聚乙二醇-硫基辛酸-維生素e共聚物及制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚己二醇-硫基辛酸-維生素E共聚物及制備方法和應(yīng)用，屬于納米 醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子聚合物膠束由于其具有納米級尺寸而被廣泛用于癌癥治療領(lǐng)域。納米膠束 可W通過增強(qiáng)滲透性和保留效應(yīng)，祀向?qū)⒖鼓[瘤藥物輸送到腫瘤內(nèi)部。為了實(shí)現(xiàn)祀向給藥， 納米膠束必須在血液循環(huán)中保持結(jié)構(gòu)完整并且具有足夠長的有效載藥時間（循環(huán)期）。然 而由于體內(nèi)納米膠束的熱力學(xué)和動力學(xué)不穩(wěn)定性，其在到達(dá)腫瘤部位之前會發(fā)生崩解，導(dǎo) 致在血液中過早釋放藥物。納米膠束是一種由聚合物自組裝得到的聚集體，因而其與聚合 物形成動態(tài)平衡。在血液循環(huán)中，體內(nèi)代謝W及腎排泄不斷地清除組合膠束的聚合物，因此 使得動態(tài)平衡向膠束結(jié)構(gòu)崩解的方向移動。此外，聚合物與血液中的血漿蛋白及細(xì)胞的聚 合進(jìn)一步破壞膠束結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致藥物分子從膠束內(nèi)快速解離。
[0003] 為了使得聚合物膠束在體內(nèi)循環(huán)中保持結(jié)構(gòu)完整并不被崩解，現(xiàn)有技術(shù)中通常是 將聚合物通過共價鍵網(wǎng)聯(lián)，從而形成一個單一的具有納米結(jié)構(gòu)的大分子。納米膠束的網(wǎng)聯(lián) 必須能夠在水溶液中發(fā)生，使用無毒物質(zhì)，產(chǎn)生無毒物質(zhì)，并且此種網(wǎng)聯(lián)過程在腫瘤內(nèi)是可 逆的，W便有效地釋放所載藥物和排泄降解的聚合物。
[0004] 應(yīng)用雙硫鍵方法內(nèi)網(wǎng)聯(lián)納米膠束能夠取得卓越的可逆性和生物相容性。雙硫化合 物可W被細(xì)胞組織內(nèi)高濃度的谷脫甘膚（1~10毫摩爾）還原分解從而釋放抗腫瘤藥物， 而不會被血液中的谷脫甘膚（2~10微摩爾）所還原分解。而且，目前研究結(jié)果已經(jīng)確認(rèn) 谷脫甘膚在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常組織細(xì)胞，因此，使用雙硫鍵網(wǎng)聯(lián)的納米膠束 特別適用于抗癌藥物瘤內(nèi)遞送。
[0005] 絕大多數(shù)現(xiàn)有的納米膠束都是在聚合物分子內(nèi)的雙硫鍵連接，該種網(wǎng)聯(lián)方法制做 的納米膠束無法裝載藥物。而在分子間雙硫鍵網(wǎng)聯(lián)都是在膠束疏水核內(nèi)形成的，該種分子 間雙硫鍵網(wǎng)聯(lián)減弱膠束核內(nèi)的疏水性，使納米膠束很難負(fù)載疏水性抗癌藥物，因此無法大 劑量裝載抗癌藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚己二醇-硫基辛酸-維生 素E共聚物及制備方法和應(yīng)用，通過簡單的制備方法得到一種穩(wěn)定的、長循環(huán)期的抗腫瘤 納米膠束，能夠大劑量負(fù)載抗癌藥物，并且該載藥膠束能在腫瘤內(nèi)分解釋放藥物。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[000引聚己二醇-硫基辛酸-維生素E共聚物，所述共聚物即陽Gx-TAy-VEz，其中x、y、z 分別為聚合物分子陽G、TA、VE的重復(fù)單元數(shù)，X為20~1000, y為2、4、6、8或10, Z為1、 2、4或8,結(jié)構(gòu)通式I如下所示；其中，z = l時，l=m = n = 0;z = 2時，l=m = 0，n = l；z = 4 0^, l = 0,m = n = l；z = 8 0^, l=m = n = l；
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物，其特征在于：所述共聚物即PEGx-TAy-VEz， 其中x、y、z分別為聚合物分子PEG、TA、VE的重復(fù)單元數(shù)，X為20~1000, y為2、4、6、8或 10, z為1、2、4或8,結(jié)構(gòu)通式I如下所示：其中，z = 1時，I = m = η = 0 ;z = 2時，1 = m = 0，n = l;z = 4 時，l=0，m = n = l;z = 8 時，I = m = η = 1 ;
* ο
