著影響。芬頓反應(yīng)將腫瘤微環(huán)境中過量的過氧化氫轉(zhuǎn)化為羥基自由基和氧氣。產(chǎn)生的羥基自由基引發(fā)一系列自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終導(dǎo)致細胞內(nèi)ros水平增加，對細胞造成氧化損傷。此外，鐵死亡通過消耗細胞內(nèi)谷胱甘肽(gsh)和谷胱甘肽過氧化物酶4(gpx4)導(dǎo)致高毒性磷脂氫過氧化物(plooh)的產(chǎn)生。青蒿琥酯可以通過鐵死亡機制發(fā)揮抗腫瘤作用，作為中藥成分，相對于化藥來說，其毒副作用小。

8、青蒿琥酯靜脈注射后血藥濃度很快下降，t1/2為30分鐘左右。體內(nèi)分布甚廣，以腸、肝、腎較高。主要在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化，僅有少量由尿、糞便排泄。將其制備成前藥進一步制成納米制劑可以克服青蒿琥酯疏水性差、難溶于水、包載于聚合物中導(dǎo)致載藥量低、藥物泄露和輔料相關(guān)毒性等問題。

9、光動力學(xué)治療(pdt)是指在光的照射下，光敏劑傳遞能量和電子與功能性的細胞內(nèi)大分子反應(yīng)，生成ros，可以殺死癌細胞。pdt由于其可控性強和低毒性等優(yōu)勢已成為一種有前途和發(fā)展的癌癥治療模式。

10、鐵死亡與pdt聯(lián)合是通過鐵死亡藥物與光敏劑的協(xié)同作用提高腫瘤治療效率的有效策略，因此研究開發(fā)一種用于增強鐵死亡和光動力的協(xié)同治療效果的青蒿琥酯前藥聯(lián)合光敏劑自組裝納米粒是當(dāng)前亟待研究的重要課題。

11、現(xiàn)有技術(shù)沒有將青蒿琥酯制備成前藥并聯(lián)合光敏劑自組裝成納米粒并用于抗腫瘤的相關(guān)報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種青蒿琥酯前藥，所述的前藥可以聯(lián)合光敏劑自組裝成納米粒，從而實現(xiàn)載藥量高、穩(wěn)定性好、毒副作用低和腫瘤部位定點釋放的效果。所述的青蒿琥酯前藥為還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥。

2、本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供具有如下結(jié)構(gòu)的青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽：

4、

5、其中，n＝1-3。

6、本發(fā)明優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)的青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽：

7、

8、本發(fā)明提供了所述的還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽的制備方法，所述assfe的制備方法包括如下步驟：

9、(1)將青蒿琥酯、2-羥乙基二硫化物、4-(二甲氨基)吡啶(dmap)以及二氯甲烷置于反應(yīng)容器中攪拌至固體完全溶解；冰浴條件下將1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(edci)的二氯甲烷溶液滴加至反應(yīng)體系中，滴加完畢后，室溫攪拌至反應(yīng)完全，分離純化，得產(chǎn)物assoh；

10、(2)將二茂鐵甲酸加草酰氯制備二茂鐵甲酰氯；冰浴條件下，將二茂鐵甲酰氯的二氯甲烷溶液滴加至assoh和n,n-二異丙基乙胺(dipea)的二氯甲烷溶液中，滴加完畢后，室溫攪拌至反應(yīng)完全，分離純化，得產(chǎn)物assfe。

11、

12、所述步驟(1)中，青蒿琥酯、2-羥乙基二硫化物、dmap以及edci的摩爾比為1：(1-5)：(0.5-3)：(1-5)。

13、所述步驟(2)中，assoh、二茂鐵甲酸、以及dipea的摩爾比為1：(1-5)：(1-5)。

14、所述assa的制備方法包括如下步驟：

15、(1)將青蒿琥酯和edci加入到反應(yīng)容器中，加入二氯甲烷溶解，冰浴條件下攪拌1-4小時；

16、(2)將2-羥乙基二硫化物和dmap加入到(1)反應(yīng)容器中，繼續(xù)加入二氯甲烷，在室溫下攪拌1-24h，柱層析分離純化，獲得前藥assa。

