用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子化学和纳米医药技术领域，具体地说是一种用于抗肿瘤药物递 送的酸敏感高分子载体及制备方法和载药应用。
【背景技术】
[0002] 目前化疗依然是治疗肿瘤的主要手段之一，而传统的小分子肿瘤药物由于水溶性 差、缺乏肿瘤组织祀向性和多重耐药性等原因，导致临床疗效低。将水溶性差的药物与水溶 性高分子载体相连，制成高分子前药，可明显提高药物的水溶性，延长了药物血浆半衰期， 同时通过高分子EPR效应在肿瘤组织累积，减小药物毒性，提高药物疗效。高分子载体自 1975年开始研究W来，只有少数的高分子载体进入了临床试验，其中包括聚己二醇，聚谷氨 酸，环糊精。然而该些高分子均存在一定的问题，例如无法在水相中自组装形成纳米粒子， 载药量不高，缺乏肿瘤组织敏感性。
[0003] 聚谷氨酸是一种水溶性，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子，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、祀向性，提高药物水溶 性，降低药物不良反应，从而提高药物疗效。化unLi等将水溶性差、药用开发受到很大限 制的抗肿瘤药物紫杉醇连接在聚谷氨酸上，合成了聚谷氨酸前药PGA-PTX，该高分子前药显 示了较高的水溶性、广谱的抗癌性和良好的药代动力学性质，在体内消除缓慢，作用时间 延长，生物利用度提高。HPLC分析揭示，在细胞外聚谷氨酸紫杉醇前药不断地释放紫杉 醇，随后输送到细胞内，维持紫杉醇在细胞内的浓度，延长紫杉醇在血浆中滞留时间，加 强紫杉醇在肿瘤组织中的分布。但由于载药位点（-COOH)有限造成载药量不高，无法自组 装形成纳米粒子，且缺乏肿瘤细胞内定点稳定释放药物的功能，限制了其应用。
[0004] 经对现有文献探索发现，药物通过一个一定长度的氨基酸衍生物和高分子连接能 够使得到的高分子前药在水溶液中自组装形成纳米粒子，进一步增强高分子前药的水溶性 和载药量。同时研究还发现，与正常组织相比，肿瘤组织具有酸性的微环境。具有酸敏感的 高分子载体与药物形成的纳米粒子，在人体内可W实现酸性肿瘤组织的定点释放，对酸性 环境具有被动祀向，降低药物的毒副作用，具有较高的应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种酸敏感高分子载体及制备方法，该方法是在聚丫-谷 氨酸（PGA)的基础上，每个PGA单元增加一个駿甲半脱氨酸分子，形成了每个单元含两个载 药位点的酸敏感高分子载体。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种酸敏感高分子载体在抗肿瘤药物递送中的应用，即 针对抗肿瘤药物的临床应用限制，利用上述酸敏感高分子载体，设计、合成、组装了酸敏感 高分子抗肿瘤前药，W提高药物的疗效和生物利用度，在酸性环境下加速释放药物，降低其 毒副作用，W期克服目前抗肿瘤药物在临床应用中受制约的屏障。
[0007] 实现本发明目的的具体技术方案是：
[000引一种用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体，该高分子载体具有如下所示结 构：
[0009]
【主权项】
1. 一种用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体，其特征在于该高分子载体具有如下 所示结构：
其中：n为聚合度，高分子载体的分子量在30000~60000Da，高分子载体与药物连接形 成的纳米粒子粒径能够控制在10~30nm之间，粒径分布PDI为0. 2~0. 5。
2. -种权利要求1所述高分子载体的制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步 骤：
