SN38-脂肪醇前药及其自组装纳米粒和应用

技术领域

本发明属于药物制剂新辅料和新剂型领域，涉及一种SN38-脂肪醇前药及其自组装纳米粒和应用，具体涉及SN38-脂肪醇前药及其包含该前药的自组装纳米粒的构建，以及其在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

近年来恶性肿瘤的发病率逐渐升高，严重威胁着人类的健康。化疗是癌症治疗中最有效的策略之一。喜树碱(Camptothecin,CPT)属于生物碱类抗肿瘤药物，作用于DNA拓扑异构酶，可选择性杀伤增殖期肿瘤细胞。研究发现，在喜树碱母环的10位引入羟基，可以使喜树碱的抗肿瘤活性提高20倍，在7位添加位阻可以提高血液稳定性，因此喜树碱的衍生物7-乙基-10-羟基喜树碱(7-ethyl-10-hydroxycamptothecin,SN38)，成为喜树碱类抗肿瘤药物开发的热点。然而喜树碱类药物水溶性极差、同时会引发严重的不良反应，如骨髓抑制、腹泻、呕吐、血尿，这些问题都限制了喜树碱类药物的临床应用。

前药是通过化学结构修饰后，得到体外无活性或活性较小，在体内经酶或非酶的转化释放出活性药物而发挥药效，前药策略是提高化疗药物递送效率的有效方法。市售制剂开普拓注射液(Campto)，也称为盐酸伊立替康注射液，正是通过双哌啶基团对SN38进行结构修饰得到前体药物伊立替康(irinotecan)，通过伊立替康配制的静脉滴注射液，有效的改善 SN38溶解性差、毒副作用大等问题，但是伊立替康在体内的活性SN38的转化率仅为0.1- 1％，限制了其抗肿瘤活性。纳米药物递送系统能有效地延长药物在体内的循环时间，并增强抗肿瘤效果。在此基础上，基于前药策略的自组装纳米粒作为纳米药物递送系统，其结合了纳米技术和前药策略的优点，以其载药量高、稳定性好、毒副作用低等优势，已成为近几年化疗药物递送研究的热点。

前药通常由母药、连接链和侧链三部分组成，通过连接链将母药和侧链连接到一起。为了构建具有自组装能力的前药，现有的SN38前药大多使用脂肪酸作为侧链。脂肪酸侧链能够增加前药分子的结构灵活性，平衡分子间作用力，促进前药自组装。同时，侧链的长度、结构、支链的连接位置以及支链的碳链长度等均可能会影响前药自组装纳米粒的自组装能力、制剂学性质、体内命运和抗肿瘤效果。如何寻求一种能够提高自组装能力的前药自组装纳米粒是研究的重点。

而作为连接链，不同连接链的元素组成、链长或连接链的连接位置不同，其氧化还原敏感性也不同。因此，不同连接链和侧链修饰的SN38前药也具有不同的制剂学性质、体内命运以及抗肿瘤效果。

不论是前体药物还是纳米药物递药系统，智能触发药物在靶部位的选择性释放对于制剂的有效性和安全性都非常重要。因此，基于肿瘤微环境刺激-响应释药的智能药物递送系统成为近几年研究的热点。与正常细胞相比，肿瘤细胞内存在更高浓度的活性氧(ROS)和谷胱甘肽(GSH)。这种特殊的氧化还原微环境已被广泛用于设计智能响应型药物递送系统，以实现肿瘤部位特异性释药的同时降低对正常器官组织的毒副作用。单硫键、二硫键、单硒键以及二硒键均具有氧化还原双敏感的特性，可以智能响应肿瘤细胞内的高氧化还原状态并释放药物。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种SN38-脂肪醇前药及其自组装纳米粒和应用，具体为SN38-脂肪醇前药及其形成的自组装纳米粒，SN38-脂肪醇前药选自SN38- 直链脂肪醇前药或SN38-支链脂肪醇前药，其含有不同连接链以及不同碳链长度的侧链。该 SN38-脂肪醇前药形成的自组装纳米粒，具有粒径较小且分布均一、载药量高、稳定性好、抗肿瘤效果好和安全性好的优点。并且，SN38-支链脂肪醇前药会更有效打乱前药分子的紧密堆积，进一步增强前药的自组装能力。将自组装纳米粒用于作为纳米药物递送系统，能够靶向抗肿瘤。本发明为开发新的前药，以及其自组装纳米粒作为纳米药物递送系统提供了更多的选择，满足了临床对于高效-低毒化疗制剂的迫切需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了结构通式(I)所示的SN38-脂肪醇前药或其药学上可接受的盐：