17、

18、所述步驟(1)中，青蒿琥酯和edci的摩爾比為1：(1-5)。

19、所述步驟(2)中，2-羥乙基二硫化物和dmap的摩爾比為1：(0.2-2)。

20、本發(fā)明的青蒿琥酯前藥能夠聯(lián)合光敏劑自組裝成納米粒，所述光敏劑為二氫卟吩e6、葉綠素a、脫鎂葉綠素a中的一種或多種，優(yōu)選為二氫卟吩e6；

21、所述青蒿琥酯前藥與光敏劑的質(zhì)量比為10:1～1:10，優(yōu)選為10:1～3:1，更優(yōu)選為4:1～5:1。

22、所述的自組裝納米粒通過如下方法制備：

23、稱取青蒿琥酯前藥、光敏劑和peg修飾劑，溶解到dmso溶劑中，攪拌條件下，緩緩滴加到去離子水中，然后通過透析除去有機溶劑，即得。

24、其中，所述光敏劑為卟啉類光敏劑，優(yōu)選為二氫卟吩e6、葉綠素a、脫鎂葉綠素a中的一種或多種。

25、所述peg修飾劑為二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(dspe-peg)或二硬脂?；字Ｒ掖及?聚乙二醇-葉酸(dspe-peg-fa)中的一種，peg的分子量為200-20000，優(yōu)選為2000-5000。

26、優(yōu)選地，所述peg修飾劑為dspe-peg2k或dspe-peg2k-fa。

27、所述青蒿琥酯前藥和光敏劑的質(zhì)量比為10:1～1:10，優(yōu)選為10:1～3:1，更優(yōu)選為4:1～5:1。

28、所述青蒿琥酯前藥和peg修飾劑的質(zhì)量比為2:1～20:1，優(yōu)選為2:1-10:1，更優(yōu)選為5:1-10:1。

29、所述青蒿琥酯前藥的濃度為1-20mg/ml。

30、本發(fā)明提供了所述的還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽或它們的自組裝納米粒在制備藥物傳遞系統(tǒng)中的應(yīng)用。

31、本發(fā)明提供了所述的還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽或它們的自組裝納米粒在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

32、本發(fā)明提供了所述的還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽或它們的自組裝納米粒在提高藥物療效降低毒性中的應(yīng)用。

33、本發(fā)明提供了所述的還原響應(yīng)型青蒿琥酯前藥或其藥學(xué)上可接受的鹽或它們的自組裝納米粒在制備注射給藥、口服給藥或局部給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用。

34、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有的有益效果如下：

35、1.本發(fā)明合成了兩種青蒿琥酯前藥，并制備了所述青蒿琥酯前藥聯(lián)合光敏劑ce6的自組裝納米粒，并用于癌癥治療，在腫瘤微環(huán)境gsh過量的刺激下，納米粒發(fā)生解體，顯著緩解了ce6的聚集引起的淬滅效應(yīng)，并且光敏劑在激光照射下產(chǎn)生的ros與青蒿琥酯誘導(dǎo)的鐵死亡產(chǎn)生的ros協(xié)同促進了腫瘤細胞的死亡，提高了鐵死亡和光動力學(xué)的聯(lián)合治療效果。

36、2.本發(fā)明的青蒿琥酯前藥聯(lián)合光敏劑自組裝納米粒實現(xiàn)了載藥量高、穩(wěn)定性好、毒副作用低和腫瘤部位定點釋放等技術(shù)效果，滿足臨床中對高效低毒制劑的迫切需求，為二聚體前藥自組裝提供了一個新策略，為開發(fā)無載體的二聚體藥物納米遞送系統(tǒng)以及鐵死亡-光動力學(xué)治療提供了一個有效的納米平臺。