一种含吡咯烷醇结构的胆固醇衍生物、其肝靶向纳米制剂及制备方法与应用

本发明属于医药，具体涉及一种新型含吡咯烷醇结构的胆固醇衍生物cpy、其纳米制剂、制备方法，以及其在制备肝靶向药物递送系统中的用途。 背景技术： 肝靶向给药系统是实现肝脏疾病高效治疗并降低全身毒副作用的关键策略。目前实现肝靶向的主要途径包括：（1）利用肝细胞表面特异性受体（如去唾液酸糖蛋白受体asgpr），在纳米载体表面修饰半乳糖、galnac等配体进行主动靶向；（2）通过调控纳米载体的粒径、表面电荷和亲疏水性实现被动靶向；（3）利用某些阳离子脂质材料本身的肝脏倾向性。然而，现有的肝靶向策略仍存在诸多不足：主动靶向配体的合成复杂且成本高昂，配体密度难以精确控制，且异质性会导致批次间差异；肝脏作为单核吞噬细胞系统的重要器官，对纳米粒的非特异性摄取虽普遍存在，但效率有限且缺乏选择性，难以在满足治疗需求的同时避免对其他脏器的毒性。更为关键的是，现有技术中缺乏对“何种特定化学结构能够赋予载体本征的肝靶向性”这一构效关系的清晰认知。如果能够建立这样一种构效关系——即明确某一特定化学基团或片段是实现肝靶向性的关键功能模块——则可以通过简单的化学修饰，将肝靶向功能“嫁接到”任何需要的递送平台上。这相较于复杂的配体修饰策略，将是一种极大的技术简化与突破。胆固醇作为脂质体等纳米制剂的常用膜稳定成分，本身就参与体内脂蛋白运输途径，具有一定的肝脏分布倾向。然而，天然胆固醇的肝靶向效率不高，且胆固醇本身缺乏可化学修饰的合适位点来实现靶向性调控。虽然已有文献报道对胆固醇进行衍生化以改善其功能，但究竟何种类型的化学修饰能够系统性地增强或赋予胆固醇衍生物以显著且特异的肝脏靶向性，在现有技术中尚无明确教导。因此，本领域亟需开发结构明确、易于合成、且肝靶向性显著的新型胆固醇衍生物，以满足肝靶向药物递送的现实需求。

背景技术

技术实现思路

1、本发明的目的

2、本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种结构新颖的含吡咯烷醇结构的胆固醇衍生物cpy，以及基于cpy构建的肝靶向纳米制剂。

3、本发明首次发现，在胆固醇的3位羟基上通过碳酸酯键连接含有n-甲基吡咯烷-2-基乙醇结构的特定阳离子头基，所得到的化合物cpy在体内能够赋予纳米载体出人意料的显著性肝脏靶向能力。这一发现为本发明的完成奠定了关键基础。

4、技术方案

5、本发明第一方面提供一种具有式（i）结构的化合物或其药学上可接受的盐，更具体地，提供如式（ii）所示的化合物cpy：

6、r¹-o-c(=o)-o-(ch2)m-r² （i）

7、其中：r¹为甾醇基团，所述甾醇通过其3位羟基与碳酸酯羰基相连，所述甾醇优选自胆甾醇基、胆甾烷醇基、麦角甾醇基或豆甾醇基，更优选为胆甾醇基；m为2、3或4，在本发明已验证的实施方案中，m为2；r²为5-6元饱和含氮杂环基，所述含氮杂环基通过环碳原子与-(ch2)m-基团相连，且环上的氮原子被c1-c4烷基（优选甲基或乙基）取代；所述含氮杂环基选自吡咯烷基或哌啶基，优选为n-甲基吡咯烷-2-基。

8、在一个最优选的实施方案中，本发明提供了一种化合物，其化学名为：胆甾-5-烯-3β-基 碳酸 2-(n-甲基吡咯烷-2-基)乙酯，在本发明中简称为cpy。cpy的结构式如式（ii）所示。

9、

10、本发明第二方面提供一种纳米制剂，所述纳米制剂包含本发明第一方面所述的化合物。优选地，所述纳米制剂为脂质体。更优选地，所述脂质体还包含磷脂和聚乙二醇化磷脂（如dspe-mpeg2000）。

11、在一个实施方案中，所述脂质体还负载有活性药物。所述活性药物可以是任何适合静脉给药的化疗药物、核酸药物、蛋白药物或诊断试剂。优选地，所述活性药物为化疗药物，例如阿霉素（dox）。

