专利名称：环糊精-聚乙烯亚胺介导的超分子运载系统及制备方法肿瘤是严重威胁人类健康的常见病、多发病，攻克肿瘤一直是世界瞩目的研究热 点。1967年Tan等[1]首次报道了阿霉素具有很强的抗肿瘤活性，可以用于治疗白血病 和淋巴癌，随后的研究表明，阿霉素作为化疗药物可以很好地抑制肿瘤，是优秀的化疗药物 [2-5]。但是，随即发现阿霉素对人体毒副作用大，在治疗的同时也会给患者带来心脏毒性、 脱发等副作用，严重影响患者的生活质量[1]。但是阿霉素除杀死癌细胞之外，对正常细胞 也有较大毒副作用，此外还有代谢快、半衰期短等缺点[6]。因此，如何提高抗肿瘤药物的 生物利用度，降低抗肿瘤药物对正常细胞的毒性，实现小分子药物与基因药物的协同治疗 等是当前亟待解决的热点问题[7-10]。 基因药物治疗是近二十年来兴起的新型治疗 方法，其基本策略是将外源基因通过各类载体导入目的细胞并得到有效表达，从而达到治 疗疾病的目的。目前普遍应用的病毒载体介导系统，虽然其有很高的基因转染效率，但高 的细胞毒性、较低的靶向性、DNA携带能力的限制性、生产包装及高价格等问题限制了病毒 载体的应用范围，尤其是1999年，美国基因治疗临床实验因使用腺病毒载体导致“Jesse Gelsinger”死亡事件，使研究者在病毒类载体的临床使用上更为谨慎。相反，非病毒性转基 因载体具有免疫反应低，安全性能高，易于人工合成等特点，在基因药物的研究中日益受到 重视。随着人类基因组框架图的解析成功，更多的基因药物从实验室研究所阶段进入临床 实用阶段。β "环糊精与低分子量聚乙烯亚胺600偶合后形成聚乙烯亚胺-环糊精复合物 (PEI-CyD)[ll]。聚乙烯亚胺-环糊精是一种理想的药物载体，也是一种优秀的非病毒型载 体，具有出色的载药性能和转染效率。基于聚乙烯亚胺-环糊精的载体材料的基因载体和 药物载体具有广泛的研究前景。聚乙烯亚胺-环糊精具有良好的水溶性和生物降解性，可 以运载药物进入细胞，释放出游离药物抑制肿瘤细胞生长；聚乙烯亚胺具有质子海绵效应 [12]，在较宽的pH区间内具有强大的缓冲能力，聚乙烯亚胺-环糊精与DNA聚合后可以通 过胞吞作用进入细胞，并且保护DNA不被溶酶体内的酶类水解，大大提高转染效率。Huang 等[13]报道了靶向HER2受体的聚乙烯亚胺-环糊精携带阿霉素药物与干扰素基因协同作 用于肿瘤细胞的研究。基于环糊精的超分子体系被广泛运用于各个领域。金刚烷基与环糊 精内腔均为疏水性结构，在水溶液(如磷酸盐缓冲溶液)中，客体金刚烷基会插入主体环糊 精的内腔，自组装形成金刚烷/环糊精超分子结构。这种超分子结构在生产、研究、检测等 方面有多种实际用途。Holzinger等[14]报道了这一超分子结构用于生物传感器的研究， Pt电极上的碳纳米管外连有金刚烷基，葡萄糖氧化酶与环糊精通过共价键连接，在水 溶液中金刚烷基和环糊精内腔通过疏水作用连接起来形成超分子结构，用于检测葡萄 糖分子，结果发现检测灵敏度大大提高。Wang等[15]报道了这一超分子结构用于合成具有5复杂结构化合物的研究，将树枝状聚合物PAMAM和聚乙二醇分子上分别连接金刚烷，与聚 乙烯亚胺-环糊精自组装形成纳米微球，利用其中的超分子结构通过加入不同配比的反应 物可以得到粒径不同的纳米微粒。基于以上背景技术，研制成一种利用聚乙烯亚胺-环糊 精介导的金刚烷-阿霉素为核心的自组装超分子运载系统，在降低阿霉素毒副作用的同时 提高阿霉素的生物利用度，并能与聚乙烯亚胺-环糊精携带的基因协同作用用于肿瘤的治 疗。 参考文献如下TanjC. , et al. , Daunomycinj an antitumor antibiotic, in the treatment of neoplastic disease. Clinical evaluation with special reference to childhood leukemia. Cancer, 1967. 20(3) : 333-53.Burchenalj J. H. and S. K. Carter, New cancer chemotherapeutic agents. Cancer, 1972. 30(6): 1639-46.Gottlieb，J.A. , et al. , Chemotherapy of thyroid cancer. An evaluation of experience with 37 patients. Cancer, 1972. 30(3): 848-53.Kenis，Y., et al. , Results of a clinical trial with intermittent doses of adriamycin in lung cancer. Eur J Cancer, 1972. 8(5) : 485-9.KompjD. Μ. , et al. , The effect of cancer chemotherapeutic agents on fibrin formation and stabilization in vitro. Pediatr Res, 1974. 