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物，其特征在于：所述 PEGx-TAy-VEz 共聚物為 PEGl 15-TA4-VE4。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的制備方法，其特 征在于：PEGx-TAy-VEz共聚物通過以下合成路線制得：以甲氧基-聚乙二醇-胺基·鹽酸為 原料，與N-芴甲氧羰基-Ν'-叔丁氧羰基-L-賴氨酸反應(yīng)得到I -2, I -2中芴甲氧羰基脫除 后與N-芴甲氧羰基-Ν'-叔丁氧羰基-L-賴氨酸反應(yīng)0~4次后得到I -3, I -3中芴甲氧 羰基脫除后與N，N'_二芴甲氧羰基-L-賴氨酸反應(yīng)0~3次后得到I -4, I -4中芴甲氧羰 基脫除后與維生素 E氧乙酸反應(yīng)得到I -5, I -5中叔丁氧羰基脫除后與N，N'_二芴甲氧羰 基-L-賴氨酸反應(yīng)得到I -6, I -6中芴甲氧羰基脫除后與硫辛酸反應(yīng)即得PEGx-TAy-VEz 共聚物，
f 其中，步驟a反應(yīng)條件為N-芴甲氧羰基-Ν' -叔丁氧羰基-L-賴氨酸，Ν，Ν' -二異丙基碳 二亞胺，羥基苯并三唑水化物，N-乙基二異丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，5~7小時；步 驟b反應(yīng)條件為：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，1~3小時；ii)N-芴甲氧羰基-Ν'-叔 丁氧羰基-L-賴氨酸，Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺，羥基苯并三唑水化物，N-乙基二異丙胺， N，N-二甲基甲酰胺，室溫，5~7小時；步驟c反應(yīng)條件為：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室 溫，1~3小時；ii)N，Ν' -二芴甲氧羰基-L-賴氨酸，Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺，羥基苯并 三唑水化物，N-乙基二異丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，5~7小時；步驟d反應(yīng)條件為： i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，1~3小時；ii)維生素 E氧乙酸，N，N' -二異丙基碳二 亞胺，N-羥基琥珀酰亞胺，N-乙基二異丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，1~3小時；步驟e 反應(yīng)條件為：i)三氟乙酸，二氯甲烷，室溫，1~2小時；ii)N，Ν' -二芴甲氧羰基-L-賴氨 酸，Ν，Ν'_二異丙基碳二亞胺，羥基苯并三唑水化物，N-乙基二異丙胺，Ν，Ν-二甲基甲酰胺， 室溫，5~7小時；步驟f反應(yīng)條件為：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，1~3小時；ii) 硫辛酸，Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺，N-羥基琥珀酰亞胺，N，N-二甲基甲酰胺，室溫，12~15 小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的制備方法，其特征 在于： 步驟a為：將甲氧基-聚乙二醇-胺基·鹽酸、N-芴甲氧羰基-Ν' -叔丁氧羰基-L-賴 氨酸、Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺、羥基苯并三唑水化物、N-乙基二異丙胺和N，N-二甲基甲 酰胺混合溶解，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -2 ; 步驟b為：i)將I -2與體積比為1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室溫 攪拌反應(yīng)1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入N-芴甲氧羰基-Ν' -叔丁氧羰 基-L-賴氨酸、Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺、羥基苯并三唑水化物、N-乙基二異丙胺和N，N-二 甲基甲酰胺混合溶解，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，該步驟進(jìn)行O~ 4次后得到I -3 ; 步驟c為：i)將I -3與體積比為1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室溫 攪拌反應(yīng)1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入Ν，Ν' -二芴甲氧羰基-L-賴氨 酸、Ν，Ν' -二異丙基碳二亞胺、羥基苯并三唑水化物、N-乙基二異丙胺和N，N-二甲基甲酰 胺混合溶解，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，該步驟進(jìn)行O~3次后得 到 I -4 ; 步驟d為：i)將I -4與體積比為1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室溫 攪拌反應(yīng)1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入維生素 E氧乙酸、Ν，Ν' -二異丙 基碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺、N-乙基二異丙胺和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室溫?cái)?