一種支化聚乙二醇的脂質(zhì)衍生物及其組成的脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子合成領(lǐng)域，一種支化聚乙二醇的磷脂類(lèi)衍生物及其組成的脂質(zhì) 膜結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 脂質(zhì)體是脂質(zhì)(常見(jiàn)的為磷脂、膽固醇)分散在水中形成的一種包封一部分水相的 封閉囊泡，外形為球形、類(lèi)球形、橢圓形等形狀，直徑大小約為幾十納米到幾十微米。脂質(zhì)體 為一種新型藥物載體，其在血液中的穩(wěn)定性是發(fā)揮藥物載體作用的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的脂質(zhì)體 制劑中，當(dāng)靜脈給藥時(shí)，具有在血液中的滯留性差、易于被肝臟、脾臟等網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（以下 簡(jiǎn)稱(chēng)為"RES"）捕獲的問(wèn)題，在利用脂質(zhì)體作為藥物傳遞系統(tǒng)，將藥物傳遞至"RES"系統(tǒng)以外 的器官或使試劑長(zhǎng)時(shí)間地滯留在血液中控制藥物釋放時(shí)，存在著困難。除此外，血液中有多 種破壞因素：高密度脂蛋白（HDL)是破壞脂質(zhì)體的主要成分，HDL和脂質(zhì)體易發(fā)生apoA-Ι與 磷脂的互換，脂質(zhì)體膜形成孔洞；引起藥物滲漏和水、電解質(zhì)的大量進(jìn)入，最終滲透裂解脂 質(zhì)體;血清白蛋白與脂質(zhì)體磷脂結(jié)合形成復(fù)合物，降低其穩(wěn)定性;血液中的磷脂酶可水解磷 月旨。這些因素綜合使傳統(tǒng)脂質(zhì)體的半衰期僅十幾分鐘。
[0003] 為了延長(zhǎng)脂質(zhì)體的半衰期，避免RES的捕獲，目前主要利用糖脂、糖蛋白質(zhì)或親水 性聚合物修飾脂質(zhì)體表面，使脂質(zhì)體具有長(zhǎng)循環(huán)特性。目前，采用聚乙二醇(PEG)偶聯(lián)并組 裝到脂質(zhì)體膜上，可以延長(zhǎng)脂質(zhì)體的血循環(huán)時(shí)間。同時(shí)，聚乙二醇的分子量越大對(duì)脂質(zhì)體的 血循環(huán)時(shí)間的延長(zhǎng)效果越好。影響聚乙二醇化脂質(zhì)體延長(zhǎng)血循環(huán)時(shí)間的因素有:①立體位 阻：聚乙二醇在脂質(zhì)體表面呈部分延展的構(gòu)象，這一立體位阻層猶如一把"刷子"，將靠近的 大分子或脂蛋白復(fù)合物推離脂質(zhì)體，從而減弱血中各種成分的作用，特別是血漿蛋白的調(diào) 節(jié)作用以及隨后的RES攝取作用，同時(shí)脂蛋白的交換、磷脂酶的水解等均受到有效抑制。② 提尚I旲表面未水性:聚乙^?醇有很長(zhǎng)的極性基團(tuán)，能提尚脂質(zhì)體表面的未水性，從而提尚了 單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)(MPS)對(duì)其吸收破壞作用的能皇，有效組織了脂質(zhì)體表面與血白蛋白的 調(diào)節(jié)作用，并降低了脂質(zhì)體對(duì)MPS的親和作用。一般認(rèn)為，立體位阻和提高膜表面的親水性 兩個(gè)因素同時(shí)存在，兩者共同作用使PEG化脂質(zhì)體成為一種長(zhǎng)效脂質(zhì)體。
[0004] 利用腫瘤組織的pH值比周?chē)＝M織低的事實(shí)，可以設(shè)計(jì)pH敏感性脂質(zhì)體。其原 理是：低pH時(shí)可導(dǎo)致脂肪酯羧基的質(zhì)子化而引起六方晶相(非相層接頭）的形成，導(dǎo)致脂質(zhì) 體膜的不穩(wěn)定，產(chǎn)生聚集或融合，將包封的物質(zhì)導(dǎo)入胞漿及主動(dòng)靶向病變組織，腫瘤組織等 靶部位高效地釋放包封在脂質(zhì)體內(nèi)的生物相關(guān)物質(zhì)，同時(shí)避免RES清除及溶酶體的降解，增 加組織對(duì)藥物的攝取量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的，是為了更有效延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，提供一種支化聚 乙二醇的脂質(zhì)衍生物及其組成的脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體。
[0006] 本發(fā)明的上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] 一種支化聚乙二醇的磷脂類(lèi)衍生物，其通式如式(1)所示：
[0008]
?