其中，n＝1～3；

R为直链或支链的C3-C30烃基；

X为二硫键、单硫键、二硒键或单硒键中的一种。

进一步的，当R为支链的C3-C30烃基时，支链选自C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基中的一种或多种。

作为优选，R为直链或支链的C3-C24烃基；

当R为支链的C3-C24烃基时，支链选自C1-C10烷基、C2-C10烯基或C2-C10炔基中的一种或多种。

作为优选，R为直链或支链的C10-C24烃基；

当R为支链的C10-C24烃基时，支链选自C6-C10烷基、C6-C10烯基或C6-C10炔基中的一种或多种。

优选地，R为支链C10-C24烷基时，支链为C6-C10烷基。

作为优选，R为直链或支链的C16-C24烃基，当R为支链的C16-C24烃基时，支链为C6-C10烷基。

更优选地，R为支链的C19-C21烷基，支链为C9～C11烷基。

所述的R为不饱和烃基时，不饱和烃基中含有的烯基、炔基、或烯基与炔基数目之和为 1-5个。

所述R为支链的烃基时，R采用的支链脂肪醇羟基的取代位置在支链脂肪醇的第1-28 个碳。

优选地，R中的支链脂肪醇羟基取代位置为支链脂肪醇的1-15个碳上，更优选为支链脂肪醇羟基的9-11个碳。

更进一步地，R中的支链取代位置为支链脂肪醇羟基所在的碳。

具体地，当本发明的SN38-脂肪醇前药中的脂肪醇为支链脂肪醇时，所述的支链脂肪醇为2-己基-辛醇、1-庚基-辛醇、2-己基-癸醇、1-丁基-十二醇、1-庚基-壬醇、1-辛基-壬醇、2- 辛基-癸醇、2-庚基-十一醇、1-壬基-癸醇、2-辛基-十二醇、2-癸基-十四醇、2-十二烷基-十四醇、8-十五醇、9-十七醇、10-十九醇或11-二十一醇中的一种。

优选地，所述的支链脂肪醇为8-十五醇、9-十七醇、10-十九醇或11-二十一醇。

所述的SN38-脂肪醇前药中的SN38与脂肪醇通过二元酸为连接链连接，所述的二元酸为单硫代二元酸、单硒代二元酸、二硫代二元酸或二硒代二元酸，其中，所述的单硫代二元酸为单硫代二乙酸、单硫代二丙酸或单硫代二丁酸；所述的单硒代二元酸为单硒代二乙酸、单硒代二丙酸或单硒代二丁酸；所述的二硫代二元酸为2,2'-二硫代二乙酸、3,3'-二硫代二丙酸或4,4'-二硫代二丁酸；所述的二硒代二元酸为2,2'-二硒代二乙酸、3,3'-二硒代二丙酸或 4,4'-二硒代二丁酸。

具体地，本发明提供SN38-脂肪醇前药优选为SN38-8-十五醇前药、SN38-9-十七醇前药、SN38-10-十九醇前药以及SN38-11-二十一醇前药；

选择4,4'-二硫代二丁酸为连接链，将对应的前药分别命名为SN38-SS-C15、SN38-SS- C17、SN38-SS-C19和SN38-SS-C21，其结构式为：

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-8-十五醇前药SN38-SS-C15；

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-9-十七醇前药SN38-SS-C17；

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-10-十九醇前药SN38-SS-C19；

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药SN38-SS-C21；

本发明还提供了使用单硫代二乙酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药，将对应的前药命名为：SN38-S-C21，其结构式为：

单硫代二乙酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药SN38-S-C21；

本发明还提供了使用单硒代二乙酸以及4,4'-二硒代二丁酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药，将对应的前药分别命名为SN38-Se-C21，SN38-SeSe-C21，其结构式为：

