一种聚(谷氨酸-co-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有式（1）所示的结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物，其中，n为20-60，x为15-100，y为15-100，接枝率为90-170%，A为具有式（2）所示结构的基团；本发明还提供一种聚(谷氨酸-co-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物的制备方法及其在制备药物组合物中的应用。本发明的两亲性聚(谷氨酸-co-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物的纳米胶束既可以作为水溶性药物载体，也可以作为脂溶性药物载体，适用类型广泛，并且能够有效地延长药效，提高了生物利用度和生物活性。式（1）式（2）
【专利说明】一种聚(谷氨酸-CO-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚(谷氨酸-CO-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物及其制备方法，以及在制备药物组合物中的应用。
【背景技术】
[0002]聚谷氨酸(polyglutamic acid, PGA),是由L-谷氨酸(L-Glu)等通过Y _酰胺键结合形成的一种高分子氨基酸聚合物，在体内可被溶酶体酶降解为内源性物质谷氨酸，不易产生积蓄和毒副作用。它的分子链上具有活性较高的侧链羧基(-C00H)，易于和一些药物结合生成稳定的复合物，是一类理想的体内可生物降解的医药用高分子材料。聚谷氨酸(PGA)最早从日本纳豆中分离提取出来，通过化学合成和微生物聚合都可以得到。传统的肽合成法是将氨基酸逐个连接形成多肽，肽合成过程一般包括基团保护、反应物活化、偶联和脱保护。PGA微生物生物合成的研究主要集中在芽孢杆菌属的细菌B.anthracis和 B.anthracisATCC9945a、B.licheniformisATCC9945 等菌株上(Sanda, F.;Fujiyama, T.;Endoj T., Chemical synthesis of poly - gamma - glutamic acid by polycondensation ofY -glutamic acid dimer:Synthesis and reaction of poly - gamma -glutamic acid methylester.Journal of Polymer Science Part A:Polymer Chemistry 2001，39(5)，732-741;原敏夫，上田诚之助.PGA生产的基因解析[J].发酵与工业，1985，43(10):910-9181)。
[0003]聚谷氨酸具有良好的生物亲和性和生物降解性，作为药物载体可提供药物缓释性、靶向性，提高药物水溶性 ，降低药物不良反应，从而提高药物疗效。聚谷氨酸作为生物黏合剂可用于控制组织的持续性渗血或密封气体和机体内液体的渗漏，也可应用于大动脉切割的修补，是一种新型、安全无害的生物胶带。
[0004]聚乳酸(PLA)是最早获得美国FDA批准认可能进入人体的可生物降解高分子材料。是以乳酸(laCtiCaCid，LA)为单体经化学合成的新型生物降解性高分子材料。PLA具有无毒、无刺激性及生物相容性良好的特点，可经生物分解、吸收，其强度高、可塑性好因此很适宜于用作药物载体材料，被用作药物缓释材料和外科修复材料。然而，PLA具有高结晶度、大分子链中不含可反应活性基团、不具有亲水性、降解周期较长、力学韧性较差等特性，限制了它在医用领域的广泛应用。在聚乳酸链段中引入亲水性的链段，可以使聚乳酸的性能有很大的改善(Hu，Z.;Fan，X.;Zhang, G., Synthesis and characterization ofglucose-grafted biodegradable amphiphilic glycopolymers P (AGE-glucose)-<i>b</i>-PLA.Carbohydrate Polymers 2010，79 (I)，119-124.)。将氨基酸链段引入聚乳酸，制备的共聚物将兼具两类聚合物的优良性能，而且可以在聚合物链上引入可供进一步修饰的官會泛团(Zhang，G.; Zhang，R.; Wen, X.; Li, L.; Li, C., Micelles Based on BiodegradablePoly (1-glutamic acid)-b-Polylactide with Paramagnetic Gd 1ns Chelated tothe Shell Layer as a Potential Nanoscale MR1- Visible Delivery System.Biomacromolecules2007，9 (1)，36-42 ;Lu，D.; Renj Z.; Zhou, T.; Wang, S.; Leij Z., Synthesis andcharacterization of amphiphilic biodegradable poly (glutamic acid - co - lacticacid - co - glycolic acid)by direct polycondensation.Journal of Applied PolymerScience2008, 107(6)，3638-3643.)。
[0005]磷脂酰乙醇胺是磷脂质的一种，亦曾称为脑磷酯。在生物界所存在的磷脂中，磷脂酰乙醇胺的含量仅次于卵磷酯，在大肠菌中，其约占总磷脂的80%。磷脂是生物膜的重要组分，是维持生命活动的基础物质(吕俊，吕灿群，豚鼠组织中磷脂酰乙醇胺生物合成能力的比较，皖南医学院学报，2005，24 (3): 167)，并且作为生物相容性材料，对疏水性和含有蒽环的药物有很好的包载效果。二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)是磷脂的一种，在生物界存在的磷脂中，磷脂酰乙醇胺的含量仅次于卵磷酯，由于具备良好的生物相容性及生物可降解性，DPPE是常用的作为药物载体的材料之一。DPPE中两个长链脂肪酸构成的磷脂类分子具有较强的疏水作用，可使胶束结构更稳定，而且有研究表明磷脂的长脂肪链可嵌合到阿霉素的蒽醌环中，从而增加对药物的包载量(Kim, T.Y.;Kim, D.ff.;Chung, J.Y.; Shin, S.G.; Kim, S.C.; Heo, D.S.; Kim, N.K.; Bang, Y.J., Phase I and pharmacokineticstudy of Genexol-PM, a cremophor-free, polymeric micelle-formulatedpaclitaxel, in patients with advanced malignancies.Clinical cancer research2004，10(11)，3708-3716.)。因此二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)很适宜于用作药物载体材料，在药物的控制释放等方面广泛应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服聚乳酸和磷脂酰乙醇胺亲水性差的缺点，利用聚谷氨酸的亲水性和生物相容性，提供一种新型的两亲性聚(谷氨酸-co-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物。