[0009] 其中，Xi、X2各自獨(dú)立地為具有1至20個(gè)碳原子的烴基;m、n2各自獨(dú)立地為1~1000 的整數(shù)，11 3為0~1000的整數(shù)，且2<111+112+113< 2000;￥為支化中心，具有1至20個(gè)碳原子，采 用共價(jià)鍵與Li、L2、L3相連接;Li、L2、L3為支化中心Y與聚乙二醇單元的連接基團(tuán)；q為0或1;當(dāng) n3 = 0時(shí)，q為0且Y不為2~10個(gè)氨基酸殘基的聚氨基酸殘基;L4為連接基團(tuán)，為聚乙二醇衍生 物與相應(yīng)磷脂化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的殘基;Μ為氫原子或陽(yáng)離子;R為疏水性脂質(zhì)的殘 基。
[0010] 上述ηι，η2，Π 3優(yōu)選滿(mǎn)足 1 < m < 200，1 < Π2 < 200，0 < Π 3 < 200，且2 < ηι+η2+η3 < 200。
[0011] 當(dāng)n3 = 〇，q為〇且γ不為2~1〇個(gè)氨基酸殘基的聚氨基酸殘基，則所述支化聚乙二醇 的磷脂類(lèi)衍生物通式如式(2)所示：
[0012]
[0013] 其中，XLX2各自獨(dú)立地為具有1至20個(gè)碳原子的烴基;m、n2各自獨(dú)立地為1~1000 的整數(shù)，且2 < m+n2 < 2000; Y為支化中心，具有1至20個(gè)碳原子，采用共價(jià)鍵與L!、L2相連接； 為支化中心Y與聚乙二醇單元的連接基團(tuán)；L 4為連接基團(tuán)，為聚乙二醇衍生物與相應(yīng)磷 脂化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的殘基;Μ為氫原子或陽(yáng)離子;R為含有反應(yīng)性基團(tuán)的疏水性脂 質(zhì)的殘基。
[0014] 當(dāng)m為1~1000,則所述支化聚乙二醇的磷脂類(lèi)衍生物通式如式(3)所示：
[0015]
[0016] 其中，Xi、X2各自獨(dú)立地為具有1至20個(gè)碳原子的烴基;m、n2各自獨(dú)立地為1~1000 的整數(shù)，加為1~1000的整數(shù)，且3 < m+n2+n3 < 2000; Y為支化中心，具有1至20個(gè)碳原子，采 用共價(jià)鍵與Li、L2、L3相連接，且Y不為2~10個(gè)氨基酸殘基的聚氨基酸殘基;為支化 中心Y與聚乙二醇單元的連接基團(tuán)；q為0或1;L 4為連接基團(tuán)，為聚乙二醇衍生物與相應(yīng)磷脂 化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的殘基;Μ為氫原子或陽(yáng)離子;R為疏水性脂質(zhì)的殘基。
[0017] 上述Υ為碳原子支化中心，其結(jié)構(gòu)表示如下
其中，Ri為氫原子、具有1至20 個(gè)碳的烴基或含有含雜原子基團(tuán)的具有1至20個(gè)碳的烴基。所述R1優(yōu)選為氫原子、或?yàn)榫哂?1至20個(gè)碳的烴基，或?yàn)楹セ?、尿烷基、酰胺基、醚基、硫醚、雙鍵、查鍵、碳酸酯基、仲胺基 或叔胺基的具有1至20個(gè)碳的烴基。
[0018]上述Y為氮原子支化中心，其結(jié)構(gòu)表示如下 [0019]上述R為疏水性脂質(zhì)的殘基。
[0020]該疏水性脂質(zhì)沒(méi)有特別限定，可為含有脂肪烴、甘油脂、鞘脂、類(lèi)固醇等當(dāng)中的一 種或任意2種及2種以上的復(fù)合脂質(zhì)。
[0021] 當(dāng)R為脂肪烴的殘基，結(jié)構(gòu)表示如下
R7可以是飽和或不飽和，可以是直鏈 狀、支鏈狀、環(huán)狀、梳狀、超支化狀、樹(shù)枝狀等結(jié)構(gòu)。其碳原子數(shù)為4~50。對(duì)于該脂肪烴的殘 基沒(méi)有特別限定，可以來(lái)自丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷 基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、異硬脂?；?、 十八烯基、十八碳二烯基、十九烷基、二十烷基、二十二烷基、二十二烷烯基、二十四烷基、二 十六烷基、二十八烷基、三十烷基、三十二烷基等。