单硒代二乙酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药SN38-Se-C21；

4,4'-二硒代二丁酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药SN38-SeSe-C21。

本发明所述的SN38-脂肪醇前药的合成方法，包括如下步骤：

步骤1：将二元酸溶解成二元酸酐后，与脂肪醇进行酯化反应，获得脂肪醇-二元酸单边酯中间产物，所述的脂肪醇：二元酸酐摩尔比为(1-10):(5-15)，所述的二元酸为单硫代二元酸、单硒代二元酸，二硫代二元酸或二硒代二元酸；

步骤2：脂肪醇-二元酸单边酯与SN38发生酯化反应，得到终产物SN38-脂肪醇前药，其中，按摩尔比，脂肪醇-二元酸单边酯：SN38＝1:(0.5-10)，反应方程路线为以下中的一种：

其中，n和R如上所述。

上述SN38-脂肪醇前药的合成方法，具体包括如下步骤：

(1)将二元酸溶于乙酸酐(AC

(2)取脂肪醇和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，与步骤(1)所得二元酸酐一并溶于二氯甲烷中，室温条件下搅拌12-18小时，通过层析柱分离得到中间产物：脂肪醇-二元酸单边酯；

(3)取1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)和4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，与中间产物脂肪醇-二元酸单边酯一并溶于无水二氯甲烷中，冰浴搅拌2-4小时，然后加入SN38，室温条件下搅拌24-48小时，再经制备液相分离纯化得终产物：SN38-脂肪醇前药。

所述的SN38-脂肪醇小分子前药的合成方法反应全程在氮气保护下进行。

所述的步骤(1)中，二元酸为单硫代二乙酸、单硫代二丙酸、单硫代二丁酸、单硒代二乙酸、单硒代二丙酸、单硒代二丁酸、2,2'-二硫代二乙酸、3,3'-二硫代二丙酸、4,4'-二硫代二丁酸、2,2'-二硒代二乙酸、3,3'-二硒代二丙酸或4,4'-二硒代二丁酸。

所述的步骤(1)中，按比例，二元酸：乙酸酐＝1mmol:(1-10)mL，优选为1mmol:(1-2) mL。

所述的步骤(2)中，脂肪醇为C3-C30直链或支链脂肪醇，当为支链脂肪醇时，支链为 C1-C18烷基、C2-C18烯基或C2-C18炔基中的一种或多种。

所述的步骤(2)中，按摩尔比，DMAP：脂肪醇：二元酸酐＝1:(1-10):(2-15)，优选为1:(2- 5):(10-15)。

所述的步骤(3)中，按摩尔比，中间产物脂肪醇-二元酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:(1-10):(2-6):(0.2-5):(0.5-10)，优选为1:(1-2):(2-4):(0.3-2):(0.8-2)。

所述的步骤(3)中，制备的SN38-脂肪醇前药质量纯度在99％以上。

本发明还提供了SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒，所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒为非PEG化的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒、PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒、主动靶向修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒、包载疏水性荧光物质的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒或包载药物的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒。

所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒的制备方法，包括如下步骤：

当为非PEG化的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒时，制备方法：将SN38-脂肪醇前药溶解到有机溶剂中，搅拌下将该溶液缓缓滴加到水中，SN38-脂肪醇前药自发形成均匀的纳米粒；采用减压旋转蒸发法除去制剂中的有机溶剂，得到不含任何有机溶剂的纳米胶体溶液，即为非PEG化的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒。

当为PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒或主动靶向修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒时，制备方法：将PEG修饰剂或主动靶向修饰剂，和SN38-脂肪醇前药溶解到有机溶剂中，搅拌下，将该溶液缓缓滴加到水中，SN38-脂肪醇前药自发形成均匀的纳米粒；采用减压旋转蒸发法除去制剂中的有机溶剂，得到不含任何有机溶剂的纳米胶体溶液，即为PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒或主动靶向修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒，其中，SN38-脂肪醇前药：PEG修饰剂或主动靶向修饰剂的质量比为1:(0.1-1)， PEG修饰剂为两亲性聚合物或靶向基团，更优选为DSPE-PEG、TPGS、PEG-PLGA、PEG- PE或DSPE-PEG-FA，主动靶向修饰剂为能够靶向到特定组织的物质，优选为抗体、糖残基、激素、受体或配体。

