一种IL-17A靶向肽修饰的多功能载药纳米粒及其制备方法和应用

本技术涉及化合物制备，具体涉及一种il-17a靶向肽修饰的多功能载药纳米粒及其制备方法和应用。

背景技术：

1、风湿关节炎（ra）是一种慢性自身免疫性疾病，其特征是滑膜炎症、关节软骨破坏、关节周围骨侵蚀，最终导致严重的身体残疾。ra患者常会伴随滑膜炎和进行性骨破坏以及关节功能障碍等问题。ra的发病机制尚不明确，但研究表明ra的发生与环境以及遗传因素有关。该疾病常常会严重影响患者的生活，与普通人群相比，他们的预期寿命严重缩短，因此早期的预防以及治疗非常关键。

2、地塞米松（dexamethasone，dex）是一种经典的糖皮质激素类药物，具有强大的抗炎和免疫抑制作用，在临床中被广泛应用于治疗类风湿关节炎、银屑病、炎症性肠病及多种自身免疫性疾病。然而，地塞米松的全身给药存在诸多局限性：其非特异性分布导致全身性副作用显著，长期使用可引发骨质疏松、糖代谢紊乱、下丘脑-垂体-肾上腺轴抑制等严重不良反应；此外，地塞米松水溶性差，生物利用度有限，限制了其在靶向治疗中的应用。

3、脂质体作为一种成熟的药物递送载体，能够有效改善药物的药代动力学特性，延长体内循环时间，并通过被动靶向（如epr效应）在炎症或肿瘤组织中富集。近年来，免疫脂质体（即在脂质体表面偶联抗体或其片段）的兴起为药物主动靶向递送提供了新的策略。免疫脂质体能通过靶向配体与靶细胞表面特异性抗原或受体的识别结合，实现对病灶部位的精准递送，从而显著提高治疗效果并降低全身毒副作用。

4、白细胞介素-17a（il-17a）是th17细胞分泌的关键促炎细胞因子，在类风湿关节炎、银屑病、银屑病关节炎等多种自身免疫性疾病的发病机制中发挥核心作用。il-17a通过与靶细胞表面il-17受体结合，激活下游nf-κb、mapk等信号通路，诱导多种促炎因子（如tnf-α、il-6、il-8）和趋化因子的表达，介导组织炎症和破坏。已有研究表明，il-17a中和抗体（如司库奇尤单抗、依奇珠单抗）在治疗银屑病和银屑病关节炎中显示出优异的临床疗效。因此，il-17a及其受体是开发靶向抗炎药物递送系统的重要靶点。

5、目前已有部分靶向地塞米松脂质体的专利报道。例如，cn119499179a公开了一种靶向滑膜成纤维细胞的地塞米松脂质体，其脂质双分子层中包含dspe-peg2000-gpa-klvff-48。cn113827738a公开了一种唾液酸修饰的地塞米松棕榈酸酯脂质体。然而，将il-17a靶向肽作为靶向配体与地塞米松脂质体偶联的免疫脂质体尚未见报道。此外，现有脂质体制剂在稳定性和靶向效率方面仍有提升空间，亟需开发一种具有高稳定性、良好生物相容性和优异靶向性的地塞米松免疫脂质体。

6、与治疗性抗体相比，从头设计的多肽或多肽链具有免疫原性低、成本低、纯度高、组织渗透性好、易于合成改造等优点。此外，基于靶蛋白胞外区结构信息进行多肽序列的理性设计和筛选，能够获得具有高亲和力、高选择性的多肽序列，甚至可靶向传统抗体难以识别的隐蔽表位或非经典结合位点，有望克服现有抗体药物因表位突变导致的耐药问题。同时，多肽分子结构相对简单，便于化学修饰（如环化、聚乙二醇化、偶联药物等），可灵活整合到纳米递送系统中，实现多功能协同治疗。因此，利用il-17a靶向多肽替代传统抗体用于构建主动靶向纳米递送系统，具有重要的临床应用前景。