12、在另一个优选实施方案中，所述脂质体表面还修饰有透明质酸（ha），以进一步改善制剂的胶体稳定性和生物相容性，降低溶血风险。

13、本发明第三方面提供本发明所述化合物或纳米制剂在制备用于靶向肝脏的药物递送系统中的应用，或在制备用于诊断或治疗肝脏疾病的药物中的应用。所述肝脏疾病包括但不限于：肝癌、肝纤维化、肝炎、脂肪肝、肝脏代谢性疾病等。

14、本发明第四方面提供所述化合物的制备方法，以及所述纳米制剂的制备方法。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果：

16、（1）本发明提供的化合物cpy结构新颖，合成路线简洁，反应条件温和，后处理简便，产率可接受，具备良好的工业化放大前景。

17、（2）本发明首创性地发现，cpy具有显著且高度选择性的肝靶向能力。体内成像实验结果表明，负载荧光探针的cpy脂质体通过静脉给药后，在肝脏组织呈现出远高于其他主要脏器（心、脾、肺、肾）及肿瘤组织的荧光富集，且这一肝靶向优势在给药后24小时至72小时持续存在。这种单一脏器的高度富集特性在类似结构的化合物中极为罕见。

18、（3）本发明通过严谨的构效关系对比研究，确定了上述肝靶向性是本发明化合物cpy中特定含叔胺吡咯烷头基所带来的特定功能。 在完全相同的制剂处方和实验条件下，以同一胆甾醇为母核，cpy（n-甲基吡咯烷乙醇头基）表现出高度选择性的肝脏靶向，而cim（咪唑丙醇头基）和cps（二硫代氨基甲酸酯头基）则完全不具备肝靶向能力，转而靶向肿瘤组织。三者仅在头基的含氮杂环类型和连接方式上存在差异，上述对比排除了母核、连接臂和制剂因素对靶向差异的干扰，强有力地证明了肝靶向性是由n-甲基吡咯烷-2-基乙醇这一特定头基所赋予的，而非胆固醇母核或碳酸酯连接臂所能单独解释的普遍现象。考虑到cim和cps均为含有类似胆固醇母核的阳离子脂质材料，现有技术中并没有任何教导或启示表明仅仅将头基从咪唑或二硫代氨基甲酸酯更换为n-甲基吡咯烷，就能实现体内靶向性从肿瘤组织向肝脏组织的根本性转变。这种由细微头基差异引发的体内宏观靶向性“开关式”转变，完全超出了本领域技术人员的合理预期，构成本发明的核心创造性贡献。

19、（4）cpy自身即具备自组装成纳米粒的能力，无需添加大量辅料即可形成稳定的纳米分散体系，这中性质为开发多种多样的载体型纳米制剂奠定了非常良好的基础。

20、（5）基于cpy制备的脂质体制剂理化性质优良，粒径均一，包封率高，稳定性好，ha修饰后溶血率低，满足静脉给药需求，具备良好的临床转化前景。

1.一种化合物，其化学名为：胆甾-5-烯-3β-基 2-(n-甲基吡咯烷-2-基)乙基碳酸酯（cpy），或其药学上可接受的盐。

2.一种纳米制剂，其包含权利要求 1 所述的化合物。

3.根据权利要求 2 所述的纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂为脂质体。

4.根据权利要求 3 所述的纳米制剂，其特征在于，所述脂质体还包含磷脂和聚乙二醇化脂质。

5.根据权利要求 4 所述的纳米制剂，其特征在于，所述脂质体表面修饰有透明质酸（ha），且负载有化疗药物。

6.根据权利要求 2 所述的纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂为权利要求 1 所述化合物通过分子自组装形成的纳米粒。

7.权利要求 1 所述化合物或权利要求 2-6 任一项所述纳米制剂在制备用于靶向肝脏的药物递送系统中的应用。

8.根据权利要求 7 所述的应用，其特征在于，所述药物递送系统用于制备治疗肝脏疾病的药物。

9.根据权利要求 8 所述的应用，其特征在于，所述肝脏疾病选自肝癌、肝纤维化、肝炎、脂肪肝或肝脏代谢性疾病。

10.一种制备权利要求 1 所述化合物的方法，包括在有机碱存在下，使胆固醇氯甲酸酯与 2-(n-甲基吡咯烷-2-基)乙醇发生酯化反应，得到所述化合物。