当为包载疏水性荧光物质的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒或包载药物的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒时，制备方法：将PEG修饰剂、疏水性荧光物质或药物、SN38-脂肪醇前药溶解到有机溶剂中，搅拌下将该溶液缓缓滴加到水中，SN38-脂肪醇前药自发形成均匀的纳米粒；采用减压旋转蒸发法除去制剂中的有机溶剂，得到不含有机溶剂的纳米胶体溶液，即为包载疏水性荧光物质的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒或药物的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒，其中，按质量比，SN38-脂肪醇前药：PEG修饰剂：疏水性荧光物质或药物＝1:(0.1-1):(0.1-1)。

所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒的粒径为110～130nm，粒径分布小于0.2，载药量为34～40％。

所述的SN38-脂肪醇前药或所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。

所述的SN38-脂肪醇前药或所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒在制备注射给药、口服给药或局部给药系统中的应用。

所述的SN38-脂肪醇前药或所述的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用中，能够提高疗效、降低毒性。

本发明的有益效果：

(1)本发明设计合成了含有不同脂肪醇侧链的SN38-脂肪醇前药，合成方法简单易行；并制备了粒径较小、粒度分布均一的SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒，制备方法简单易行； (2)考察了不同长度的支链脂肪醇侧链对前药自组装纳米粒制剂学性质、和抗肿瘤活性等方面的影响。结果表明：SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒能有效提高SN38的疗效，降低其毒副作用；不同的侧链会对SN38-脂肪醇前药的自组装纳米粒的制剂学性质、与抗肿瘤活性产生显著影响；11-二十一醇作为侧链时前药自组装纳米粒的安全性最佳。本发明为开发高效-低毒化疗制剂提供了新的策略与选择。

附图说明

图1为本发明实施例5的单硫代二乙酸作为连接链的SN38-脂肪醇前药的质谱图。

图2为本发明实施例8的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中肿瘤体积变化图。

n.s.：P≥0.05*：P<0.05(均为双侧t检验)

图3为本发明实施例8的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中体重变化图。

n.s.：P≥0.05(均为双侧t检验)

图4为本发明实施例8的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中肿瘤负荷图。

n.s.：P≥0.05***：P<0.001****：P<0.0001(均为双侧t检验)

图5为本发明实施例8的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中生化常规指标图。

图6为本发明实施例8的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中血液常规指标图。

图7为本发明实施例9的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中肿瘤体积变化图。

图8为本发明实施例9的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中在相同的给药浓度下的肿瘤体积变化图。

*：P<0.05**：P<0.01(均为双侧t检验)

图9为本发明实施例9的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中体重变化图。

****：P<0.0001(均为双侧t检验)

图10为本发明实施例9的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒在体内抗肿瘤实验中肿瘤负荷图。

n.s.：P≥0.05***：P<0.001****：P<0.0001(均为双侧t检验)

图11为本发明实施例10的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的耐受性实验中小鼠体重变化图。

图12为本发明实施例10的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的耐受性实验中存活数图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-8-十五醇前药的合成

将4,4'-二硫代二丁酸溶于乙酸酐中，置于25mL茄形瓶中，溶解完全后，25℃磁力搅拌 2小时后转移到100mL茄形瓶中，加入三倍体积量甲苯，减压旋转蒸发除去甲苯与乙酸酐，得到二硫代二丁酸酐；反应中，按比例，4,4'二硫代二丁酸：乙酸酐＝1:1，单位 mmol:mL；

加入二氯甲烷溶解所形成的二硫代二丁酸酐，然后加入8-十五醇的二氯甲烷溶液，并缓缓滴加二氯甲烷溶解的4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶液，滴加速率为1-2mL/min，25℃磁力搅拌12小时，得到中间产物粗8-十五醇-二硫代二丁酸单边酯，层析柱法采用环己烷-丙酮洗脱体系进行分离提纯，得到纯化的8-十五醇-二硫代二丁酸单边酯；按摩尔比，DMAP：8-十五醇：二硫代二丁酸酐＝0.4:2:1；

将得到纯化的8-十五醇-二硫代二丁酸单边酯加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷溶液，0℃冰浴活化2小时，然后加入SN38的二氯甲烷溶液，25℃搅拌48小时。反应结束后采用制备液相对产物进行分离，制得4,4'二硫代二丁酸作为连接链的SN38-8-十五醇前药。按摩尔比， 8-十五醇-二硫代二丁酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:1:2:0.4:0.8。