拌反應(yīng)1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -5 ; 步驟e為：i)將I -5與體積比為1 : 3的二氯甲烷和三氟乙酸混合溶解，室溫?cái)嚢璺?應(yīng)1~2h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入Ν，Ν' -二芴甲氧羰基-L-賴氨酸、N， Ν' -二異丙基碳二亞胺、羥基苯并三唑水化物、N-乙基二異丙胺和Ν，Ν-二甲基甲酰胺混合 溶解，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -6 ; 步驟f為：i)將I -6與體積比為1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室溫 攪拌反應(yīng)1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入硫辛酸、Ν，Ν' -二異丙基碳二亞 胺、N-羥基琥珀酰亞胺和N，N-二甲基甲酰胺混合，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)12~15h后，(TC~4°C乙 醚沉淀，去離子水中透析2天，冷凍干燥得到PEGx-TAy-VEz共聚物。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物在共價網(wǎng)聯(lián)納米膠 束中的應(yīng)用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的應(yīng)用，其特征在于： PEGx-TAy-VEz共聚物溶解于氯仿中，室溫下?lián)]發(fā)溶劑得薄膜，薄膜干燥后，在生理鹽水中水 化，氮?dú)獗Ｗo(hù)中加入二硫蘇糖醇，搖蕩，得到共價網(wǎng)聯(lián)納米膠束。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的應(yīng)用，其特征在于： PEGx-TAy-VEz共聚物與抗腫瘤藥物溶解于氯仿中，室溫下?lián)]發(fā)溶劑得薄膜，薄膜干燥后，在 生理鹽水中水化，氮?dú)獗Ｗo(hù)中加入二硫蘇糖醇，搖蕩，得到負(fù)載抗腫瘤藥物的共價網(wǎng)聯(lián)納米 膠束。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的應(yīng)用，其特征 在于：室溫下?lián)]發(fā)溶劑至干，形成薄膜，薄膜真空干燥12~15h，在生理鹽水中水化后，通入 氮?dú)鈒Omin，氮?dú)獗Ｗo(hù)中加入二硫蘇糖醇，4°C下?lián)u蕩24h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的應(yīng)用，其特征在于： 所述抗腫瘤藥物為疏水性抗腫瘤藥物紫杉醇、阿霉素、吉西他濱、卡培他濱、鹽酸厄洛替尼、 伊馬替尼或厄洛替尼。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5~7任一項(xiàng)所述的聚乙二醇-硫基辛酸-維生素 E共聚物的應(yīng)用， 其特征在于：所述共價網(wǎng)聯(lián)納米膠束的臨界膠束濃度為0. lmg/L~3mg/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙二醇-硫基辛酸-維生素E、即PEGx-TAy-VEz共聚物及其制備方法和應(yīng)用，其中x、y、z分別為聚合物分子PEG、TA、VE的重復(fù)單元數(shù)，x為20～1000，y為2、4、6、8或10，z為1、2、4或8，由聚乙二醇、維生素E和硫辛酸經(jīng)多步肽縮合反應(yīng)制得，所得共聚物可用于制備共價網(wǎng)聯(lián)納米膠束。本發(fā)明的PEGx-TAy-VEz共聚物，制備方法簡單，條件溫和，易控制；所得共聚物通過采用雙硫鍵共價聯(lián)結(jié)技術(shù)，能夠得到一種極為穩(wěn)定的、長循環(huán)期的用于負(fù)載抗腫瘤藥物的共價網(wǎng)聯(lián)納米膠束，能在腫瘤內(nèi)分解釋放藥物。本發(fā)明的共價網(wǎng)聯(lián)納米膠束實(shí)現(xiàn)了大劑量裝載抗腫瘤藥物，避免了毒性有機(jī)溶劑的使用。
【IPC分類】A61K47-34, A61K9-107, C08G65-00, A61K31-337, A61P35-00
【公開號】CN104672441
【申請?zhí)枴緾N201510067442
【發(fā)明人】袁宏明
【申請人】長春艾諾生化醫(yī)藥有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日