7、然而，将il-17a靶向肽与地塞米松脂质体结合，并实现高稳定性、高靶向性和低免疫原性的递送系统，仍面临诸多技术挑战。首先，如何选择合适的脂质载体材料，使得脂质体在具备良好生物相容性的同时，兼具高包封率、高载药量和优异的储存稳定性，是亟待解决的技术难题。其次，如何将il-17a靶向肽稳定、高效地偶联于脂质体表面，并确保其靶向活性不受影响，同时避免因靶向配体引入而导致的免疫原性升高和体内循环时间缩短，是本领域技术人员面临的另一重大挑战。此外，现有脂质体技术中，靶向配体多为抗体或透明质酸等大分子，存在组织穿透性差、非特异性分布或偶联不稳定等问题，无法满足精准靶向治疗的需求。因此，开发一种同时具备高稳定性、高靶向性、深层组织穿透能力和长效循环特性的il-17a靶向地塞米松免疫脂质体，对于类风湿关节炎等炎症性疾病的精准治疗具有重要的临床意义和迫切需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种il-17a靶向肽修饰的多功能载药纳米粒及其制备方法和应用。该多功能载药纳米粒由两亲性磷脂s100、聚乙二醇15羟基硬脂酸酯hs15和马来酰亚胺修饰的两亲性聚合物pal-peg-mal作为复合脂质载体材料，与地塞米松药物共组装形成脂质体纳米颗粒，并通过pal-peg-mal末端的马来酰亚胺基团与il-17a靶向肽末端的巯基形成稳定的硫醚键，将il-17a靶向肽共价偶联于脂质体表面，使所述纳米粒兼具高包封率、高载药量、优异的储存稳定性以及对炎症病灶高表达il-17a的特异性主动靶向能力；同时，该纳米粒通过地塞米松的抗炎作用与il-17a靶向肽对促炎因子的中和阻断作用实现协同治疗，能够显著降低地塞米松的全身毒副作用并提高病灶部位药物浓度，为类风湿关节炎等il-17a介导的炎症性疾病提供一种稳定、高效、精准的纳米递送治疗方案。

2、为达到上述目的，本技术提供了如下技术方案：

3、第一方面，本技术提供了一种il-17a靶向肽修饰的多功能载药纳米粒，所述多功能载药纳米粒包含复合脂质载体材料和包裹于其中的亲脂性药物，所述复合脂质载体材料由s100磷脂、hs 15（聚乙二醇15羟基硬脂酸酯）和由马来酰亚胺修饰的两亲性聚合物pal-peg-mal（棕榈酸-聚乙二醇-马来酰亚胺）组成，所述pal-peg-mal的亲水端修饰有靶向il-17a的多肽分子，所述靶向il-17a的多肽分子通过其末端的巯基与所述pa-peg-mal亲水端的马来酰亚胺基团反应形成硫醚键，从而共价偶联于所述纳米粒表面。

4、本技术所述多功能载药纳米粒，即脂质体，是指由膜形式装配的脂质和内部水相组成的囊泡状微粒（参照d.d.lasic《脂质体：从基础到应用》，elsevier sciencepublishers, pp. 1-171，1933）。脂质体通常包含由脂质膜围成的内部水相，但本技术中所述脂质体也包括不含内部水相的脂质聚集物。本技术对所述脂质体的结构也没有特殊的限制，它可以是多层脂质体或单层脂质体，优选为粒径均一的单层脂质体，更有利于药物的稳定包裹和体内递送。

5、尽管对本技术脂质体的尺寸没有特殊限制，但是它的囊泡平均粒径是大约10至5000 nm，优选大约50至500 nm，本技术优选的囊泡平均粒径为80-200 nm，进一步优选为100-150 nm。脂质体的囊泡平均粒径可以根据动力学光散射法的原理进行确定。

6、本技术所述的s100磷脂可增强脂质膜稳定性并协同提升炎症趋向性。作为典型两亲性磷脂，其亲水磷酸胆碱头部与疏水脂肪酸链结构，在水相中可自发组装形成均匀、致密的脂质双分子层，有利于获得粒径均一、包封率高、稳定性好的脂质体。其成分与生物膜结构高度相似，免疫原性低。

7、hs 15为药用级聚乙二醇15羟基硬脂酸酯，其作用为提高膜匀质性、药物增溶与制剂稳定性；hs15与s100磷脂具有协同的膜稳定效应。s100提供形成脂质双层的骨架结构，hs15则通过其羟基硬脂酸疏水尾链嵌入脂质双层，与磷脂分子发生疏水相互作用，增加膜的有序性和刚性。同时，hs 15分子中亲水性peg链延伸至脂质体表面，形成致密的水化层，通过空间位阻效应阻止脂质体颗粒之间的聚集和融合，从而显著提高脂质体在储存和体内循环中的物理稳定性。hs 15的结构如下式所示：

8、，环氧乙烷平均加成数n=15。

9、本技术将靶向关节炎病灶的il 17a的多肽分子修饰于两亲性聚合物的亲水端，自组装后若干多肽分子修饰于纳米颗粒表面，赋予纳米粒特异性靶向桥接病灶的能力，增强对病灶促炎因子il 17a的阻断。