采用

1

实施例2：

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-9-十七醇前药的合成

将4,4'-二硫代二丁酸溶于乙酸酐中，置于25mL茄形瓶中，溶解完全后，25℃磁力搅拌 2小时后转移到100mL茄形瓶中，加入三倍量甲苯，减压旋转蒸发除去甲苯与乙酸酐，得到二硫代二丁酸酐；按比例，4,4'二硫代二丁酸：乙酸酐＝1:1，单位mmol:mL；

加入二氯甲烷溶解所形成的二硫代二丁酸酐，然后加入9-十七醇的二氯甲烷溶液，并缓缓滴加二氯甲烷溶解的4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶液，滴加速率为1-2mL/min，25℃磁力搅拌12小时，得到中间产物粗9-十七醇-二硫代二丁酸单边酯，层析柱法采用环己烷-丙酮洗脱体系进行分离提纯，得到纯化后的9-十七醇-二硫代二丁酸单边酯；按摩尔比，DMAP：9- 十七醇：二硫代二丁酸酐＝0.4:2:1；

将得到纯化的9-十七醇-二硫代二丁酸单边酯加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷溶液，0℃冰浴活化2小时，然后加入SN38的二氯甲烷溶液，25℃搅拌48小时。反应结束后采用制备液相对产物进行分离，制得4,4'二硫代二丁酸作为连接链的SN38-9-十七醇前药。按摩尔比， 9-十七醇-二硫代二丁酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:1:2:0.4:0.8。

采用

1

实施例3：

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-10-十九醇前药的合成

将4,4'-二硫代二丁酸溶于乙酸酐中，置于25mL茄形瓶中，溶解完全后，25℃磁力搅拌 2小时后转移到100mL茄形瓶中，加入三倍体积量甲苯，减压旋转蒸发除去甲苯与乙酸酐，得到二硫代二丁酸酐；按比例，4,4'二硫代二丁酸：乙酸酐＝1:1，单位mmol:mL；

加入二氯甲烷溶解所形成的二硫代二丁酸酐，然后加入10-十九醇的二氯甲烷溶液，并缓缓滴加二氯甲烷溶解的4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶液，滴加速率为1-2mL/min，25℃磁力搅拌12小时，得到中间产物粗10-十九醇-二硫代二丁酸单边酯，层析柱法采用环己烷-丙酮洗脱体系进行分离提纯，得到纯化的10-十九醇-二硫代二丁酸单边酯；按摩尔比，DMAP： 10-十九醇：二硫代二丁酸酐＝0.4:2:1；

将得到纯化的10-十九醇-二硫代二丁酸单边酯加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷溶液，0℃冰浴活化2小时，然后加入SN38的二氯甲烷溶液，25℃搅拌48小时。反应结束后采用制备液相对产物进行分离，制得4,4'二硫代二丁酸作为连接链的SN38-10-十九醇前药。按摩尔比， 10-十九醇-二硫代二丁酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:1:2:0.4:0.8。

采用

1

实施例4：

4,4'-二硫代二丁酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药的合成

将4,4'-二硫代二丁酸溶于乙酸酐中，置于25mL茄形瓶中，溶解完全后，25℃磁力搅拌 2小时后转移到100mL茄形瓶中，加入三倍体积量甲苯，减压旋转蒸发除去甲苯与乙酸酐，得到二硫代二丁酸酐；按比例，4,4'二硫代二丁酸：乙酸酐＝1:1，单位mmol:mL；

加入二氯甲烷溶解所形成的二硫代二丁酸酐，然后加入11-二十一醇的二氯甲烷溶液，并缓缓滴加二氯甲烷溶解的4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶液，滴加速率为2mL/min，25℃磁力搅拌12小时，得到中间产物粗11-二十一醇-二硫代二丁酸单边酯，层析柱法采用环己烷-丙酮洗脱体系进行分离提纯，得到纯化的11-二十一醇-二硫代二丁酸单边酯；按摩尔比， DMAP：11-二十一醇：二硫代二丁酸酐＝0.4:2:1；

