聚乙二醇-硫基辛酸-维生素e共聚物及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚己二醇-硫基辛酸-维生素E共聚物及制备方法和应用，属于纳米 医学技术领域。
【背景技术】
[0002] 高分子聚合物胶束由于其具有纳米级尺寸而被广泛用于癌症治疗领域。纳米胶束 可W通过增强渗透性和保留效应，祀向将抗肿瘤药物输送到肿瘤内部。为了实现祀向给药， 纳米胶束必须在血液循环中保持结构完整并且具有足够长的有效载药时间（循环期）。然 而由于体内纳米胶束的热力学和动力学不稳定性，其在到达肿瘤部位之前会发生崩解，导 致在血液中过早释放药物。纳米胶束是一种由聚合物自组装得到的聚集体，因而其与聚合 物形成动态平衡。在血液循环中，体内代谢W及肾排泄不断地清除组合胶束的聚合物，因此 使得动态平衡向胶束结构崩解的方向移动。此外，聚合物与血液中的血浆蛋白及细胞的聚 合进一步破坏胶束结构，导致药物分子从胶束内快速解离。
[0003] 为了使得聚合物胶束在体内循环中保持结构完整并不被崩解，现有技术中通常是 将聚合物通过共价键网联，从而形成一个单一的具有纳米结构的大分子。纳米胶束的网联 必须能够在水溶液中发生，使用无毒物质，产生无毒物质，并且此种网联过程在肿瘤内是可 逆的，W便有效地释放所载药物和排泄降解的聚合物。
[0004] 应用双硫键方法内网联纳米胶束能够取得卓越的可逆性和生物相容性。双硫化合 物可W被细胞组织内高浓度的谷脱甘肤（1~10毫摩尔）还原分解从而释放抗肿瘤药物， 而不会被血液中的谷脱甘肤（2~10微摩尔）所还原分解。而且，目前研究结果已经确认 谷脱甘肤在肿瘤细胞内的浓度远远高于正常组织细胞，因此，使用双硫键网联的纳米胶束 特别适用于抗癌药物瘤内递送。
[0005] 绝大多数现有的纳米胶束都是在聚合物分子内的双硫键连接，该种网联方法制做 的纳米胶束无法装载药物。而在分子间双硫键网联都是在胶束疏水核内形成的，该种分子 间双硫键网联减弱胶束核内的疏水性，使纳米胶束很难负载疏水性抗癌药物，因此无法大 剂量装载抗癌药物。
【发明内容】
[0006] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚己二醇-硫基辛酸-维生 素E共聚物及制备方法和应用，通过简单的制备方法得到一种稳定的、长循环期的抗肿瘤 纳米胶束，能够大剂量负载抗癌药物，并且该载药胶束能在肿瘤内分解释放药物。
[0007] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[000引聚己二醇-硫基辛酸-维生素E共聚物，所述共聚物即阳Gx-TAy-VEz，其中x、y、z 分别为聚合物分子阳G、TA、VE的重复单元数，X为20~1000, y为2、4、6、8或10, Z为1、 2、4或8,结构通式I如下所示；其中，z = l时，l=m = n = 0;z = 2时，l=m = 0，n = l；z = 4 0^, l = 0,m = n = l；z = 8 0^, l=m = n = l；
[0009]
【主权项】
1. 聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物，其特征在于：所述共聚物即PEGx-TAy-VEz， 其中x、y、z分别为聚合物分子PEG、TA、VE的重复单元数，X为20~1000, y为2、4、6、8或 10, z为1、2、4或8,结构通式I如下所示：其中，z = 1时，I = m = η = 0 ;z = 2时，1 = m = 0，n = l;z = 4 时，l=0，m = n = l;z = 8 时，I = m = η = 1 ;
* ο
2. 根据权利要求1所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物，其特征在于：所述 PEGx-TAy-VEz 共聚物为 PEGl 15-TA4-VE4。
3. 如权利要求1或2所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的制备方法，其特 征在于：PEGx-TAy-VEz共聚物通过以下合成路线制得：以甲氧基-聚乙二醇-胺基·盐酸为 原料，与N-芴甲氧羰基-Ν'-叔丁氧羰基-L-赖氨酸反应得到I -2, I -2中芴甲氧羰基脱除 后与N-芴甲氧羰基-Ν'-叔丁氧羰基-L-赖氨酸反应0~4次后得到I -3, I -3中芴甲氧 羰基脱除后与N，N'_二芴甲氧羰基-L-赖氨酸反应0~3次后得到I -4, I -4中芴甲氧羰 基脱除后与维生素 E氧乙酸反应得到I -5, I -5中叔丁氧羰基脱除后与N，N'_二芴甲氧羰 基-L-赖氨酸反应得到I -6, I -6中芴甲氧羰基脱除后与硫辛酸反应即得PEGx-TAy-VEz 共聚物，
f 其中，步骤a反应条件为N-芴甲氧羰基-Ν' -叔丁氧羰基-L-赖氨酸，Ν，Ν' -二异丙基碳 二亚胺，羟基苯并三唑水化物，N-乙基二异丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室温，5~7小时；步 骤b反应条件为：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室温，1~3小时；ii)N-芴甲氧羰基-Ν'-叔 丁氧羰基-L-赖氨酸，Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺，羟基苯并三唑水化物，N-乙基二异丙胺， N，N-二甲基甲酰胺，室温，5~7小时；步骤c反应条件为：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室 温，1~3小时；ii)N，Ν' -二芴甲氧羰基-L-赖氨酸，Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺，羟基苯并 三唑水化物，N-乙基二异丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室温，5~7小时；步骤d反应条件为： i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室温，1~3小时；ii)维生素 E氧乙酸，N，N' -二异丙基碳二 亚胺，N-羟基琥珀酰亚胺，N-乙基二异丙胺，N，N-二甲基甲酰胺，室温，1~3小时；步骤e 反应条件为：i)三氟乙酸，二氯甲烷，室温，1~2小时；ii)N，Ν' -二芴甲氧羰基-L-赖氨 酸，Ν，Ν'_二异丙基碳二亚胺，羟基苯并三唑水化物，N-乙基二异丙胺，Ν，Ν-二甲基甲酰胺， 室温，5~7小时；步骤f反应条件为：i)哌啶，N，N-二甲基甲酰胺，室温，1~3小时；ii) 硫辛酸，Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺，N-羟基琥珀酰亚胺，N，N-二甲基甲酰胺，室温，12~15 小时。