[0007]本发明提供了一种聚(谷氨酸-CO-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物，其中，所述聚(谷氨酸-CO-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物具有式(I)所示的结构，
[0008]
【权利要求】
1.一种聚(谷氨酸-CO-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物，其特征在于，所述聚(谷氨酸-CO-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物具有式(I)所示的结构，
2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，η为20-30，χ为70-90，y为70-90，接枝率为110-140%，R和R’各自独立地为碳原子数为15-21的烃基，所述聚(谷氨酸-co-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物的重均分子量为30000-45000Da。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物，其中，所述接枝聚合物的颗粒直径为150-220纳米。
4.一种聚(谷氨酸-co-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (I)在惰性气体保护下，使谷氨酸与丙交酯接触，得到含有具有式(3)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的第一产物，
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(2)中，从第一产物中分离出未反应的反应物的方法包括将第一产物溶于第三有机溶剂中，过滤去除未反应的反应物，然后将第三有机溶剂去除，以每克第一产物为基准，所述第三有机溶剂的用量为0.5-2毫升，所述第三有机溶剂为具有式(3)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的良溶剂，同时为未反应的反应物的不良溶剂。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，谷氨酸与丙交酯的摩尔比为1:5-10，所述谷氨酸为L-谷氨酸，所述丙交酯为L-丙交酯；所述接触的条件包括:温度为140-180°C，时间为 16-30 小时。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一产物或分离出未反应的反应物的第一产物中含有的具有式(3)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)接枝聚合物与4-硝基苯氯甲酸酯的重量比为2-5:1 ;以第一产物或分离出未反应的反应物的第一产物中含有的每克具有式(3)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)接枝聚合物为基准，所述含氮杂原子的六元杂环化合物的用量为0.02-2克，所述含氮杂原子的六元杂环化合物为4- 二甲氨基吡啶和/或吡啶；以第一产物或分离出未反应的反应物的第一产物中含有的每克具有式(3)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)接枝聚合物为基准，所述第一有机溶剂的用量为3-20毫升，所述第一有机溶剂为氯仿和/或二氯甲烷；所述第一产物或分离出未反应的反应物的第一产物与4-硝基苯氯甲酸酯接触的条件包括:温度为-10°C至0°C，时间为6-12小时。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(3)中，所述接触均在避光条件下进行，所述第二产物或去除第一有机溶剂后的第二产物中含有的具有式(4)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)-4-硝基苯甲酸酯接枝聚合物与具有式(5)所示结构的磷脂酰乙醇胺的重量比为5-50:1，所述具有式(5)所示结构的磷脂酰乙醇胺选自二棕榈酰磷脂酰乙醇胺、二油脂酰磷脂酰乙醇胺和二硬脂酰磷脂酰乙醇胺中的一种或多种；以所述第二产物或去除第一有机溶剂后的第二产物中含有的每克具有式(4)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)-4-硝基苯甲酸酯接枝聚合物为基准，所述有机胺的用量为0.1-0.5毫升，所述有机胺为三乙胺；以所述第二产物或去除第一有机溶剂后的第二产物中含有的每克具有式(4)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)-4-硝基苯甲酸酯接枝聚合物为基准，所述第二有机溶剂的用量为3-20毫升，所述第二有机溶剂为氯仿和/或二氯 甲烷；所述第二产物或去除第一有机溶剂后的第二产物与磷脂酰乙醇胺接触的条件包括:温度为20-30°C，时间为15-20小时； 步骤(3)中，以所述第三产物或去除第二有机溶剂的第三产物中含有的每克具有式(I)所示结构的聚(谷氨酸-co-乳酸)-磷脂酰乙醇胺接枝聚合物为基准，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液的用量为5-50毫升，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的pH值为8-9 ;所述第三产物或去除第二有机溶剂的第三产物与三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液接触的条件包括:温度为15-25°C，时间为15-20小时。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(2)中，所述去除第二产物中的第一有机溶剂的方法为将第二产物进行旋转蒸发，然后在乙醚/石油醚混合溶剂中沉淀； 步骤(3)中，所述去除第三产物中的第二有机溶剂的方法为将第三产物进行旋转蒸发，然后在乙醚/石油醚混合溶剂中沉淀， 其中，步骤(3)中还包括将所述第二产物或去除第三有机溶剂的第二产物与三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液接触所得的产物在10-25°C的蒸馏水中避光透析24-48小时。
10.由权利要求4-9中任意一项所述的方法制备得到的聚(谷氨酸-co-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物。
11.权利要求1-3和10中任意一项所述的聚(谷氨酸-CO-乳酸)_磷脂酰乙醇胺接枝聚合物在制备药物组合物中的应用。
【文档编号】C08G69/48GK103936979SQ201310020689
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年1月21日 优先权日:2013年1月21日
【发明者】吴雁, 刘小广, 苏世帅, 刘君星, 李明军 申请人:国家纳米科学中心