将得到的纯化的11-二十一醇-二硫代二丁酸单边酯加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷溶液， 0℃冰浴活化2小时，然后加入SN38的二氯甲烷溶液，25℃搅拌48小时。反应结束后采用制备液相对产物进行分离，制得4,4'二硫代二丁酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药。按摩尔比，11-二十一醇-二硫代二丁酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:1:2:0.4:0.8。

采用

1

实施例5：

单硫代二乙酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药的合成

单硫代二乙酸溶于乙酸酐中，置于25mL茄形瓶中，溶解完全后，25℃磁力搅拌2小时后转移到100mL茄形瓶中，加入三倍体积量甲苯，减压旋转蒸发除去甲苯与乙酸酐，得到二硫代二丁酸酐；按比例，单硫代二乙酸：乙酸酐＝1:1，单位mmol:mL；

加入二氯甲烷溶解所形成的单硫代二乙酸酐，然后加入11-二十一醇的二氯甲烷溶液，并缓缓滴加二氯甲烷溶解的4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶液，25℃磁力搅拌12小时，得到中间产物粗11-二十一醇-单硫代二乙酸单边酯，层析柱法采用环己烷-丙酮洗脱体系进行分离提纯，得到纯化的11-二十一醇-单硫代二乙酸单边酯；按摩尔比，DMAP：11-二十一醇：单硫代二乙酸酐＝0.4:2:1；

将得到的纯化的11-二十一醇-单硫代二乙酸单边酯加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷溶液， 0℃冰浴活化2小时，然后加入SN38的二氯甲烷溶液，25℃搅拌48小时。反应结束后采用制备液相对产物进行分离，制得单硫代二乙酸作为连接链的SN38-11-二十一醇前药。按摩尔比，11-二十一醇-单硫代二乙酸单边酯：HOBt：EDCI：DMAP：SN38＝1:1:2:0.4:0.8。

采用质谱法对产物结构进行确证，质谱图如图1所示，MS(ESI)m/z for C

实施例6：PEG修饰的小分子前药自组装纳米粒的制备

精密称取0.4mg DSPE-PEG

表1.PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的粒径、粒径分布、表面电荷和载药量

结果表明：不同支链脂肪醇侧链的SN38-脂肪醇前药均可以形成自组装纳米粒。以二硫键桥连的SN38-支链脂肪醇前药形成的PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的粒径均在120nm左右，单硫键桥连的SN38-S-C21 NPs粒径较小，几种前药纳米粒的粒径分布非常均匀，粒径分布均在0.1左右，有助于纳米粒通过实体肿瘤的高通透性和滞留效应实现肿瘤靶向蓄积。纳米粒表面电荷均在-20至-30mV左右，有利于通过电荷排斥作用阻止纳米粒的聚集。

实施例7：PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的细胞毒性

采用MTT法考察PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的细胞毒性对小鼠结肠癌 (CT26)细胞的细胞毒性。首先将状态良好的细胞消化，用培养液稀释至2×10

对细胞毒性实验结果进行分析，计算得出溶液剂和前药纳米粒的半数抑制浓度(IC

表2.PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的细胞毒性

实施例8：PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的在体内抗肿瘤实验

将小鼠结肠癌细胞悬液(4T1,5x10

实施例9：PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的在体内抗肿瘤实验

将小鼠结肠癌细胞悬液(4T1,5x10

实施例10：PEG修饰的SN38-脂肪醇前药自组装纳米粒的耐受性实验

将雄性BALB/c小鼠分为7组，每组6只。其中两组分别尾静脉注射给药SN38溶液剂和Campto。另外四组分别尾静脉注射给药SN38-SS-C15 NPs，SN38-SS-C17 NPs，SN38-SS-C19 NPs，SN38-SS-C21 NPs，还有一组为空白对照组。每隔24小时给药一次，给药剂量为5mg/kg，给药剂量以SN38浓度计算，共给药12次。每次给药后观察小鼠的体重变化和存活状况。结果如图11和图12所示。SN38溶液剂在第4次给药后就出现小鼠死亡的现象。四种前药纳米粒的安全性实验结果为：SN38-SS-C21 NPs＞SN38-SS-C19 NPs＞SN38-SS-C17 NPs＞SN38-SS-C15 NPs。结果表明，连接链的长度会影响前药的安全性，其中，含有更长连接链的SN38-SS-C21 NPs具有更好的安全性，说明11-二十一醇作为连接链在安全性上更具有优势。