8(2): 75-81.Seymour,L. W. , et al. , Tumour tropism and anti-cancer efficacy of polymer-based doxorubicin prodrugs in the treatment of subcutaneous murine B16F10 melanoma. Br J Cancer, 1994. 70(4): 636-41.Breedveld,P. , J. H. Beijnenj and J. H. Schellensj Use of P-glycoprotein and BCRP inhibitors to improve oral bioavailability and CNS penetration of anticancer drugs. Trends Pharmacol Scij 2006. 27 (1): 17-24.Mendelsohn，J.，EGFreceptors as a target for cancer therapy. Trans Am Clin Climatol Assoc, 2004. 115: 249-53; discussion 253-4.Wang,Y.，et al.，Co-delivery of drugs and DNA from cationic core-shell nanoparticles self-assembled from a biodegradable copolymer. Nat Mater, 2006. 5(10) : 791-6.WiradharmajN. , Y. W. Tongj and Y. Y. Yang, Self-assembled oligopeptide nanostructures for co-delivery of drug and gene with synergistic therapeutic effect. Biomaterialsj 2009. 30(17) : 3100-9·Tang,G. P. , et al., Low molecular weight polyethylenimines linked by beta-cyclodextrin for gene transfer into the nervous system. J Gene Medj 2006. 8(6) : 736-44.Boussif，0·，etal. , A versatile vector for gene and oligonucleotide transfer into cells in culture and in vivo: polyethylenimine. Proc Natl Acad Sci USA，1995. 92(16) : 7297-301.Huang,H. , et al. , Low molecular weight polyethylenimine cross-linked6by 2-hydroxypropyl-gamma-cyclodextrin coupled to peptide targeting HER2 as a gene delivery vector. Biomaterials, 2010. 31(7): 1830-8.Holzinger,Μ. , et al. , Adamantane/beta-cyclodextrin affinity biosensors based on single—walled carbon nanotubes. Biosensors & Bioelectronics, 2009. 24(5): 1128-1134.ffang,H. , et al. , A supramolecular approach for preparation of size-controlled nanoparticles. Angewandte Chemie-International Edition, 2009. 48 (24): 4344-4348.本发明目的是提供一类新型的非病毒基因治疗和药物协同治疗的超分子运载系 统。本发明以聚乙烯亚胺-环糊精为骨架，以金刚烷-阿霉素为核心，利用自组装原理将聚 乙烯亚胺_环糊与金刚烷_阿霉素进行组合，形成超分子运载系统。其优点在于自组装后 的复合物能降低阿霉素的毒副作用同时提高阿霉素的生物利用度并能与聚乙烯亚胺-环 糊精携带的基因进行协同作用。具体的技术方案如下一种环糊精_聚乙烯亚胺介导的超分子运载系统，其特征是聚乙烯亚胺_环糊精/金 刚烷_阿霉素复合物，结构式如下本发明涉及一类非病毒基因转染的载体，具体是涉及一类环糊精-聚乙烯亚胺材料介导的超分子运载系统，本发明目的是提供一类新型的非病毒基因治疗和药物协同治疗的超分子运载系统，以聚乙烯亚胺-环糊精为骨架，以金刚烷-阿霉素为核心，利用自组装原理将聚乙烯亚胺-环糊与金刚烷-阿霉素进行组合，形成超分子运载系统，其优点在于自组装后的复合物能降低阿霉素的毒副作用同时提高阿霉素的生物利用度并能与聚乙烯亚胺-环糊精携带的基因进行协同作用。