本發明提出一種基因和化學藥物共轉運載體及其使用方法，屬于生物材料領域，該載體可共轉運基因藥物和化學藥物，且疏水藥物的負載不影響多肽的自組裝結構以及與DNA的結合能力，可同時運送模擬疏水性藥物分子和DNA進入細胞。該技術方案包括將多肽分子溶于緩沖液中自組裝為納米纖維狀結構，先與疏水性藥物分子或模擬藥物分子溶液充分結合，得到多肽/藥物分子負載體溶液，再將所述多肽/藥物分子負載體溶液與基因分子溶液在預定條件下充分混合制備得到，即多肽/藥物/基因分子負載體溶液。本發明能夠應用于基因和化學藥物的共轉運過程中。

技術領域

本發明屬于生物材料領域，尤其涉及一種基因和化學藥物共轉運載體及其使用方法。

背景技術

由于生物體對化學治療藥物耐藥性的出現，單一藥物在疾病治療時往往不能獲得最佳療效，因此多種藥物聯合治療成為近年來藥物研究的熱點。目前，聯合藥物治療主要包括不同化療組合，其中小分子化療藥物與基因藥物聯合治療受到越來越多的關注。然而，其發展受到一個主要因素的阻礙，即藥物運輸系統的構建，其關鍵在于設計簡單的共轉運藥物載體。

分子要成為基因與藥物共轉運載體，它必須具有兩種功能：第一，作為基因載體，應該是一種高效的DNA凝聚試劑。由于DNA分子本身為線性伸展構象且帶有負電荷，會與細胞膜外層的陰離子產生靜電排斥，DNA分子難以獨立地穿透細胞膜進入細胞內部，因此，基因載體應該可以將DNA凝聚為體積較小的顆粒，從而使DNA分子易于通過內吞或胞飲作用進入細胞內；第二，作為疏水藥物分子載體，需要有疏水藥物分子的結合位點，負載的疏水藥物進入體內后再緩慢釋放。

目前研究較多的藥物載體多為單一藥物載體，對共轉運載體的研究較少，且多為表面修飾的脂質分子，它可以提供疏水空腔和DNA結合位點，然而這些脂質分子作為藥物載體仍然存在兩個突出問題：第一，脂質分子表面修飾過程復雜，合成步驟繁瑣；第二，脂質分子的生物相容性差，在體內不易被分解。因此，研發具有較高基因轉染效率和藥物負載效率的藥物載體有望為疾病治療提供新的選擇。

肽分子由氨基酸殘基組成，具有生物相容性高、體內可降解等優點，且短肽分子的可設計性強，合成方法簡單，如能設計合適的多肽分子，在其中引入較多正電荷使其具有強的DNA結合能力，同時引入疏水性氨基酸殘基，進一步賦予分子較強的組裝聚集能力使其可以為疏水藥物的負載提供疏水空腔，將有望成為優良的基因與化學藥物共轉運載體。

發明內容

本發明提出一種基因和化學藥物共轉運載體及其使用方法，該載體可共轉運基因藥物和化學藥物，且疏水藥物的負載不影響多肽的自組裝結構以及與DNA的結合能力，可同時運送模擬疏水性藥物分子和DNA進入細胞。

為了達到上述目的，本發明提供了一種基因和化學藥物共轉運載體，將多肽分子溶于緩沖液中自組裝為納米纖維狀結構，先與疏水性藥物分子或模擬藥物分子溶液充分結合，得到多肽/藥物分子負載體溶液，再將所述多肽/藥物分子負載體溶液與基因分子溶液在預定條件下充分混合制備得到，即多肽/藥物/基因分子負載體溶液。

作為優選，上述技術方案中的緩沖液為濃度為20mM的Hepes緩沖液。該多肽溶于緩沖液中可自組裝形成纖維狀結構，可以利用多肽纖維的疏水空腔負載疏水藥物分子，利用多肽大量的正電荷結合負載基因藥物，實現基因藥物和化學藥物的共輸運。

作為優選，所述多肽分子具有以下序列：

Ac-IIIIIGPLGLAGGRRRRRRRR-NH₂，結構式為：

上述技術方案中的多肽分子含有8個帶正電的精氨酸序列，可與帶負電的DNA結合，因此，可作為一種有效的基因轉染試劑。

作為優選，所述多肽分子溶于緩沖液中自組裝為納米纖維狀結構的步驟包括：