[0022] 對(duì)于脂肪烴的殘基，相應(yīng)的脂肪烴沒(méi)有特別限定，可以為脂肪酸、脂肪胺、脂肪醇 及其衍生物，優(yōu)選脂肪醇和脂肪酸，進(jìn)一步優(yōu)選脂肪醇。例如，作為脂肪族醇可以選自丁醇、 叔丁醇、戊醇、庚醇、2-乙基己醇、辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十 八烷醇、十八烯醇、十八二烯醇、十八三烯醇、二十烷醇、二十二烷醇、二十二烯醇、二十四烷 醇、二十六烷醇、二十八烷醇、三十烷醇、三十二烷醇等，優(yōu)選相應(yīng)的脂肪族單醇。例如，作為 脂肪酸可以選自丁酸、叔丁酸、戊酸、庚酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚 酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬脂酸、油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳 酸、芥酸、木蠟酸、蠟酸、二十八烷酸、蜂花酸、蟲(chóng)漆蠟酸等，優(yōu)選相應(yīng)的脂肪族單羧酸。例如， 作為脂肪胺可以選自丁胺、叔丁胺、戊胺、庚胺、2-乙基己胺、辛胺、癸胺、十二烷胺、十四烷 胺、十六烷胺、十七烷胺、十八烷胺、十八烯胺、十八二烯胺、十八三烯胺、二十烷胺、二十二 烷胺、二十二烯胺、二十四烷胺、二十六烷胺、二十八烷胺、三十烷胺、三十二烷胺等，優(yōu)選相 應(yīng)的脂肪族單胺。
[0023]當(dāng)R為甘油脂的殘基，甘油脂可以為二?；视王?。其結(jié)構(gòu)表示如下：
基于該甘油脂質(zhì)殘基的磷脂作為甘油磷脂，可以為磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、 磷脂酰甘油、磷脂酰氨基酸等。甘油磷脂中多個(gè)存在的?；奶紨?shù)各自獨(dú)立，碳原子數(shù)為4 ~50。該?；梢韵嗤虿煌?，可以是飽和或不飽和，可以是直鏈狀或支鏈狀。另外，對(duì)?；?的種類(lèi)也沒(méi)有特別限定，通常可以?xún)?yōu)選來(lái)源于脂肪酸的?；?。具體舉例如，丁酸、叔丁酸、戊 酸、庚酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬脂酸、 油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸、蠟酸、二十八烷 酸、蜂花酸、蟲(chóng)漆蠟酸等脂肪酸來(lái)源的酰基。
[0024] 當(dāng)R為甘油脂的殘基，甘油脂也可以為單?；视王?，其結(jié)構(gòu)表示如下：
S于該甘油脂質(zhì)殘基的磷脂作為溶血磷脂，其中存在的?；?的碳數(shù)為4~50。該?；梢允秋柡突虿伙柡?，可以是直鏈狀或支鏈狀。另外，對(duì)?；姆N類(lèi) 也沒(méi)有特別限定，通?？梢?xún)?yōu)選使用來(lái)源于脂肪酸的酰基。具體舉例如，丁酸、叔丁酸、戊 酸、庚酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬脂酸、 油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸、蠟酸、二十八烷 酸、蜂花酸、蟲(chóng)漆蠟酸等脂肪酸來(lái)源的?；?。
[0025] R也可以來(lái)自結(jié)構(gòu)
或基于此結(jié)構(gòu)的衍生物，其中R2、R3各自獨(dú)立地為含 有4至50個(gè)碳原子的烴基。K1 尤選貧有鞘氨醇骨架j含有鞘氨醇骨架時(shí)，其結(jié)構(gòu)可表示為
R可以為來(lái)自上述鞘氨醇骨架的衍生物。當(dāng)R為具有鞘氨醇的骨架或 基于此骨架的衍生物時(shí)，R為鞘脂殘基?；谠撉手瑲埢那柿字梢詾樯窠?jīng)鞘磷脂及其衍 生物，例如磷酸乙醇胺神經(jīng)酰胺、磷酸甘油神經(jīng)酰胺、磷酸甘油磷酸酯神經(jīng)酰胺等。對(duì)于與 鞘氨醇結(jié)合的脂肪酸，可以為丁酸、叔丁酸、戊酸、庚酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉 豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬脂酸、油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生 四烯酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸、蠟酸、二十八烷酸、蜂花酸、蟲(chóng)漆蠟酸等。