10、作为优选，所述两亲性聚合物的亲水端修饰有马来酰亚胺的末端通过巯基基团修饰连接到两亲性聚合物的亲水端。

11、作为优选，上述被修饰的两亲性聚合物为棕榈酸-聚乙二醇-马来酰亚胺（pal-peg-mal）。pal-peg具有清晰可控的分子结构，利用化学反应对分子结构进行功能性修饰。棕榈酰基插入脂质双层，peg链延长体内循环，马来酰亚胺端用于蛋白定点偶联，可以作为多肽展示的骨架棕榈酰基插入脂质双层，peg链延长体内循环，马来酰亚胺端用于蛋白定点偶联；其结构如下式所示：

12、

13、该反应的本质是：蛋白质游离‌巯基的硫原子对马来酰亚胺环中缺电子的双键碳进行亲核进攻‌，导致马来酰亚胺环打开，形成稳定的‌硫醚键（c–s）‌，产物为‌硫代琥珀酰亚胺衍生物‌。

14、本技术创新性地在脂质体体系中同时引入hs 15和pal-peg-mal，形成双重peg修饰体系。hs 15分子本身携带peg链（约15个乙二醇单元），pal-peg-mal携带更长的peg2000链。长短peg链在脂质体表面形成梯度化水化层，能够最大限度地降低血清蛋白吸附和单核吞噬细胞系统（mps）的识别与摄取，显著延长脂质体在血液循环中的半衰期。同时，长短peg链的配合为马来酰亚胺与il-17a靶向肽的偶联提供了亲水且无干扰的反应界面，避免了长peg链因过度空间位阻而降低偶联效率。

15、在某些实施方式中，所述复合脂质载体材料中，s100磷脂、hs 15与pal-peg-mal的质量比为3~8∶1~3∶2~4。

16、在优选的实施方式中，所述复合脂质载体材料中，s100磷脂、hs 15与pal-peg-mal的质量比为4~6∶1~2∶2~3。

17、在更优选的实施方式中，所述复合脂质载体材料中，s100磷脂、hs 15与pal-peg-mal的质量比为5∶1∶2.5。

18、在某些实施方式中，所述亲脂性药物为地塞米松，且地塞米松与所述复合脂质载体材料的质量比为1∶5~40。

19、在优选的实施方式中，所述亲脂性药物为地塞米松，且地塞米松与所述复合脂质载体材料的质量比为1∶10~30。

20、在更优选的实施方式中，所述亲脂性药物为地塞米松，且地塞米松与所述复合脂质载体材料的质量比为1∶20。

21、在某些优选的实施方式中，所述靶向il-17a的多肽分子的氨基酸序列选自如seqid no:1~14所示序列中的任意一种或多种。

22、在某些实施方式中，所述pal-peg-mal中聚乙二醇（peg）的分子量为2000~6000da。

23、在优选的实施方式中，所述pal-peg-mal中聚乙二醇（peg）的分子量为2000 da。

24、上述多功能载药纳米粒为类球形纳米囊泡，具有以下特征：优选的平均粒径为80~200 nm；zeta电位为-20~-10 mv；包封率≥80%，载药量≥4%；在4 ℃避光保存1个月，包封率下降≤5%，药物渗漏率≤3%。

25、第二方面，本技术提供了第一方面所述il-17a靶向肽修饰的多功能载药纳米粒的制备方法，包括以下步骤：

26、（1）将s100磷脂、hs 15与pal-peg-mal以及亲脂性药物地塞米松共同溶解于有机溶剂中，去除有机溶剂形成脂质薄膜，向所述脂质薄膜中加入水化介质进行水化处理，超声并过滤，得到包载地塞米松的胶束型纳米颗粒；

27、（2）将靶向il-17a的多肽分子经还原剂处理使其暴露巯基，然后将还原后的靶向il-17a的多肽分子与步骤（1）所述胶束型纳米颗粒混合，使靶向il-17a的多肽分子末端的巯基与所述pal-peg-mal亲水端的马来酰亚胺基团发生偶联反应，纯化后即得所述il-17a靶向肽修饰的多功能载药纳米粒。