4.根据权利要求3所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的制备方法，其特征 在于： 步骤a为：将甲氧基-聚乙二醇-胺基·盐酸、N-芴甲氧羰基-Ν' -叔丁氧羰基-L-赖 氨酸、Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺、羟基苯并三唑水化物、N-乙基二异丙胺和N，N-二甲基甲 酰胺混合溶解，室温搅拌反应5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -2 ; 步骤b为：i)将I -2与体积比为1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室温 搅拌反应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-赖氨酸、Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺、羟基苯并三唑水化物、N-乙基二异丙胺和N，N-二 甲基甲酰胺混合溶解，室温搅拌反应5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，该步骤进行O~ 4次后得到I -3 ; 步骤c为：i)将I -3与体积比为1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室温 搅拌反应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-赖氨 酸、Ν，Ν' -二异丙基碳二亚胺、羟基苯并三唑水化物、N-乙基二异丙胺和N，N-二甲基甲酰 胺混合溶解，室温搅拌反应5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，该步骤进行O~3次后得 到 I -4 ; 步骤d为：i)将I -4与体积比为1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室温 搅拌反应1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入维生素 E氧乙酸、Ν，Ν' -二异丙 基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、N-乙基二异丙胺和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室温搅 拌反应1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -5 ; 步骤e为：i)将I -5与体积比为1 : 3的二氯甲烷和三氟乙酸混合溶解，室温搅拌反 应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-赖氨酸、N， Ν' -二异丙基碳二亚胺、羟基苯并三唑水化物、N-乙基二异丙胺和Ν，Ν-二甲基甲酰胺混合 溶解，室温搅拌反应5~7h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥得到I -6 ; 步骤f为：i)将I -6与体积比为1 : 4的哌啶和N，N-二甲基甲酰胺混合溶解，室温 搅拌反应1~3h后，(TC~4°C乙醚沉淀，干燥，ii)再加入硫辛酸、Ν，Ν' -二异丙基碳二亚 胺、N-羟基琥珀酰亚胺和N，N-二甲基甲酰胺混合，室温搅拌反应12~15h后，(TC~4°C乙 醚沉淀，去离子水中透析2天，冷冻干燥得到PEGx-TAy-VEz共聚物。
5. 如权利要求1或2所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物在共价网联纳米胶 束中的应用。
6. 根据权利要求5所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的应用，其特征在于： PEGx-TAy-VEz共聚物溶解于氯仿中，室温下挥发溶剂得薄膜，薄膜干燥后，在生理盐水中水 化，氮气保护中加入二硫苏糖醇，摇荡，得到共价网联纳米胶束。
7. 根据权利要求5所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的应用，其特征在于： PEGx-TAy-VEz共聚物与抗肿瘤药物溶解于氯仿中，室温下挥发溶剂得薄膜，薄膜干燥后，在 生理盐水中水化，氮气保护中加入二硫苏糖醇，摇荡，得到负载抗肿瘤药物的共价网联纳米 胶束。
8. 根据权利要求6或7所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的应用，其特征 在于：室温下挥发溶剂至干，形成薄膜，薄膜真空干燥12~15h，在生理盐水中水化后，通入 氮气lOmin，氮气保护中加入二硫苏糖醇，4°C下摇荡24h。
9. 根据权利要求7所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的应用，其特征在于： 所述抗肿瘤药物为疏水性抗肿瘤药物紫杉醇、阿霉素、吉西他滨、卡培他滨、盐酸厄洛替尼、 伊马替尼或厄洛替尼。
10. 根据权利要求5~7任一项所述的聚乙二醇-硫基辛酸-维生素 E共聚物的应用， 其特征在于：所述共价网联纳米胶束的临界胶束浓度为0. lmg/L~3mg/L。
【专利摘要】本发明公开了一种聚乙二醇-硫基辛酸-维生素E、即PEGx-TAy-VEz共聚物及其制备方法和应用，其中x、y、z分别为聚合物分子PEG、TA、VE的重复单元数，x为20～1000，y为2、4、6、8或10，z为1、2、4或8，由聚乙二醇、维生素E和硫辛酸经多步肽缩合反应制得，所得共聚物可用于制备共价网联纳米胶束。本发明的PEGx-TAy-VEz共聚物，制备方法简单，条件温和，易控制；所得共聚物通过采用双硫键共价联结技术，能够得到一种极为稳定的、长循环期的用于负载抗肿瘤药物的共价网联纳米胶束，能在肿瘤内分解释放药物。本发明的共价网联纳米胶束实现了大剂量装载抗肿瘤药物，避免了毒性有机溶剂的使用。
【IPC分类】A61K47-34, A61K9-107, C08G65-00, A61K31-337, A61P35-00
【公开号】CN104672441
【申请号】CN201510067442
【发明人】袁宏明
【申请人】长春艾诺生化医药有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日