[0026] 當(dāng)R為類(lèi)固醇的殘基，該類(lèi)固醇可以為膽固醇、谷留醇、維生素 D、二氫膽固醇、麥角 固醇、羊毛留醇、膽汁醇、性激素等及其衍生物。
[0027] 上述辦、1?3、1?4、1?5、1?6、辦優(yōu)選為丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、 癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、 十九烷基、二十烷基、（Z)-9-十四烯基、（Z)-8-十七烯基、（Z)-12-二^^一烯基，且在同一分 子中，可以相同也可以不同。
[0028] 基于疏水性脂質(zhì)殘基R所形成的磷脂可以為天然磷脂，也可以為人工合成磷脂。例 如，天然磷脂可以為腦磷脂、卵磷脂、鞘磷脂、溶血磷脂等，人工合成磷脂可以為磷脂酰乙醇 胺，如二硬脂?；字Ｒ掖及?、二棕櫚?；字Ｒ掖及返?。 1 所述L4沒(méi)有特別限定，優(yōu)選來(lái)自·

[0030] 其中Z沒(méi)有特別限定，優(yōu)選亞烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、硫醚、雙鍵、 查鍵、碳酸酯基、仲胺基或叔胺基等基團(tuán)的亞烷基；
[0031] g為0或 1;
[0032] f為2至10的整數(shù)。
[0033]所述各自獨(dú)立地為具有1至20個(gè)碳原子的烴基，優(yōu)選為甲基、乙基、丙基、丙烯 基、丙炔基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、^^一烷基、十 ^烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十八烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、^十燒 基、芐基或丁基苯基，且在同一分子中，Xi、X 2可以相同也可以不同。
[0034]所述U、L2、L3各自獨(dú)立地為含有在光照、酶、酸性或堿性條件下穩(wěn)定存在的醚基、 硫醚基、酰胺基、雙鍵、查鍵、仲胺基或叔胺基等基團(tuán)的具有1至20個(gè)碳原子的二價(jià)烴基。
[0035] 所述Μ為氫原子或陽(yáng)離子，優(yōu)選氫原子、鈉離子或NH4+。
[0036] 所述支化聚乙二醇的磷脂衍生物中，可含有磷脂酰乙醇胺的殘基，即磷脂酰乙醇 胺與其它反應(yīng)性基團(tuán)反應(yīng)后形成的殘基。
[0037] 所述磷脂酰乙醇胺沒(méi)有特別限定，優(yōu)選二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、二油脂?；?脂酰乙醇胺、二肉豆蔻?；字Ｒ掖及?、二棕櫚?；字Ｒ掖及罚鹿瘐Ａ字Ｒ掖?胺、二亞麻酰磷脂酰乙醇胺、二芥酰磷脂酰乙醇胺或1-棕櫚酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺。
[0038] -種含有上述支化聚乙二醇的磷脂類(lèi)衍生物的脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明中的"脂質(zhì) 膜結(jié)構(gòu)體"是指由雙親性脂質(zhì)或/及其衍生物的親水基團(tuán)與水相接觸形成的粒子。所述脂質(zhì) 膜結(jié)構(gòu)體，可以為空心或?qū)嵭牡姆忾]形態(tài)，也可以為非封閉的膜形態(tài)。當(dāng)為空心的封閉形態(tài) 時(shí)，即為脂質(zhì)體(liposome)，有的文獻(xiàn)上也稱(chēng)為脂質(zhì)囊泡(lipid vesicle)。
[0039] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體中，支化聚乙二醇的磷脂類(lèi)衍生物所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1%~ 30 %，優(yōu)選1 %~30 %，再優(yōu)選3 %~25 %，更優(yōu)選3 %~20 %，進(jìn)一步優(yōu)選為3 % -15 %。