28、在某些实施方式中，所述步骤（1）中还包括以下条件中的一种或多种：

29、（a）所述s100磷脂、hs 15、pal-peg-mal与地塞米松的质量比为1.5:0.6:3:0.25；

30、（b）所述有机溶剂为甲醇、乙腈或氯仿；

31、（c）所述去除有机溶剂的方式为30~50 ℃减压旋蒸至形成均匀薄膜；

32、（d）所述水化介质为5%葡萄糖溶液，还可以为盐酸水溶液、氢氧化钠水溶液或磷酸缓冲液，ph为2~8；

33、（e）所述水化处理的时间为2~10 min；

34、（f）所述超声条件为20~30 ℃、20~100 w、2~10 min。

35、在某些实施方式中，步骤（2）中满足以下条件中的一种或多种：

36、（a）所述还原剂为三(2-羧乙基)膦盐酸盐（tcep），所述还原剂与多肽分子的摩尔比为2~10:1；

37、（b）所述还原处理的温度为4~25 ℃，时间为0.25~2 h；

38、（c）所述靶向il-17a的多肽分子的末端为半胱氨酸；

39、（d）所述胶束型纳米颗粒中，以马来酰亚胺基团计的浓度为0.07~4 mmol/l，所述胶束型纳米颗粒与多肽分子的摩尔比为1:5~5:1；

40、（e）所述偶联反应的温度为4~25 ℃，时间为2~24 h。

41、第三方面，本技术提供了一种药物组合物，其包括第一方面所述的多功能载药纳米粒以及药学上可接受的载体或赋形剂。

42、在某些实施方式中，所述药物组合物为注射剂，可进行静脉注射、皮下注射或关节腔注射。

43、第四方面，本技术提供了第一方面所述的多功能载药纳米粒或第二面所述制备方法制得的多功能载药纳米粒在制备治疗il-17a介导的炎症性疾病的药物中的应用。

44、与现有技术相比，本技术至少具备以下优势：

45、1.本技术采用s100磷脂、hs 15与pal-peg-mal三者协同作为复合脂质载体材料，其中s100磷脂提供形成脂质双层的骨架结构，增强脂质体膜的稳定性；hs 15通过其疏水尾链嵌入脂质双层增加膜的有序性和刚性，同时其亲水性peg链延伸至脂质体表面形成致密水化层，通过空间位阻效应阻止颗粒聚集；pal-peg-mal的peg链进一步延长体内循环时间。三者协同作用，使所得脂质体在4 ℃条件下储存1个月，包封率下降≤5%，药物渗漏率≤3%，显著优于现有地塞米松脂质体制剂，同时包封率可达80%以上、载药量可达4%以上，有效解决了地塞米松稳定性差、易降解及生物利用度低的问题。

46、2.本技术通过pal-peg-mal亲水端的马来酰亚胺基团与il-17a靶向肽末端巯基发生特异性偶联反应，形成稳定的硫醚键，将il-17a靶向肽牢固修饰于脂质体表面，偶联效率可达41%以上。该il-17a靶向肽能够特异性识别并结合炎症病灶部位高表达的il-17a，实现对类风湿关节炎等炎症性疾病病灶的主动精准靶向递送；同时s100磷脂在炎症部位的高表达特性可进一步增强脂质体的炎症趋向性，实现双重靶向效应。相较于ha-cd44策略因cd44受体在正常组织中广泛表达而导致的非特异性摄取问题，本技术以il-17a为靶点，该因子在炎症部位高度富集而在正常组织中几乎不表达，靶点特异性更高，可显著减少药物在正常组织中的分布，降低地塞米松全身性毒副作用。

47、3.本技术脂质体兼具il-17a中和与地塞米松递送双重功能：一方面通过il-17a靶向肽特异性中和并阻断il-17a介导的促炎信号通路，从源头上抑制tnf-α、il-6、il-8等下游促炎因子的表达；另一方面通过地塞米松的经典抗炎和免疫抑制作用，从下游抑制炎症反应，两者协同干预实现“1+1>2”的治疗效果。相较于单一地塞米松制剂或普通脂质体，本技术可显著增强抗炎效果，并减少地塞米松的用药剂量，进一步降低毒副作用。此外，本技术采用的il-17a靶向肽分子量小，赋予脂质体优异的深层组织穿透能力，可深入渗透至炎症关节滑膜深层及软骨组织，克服了ha等大分子配体主要滞留于组织表面、难以实现深层递送的缺陷。

48、4.本技术的制备方法采用常规的薄膜水化法结合巯基-马来酰亚胺定点偶联技术，工艺成熟、操作简便，仅涉及旋转蒸发、超声、超滤等常规单元操作，无需特殊设备，生产成本低；同时，马来酰亚胺-硫醇共价偶联反应条件温和，对多肽活性影响小，偶联效率高，且所得硫醚键不可逆，在血液循环中可长时间维持靶向功能，避免了ha修饰脂质体依赖非共价锚定或疏水插入、在体内易被透明质酸酶降解的缺陷。该方法重复性好，适合工业化大规模生产，具有显著的产业应用前景。