1) 制备羧甲半胱氨酸二甲酯盐酸盐SMCM 先将羧甲半胱氨酸SMC溶解于无水甲醇中，lg羧甲半胱氨酸对应无水甲醇10~15ml， 氮气保护下降温至-5~0°C，向溶液中缓慢滴加二氯亚砜，二氯亚砜与羧甲半胱氨酸的摩 尔比为2. 5: 1，保持温度0°C下1小时，滴加完毕后升至室温反应5小时，浓缩，用少量乙醚 洗涤，过滤，真空干燥得透明状粘液羧甲半胱氨酸二甲酯盐酸盐SMCM; 2) 制备聚谷氨羧甲半胱氨酸二甲酯PGSMCM 将聚谷氨酸钠（分子量20000~40000,PDI小于1)、1_(3-二甲氨基丙基）-3-乙基 碳二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑、羧甲半胱氨酸二甲酯盐酸盐溶解于无水的N，N-二甲基 甲酰胺中，lg聚谷氨酸钠对应50ml的N，N-二甲基甲酰胺，聚谷氨酸钠与1-(3_二甲氨基 丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑、羧甲半胱氨酸二甲酯盐酸盐的摩尔比为 1:3:1. 2:2. 2,通氮气保护，20~30°C保温48小时；将反应完后的溶液缓慢倒入低温搅拌的 蒸馏水中，析出白色沉淀，过滤，蒸馏水洗涤3次，lg聚谷氨酸钠对应100mlX3蒸馏水，冷冻 干燥得白色固体聚谷氨羧甲半胱氨酸二甲酯PGSMCM; 3)制备聚谷氨羧甲半胱氨酸PGSMC 将聚谷氨羧甲半胱氨酸二甲酯和lmol/L氢氧化锂水溶液溶解于化学纯的四氢呋喃 中，lg聚谷氨羧甲半胱氨酸二甲酯对应四氢呋喃50~60ml，聚谷氨羧甲半胱氨酸二甲酯与 氢氧化锂的摩尔比为1:20,搅拌8小时，浓缩，用2mol/L盐酸水溶液调节反应液pH至3,透 析、冻干得到白色固体聚谷氨羧甲半胱氨酸PGSMC。
3. -种权利要求1所述高分子载体的载药应用，其特征在于该载药应用包括以下具体 步骤：
将聚谷氨羧甲半胱氨酸溶解于无水的N，N-二甲基甲酰胺中，lg聚谷氨羧甲半胱氨 酸对应N，N-二甲基甲酰胺50ml，搅拌1小时，加入1-(3_二甲氨基丙基）-3_乙基碳二 亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶，搅拌半小时溶清，加入抗肿瘤药物，聚谷氨羧甲半胱氨酸与 1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶、抗肿瘤药物的摩尔比为 1:1. 3:0. 3:0. 16,室温反应24小时，缓慢倒入0. 2mol/l的盐酸水溶液中，析出白色沉淀， 5000rpm离心10分钟，将得到的白色沉淀溶于0. 5mol/l的碳酸氢钠水溶液中，透析24小 时，冷冻干燥得到白色固体PGSMC-Drug;PGSMC-Drug在水溶液中通过自组装形成纳米粒 子。通过透射电镜观测纳米粒子形貌，并用动态光散射仪测定其粒径、粒径分布，用紫外吸 收法测定其载药量，用高效液相色谱法测定纳米粒子的酸敏感药物释放性能。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述透析、冻干是指：选择截留分子量 为10000~100000的透析袋将过滤后的反应液置于去离子水中透析48~60h后冷冻干燥。
5. 根据权利要求3所述的载药应用，其特征在于该载药应用适用于含羟基、氨基的抗 肿瘤药物的递送。
6. 根据权利要求5所述的载药应用，其特征在于所述含羟基、氨基的抗肿瘤药物为紫 杉醇、多柔比星、喜树碱或吉西他滨。
【专利摘要】本发明公开了一种用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体及其制备方法和载药应用，其高分子载体是由聚谷氨酸钠和羧甲半胱氨酸通过肽键连接组成。本发明的高分子载体用于紫杉醇，多柔比星，喜树碱等抗肿瘤药物的递送，它与这些药物键合形成的高分子前药在水中能够通过自组装形成纳米粒子，提高了药物的水溶性和生物相容性，并在肿瘤酸性环境下加速释药，提高药物的疗效和生物利用度。
【IPC分类】A61K47-48, A61P35-00, A61K31-337, C08G69-48, A61K31-704, A61K31-4745, A61K31-7068, A61K9-14
【公开号】CN104774329
【申请号】CN201510051159
【发明人】王依婷, 肖晔, 南丽娟, 赵潇, 王镜, 俞磊, 朱建中, 董素珍, 闫志强
【申请人】华东师范大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月30日