[0040] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體，除支化聚乙二醇修飾的磷脂衍生物外，還含有未用聚乙二醇 修飾的脂質(zhì)成分。所述未修飾的脂質(zhì)成分可以為含4-50個(gè)碳原子的?；衔?、脂肪酰甘 油酯、鞘脂、甘油磷脂、糖脂、甘油糖脂、類(lèi)固醇等脂質(zhì)。可以為天然脂質(zhì)或人工合成脂質(zhì)。所 述未用聚乙二醇修飾的脂質(zhì)成分，可以為上述脂質(zhì)成分中的單一組分，也可以為兩種或兩 種以上脂質(zhì)成分的混合脂質(zhì)。
[0041] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體中未用聚乙二醇修飾的脂質(zhì)成分，優(yōu)選磷脂酰乙醇胺。所述磷 脂酰乙醇胺優(yōu)選含脂肪族?；牧字Ｒ掖及?。所述脂肪族酰基優(yōu)選來(lái)自8-24個(gè)碳原子的 ?；衔?，進(jìn)一步優(yōu)選8-24個(gè)碳原子的酰基化合物。例如，所述?；梢詾槎∷?、叔丁酸、 戊酸、庚酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬脂 酸、油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸、蠟酸、二十八 烷酸、蜂花酸、蟲(chóng)漆蠟酸等脂肪酸來(lái)源的酰基，優(yōu)選辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、 十七烷酸、硬脂酸、異硬脂酸、油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳酸、 芥酸、木蠟酸等來(lái)源的?；?，進(jìn)一步優(yōu)選月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、異硬 脂酸、油酸、反油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生四烯酸、山崳酸、芥酸、木蠟酸等來(lái)源的酰 基。
[0042]當(dāng)所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體中的未用聚乙二醇修飾的脂質(zhì)成分中含有磷脂酰乙醇胺，以 此作為膜的組成成分，所述磷脂酰乙醇胺可舉例如二硬脂?；字Ｒ掖及?、二油脂?；?磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺、二棕櫚?；字Ｒ掖及?，二月桂酰磷脂酰乙 醇胺、二亞麻酰磷脂酰乙醇胺、二芥酰磷脂酰乙醇胺或1-棕櫚酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺。
[0043] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體的形態(tài)沒(méi)有特別限定，可以為脂質(zhì)體(或脂質(zhì)囊泡）、膠束、混合 膠團(tuán)、復(fù)合型乳劑、層狀結(jié)構(gòu)物等形態(tài)，優(yōu)選其形態(tài)為脂質(zhì)體。
[0044] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體，可以進(jìn)一步封裝生物相關(guān)物質(zhì)。
[0045] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體，所封裝的生物相關(guān)物質(zhì)在低pH時(shí)釋放，優(yōu)選pH < 6.8，更優(yōu)選 pH仝6.5,進(jìn)一步優(yōu)選pH<6.0。
[0046] 所述脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)體其形態(tài)優(yōu)選為脂質(zhì)體。
[0047] 所述脂質(zhì)體，可以進(jìn)一步封裝生物相關(guān)物質(zhì)。
[0048]所述脂質(zhì)體，所封裝的生物相關(guān)物質(zhì)在低pH時(shí)釋放，優(yōu)選pH < 6.8，更優(yōu)選pH < 6.5,進(jìn)一步優(yōu)選pH <6.0