含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物及其制备和作为抗肿瘤药物载体的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子化学领域，涉及一种具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物，尤其 涉及一种含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物；本发明同时还涉及该嵌段共聚物 的制备方法和作为抗肿瘤药物载体的应用。
【背景技术】
[0002] 阿霉素具有较强的抗肿瘤作用，因其结构中既含有脂溶性的蒽环配基，又有水溶 性的柔红糖胺；并有酸性酚羟基和碱性氨基。作为一种周期非特异性抗癌化疗药物，本品对 各期细胞均有作用，但对S期的早期最为敏感，M期次之，而对Gl、S和G2期有延缓作用。其 作用机制在于可直接作用于DNA，插入DNA的双螺旋链，使后者解开，改变DNA的模板性质， 抑制DNA聚合酶从而既抑制DNA，也抑制RNA合成。其结构如下：
[0003] 阿霉素具有较强的心脏毒性，使其在临床应用上受到一定的限制。药物载体是指 能改变药物进入人体的方式和在体内的分布、控制药物的释放速度并将药物输送到靶向器 官的体系。由于各种药物载体释放和靶向系统能够减少药物降解及损失，降低副作用，提高 生物利用度，因而对它的研究越来越受到重视。
[0004] N-(2-羟丙基）甲基丙烯酰胺（HPM)是一种高分子药物载体，由于HPM具有良好 的生物相容性，不仅能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物体内的稳定性，还能 增加药物在肿瘤部位的累积，使药效得到更好的发挥等特点，被作为肿瘤靶向药物载体已 应用于临床。其结构式如下：
[0005] 叶酸（folic acid，FA)是一种人体必需的维生素，也是DNA合成所需酶系统中一 碳单位转移酶的重要辅酶。叶酸受体的表达水平也与肿瘤的发展阶段有关，早期肿瘤的叶 酸受体表达较低，晚期及高度恶变的肿瘤受体表达增强，此外，部分转移瘤的表达水平显著 高于原发瘤。因此，叶酸受体被认为是一种较好的肿瘤标记物，目前已被开发作为临床诊断 肿瘤的标记物。其结构式如下：
[0006] 因此，以水溶性好的聚（N-(2-羟丙基）甲基丙烯酰胺)为药物载体，通过与双键的 叶酸、带有酸性PH敏感的智能释放腙键共聚得到具有抗肿瘤活性的高分子嵌段共聚物，可 望为抗癌领域提供了更多的选择。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物； 本发明的另一目的是是提供一种含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物的制 备方法； 本发明的还有一个目的，就是提供该含腙键的靶向抗肿瘤活性的两亲嵌段共聚物作为 抗肿瘤药物载体的应用。
[0008] (-）含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物 本发明含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物，是先将4-硝基苯酚甲基丙烯 酸酯通过RAFT聚合形成疏水嵌段；再通过引入生物相容性良好的亲水性聚合物N- (2-羟丙 基）甲基丙烯酰胺作为亲水嵌段；然后通过引发聚合含有双键的叶酸靶向单体得到的嵌段 聚合物，最后经肼解等一系列改性反应引入PH敏感基团腙键。其结构如下式所示的两嵌段 高分子共聚物A或三嵌段高分子共聚物B之一：
两嵌段高分子共聚物A中，X =30~45 mol%，y = 55~70 mol%;
三嵌段高分子共聚物 B 中，X =25~35 mol%，y = 45~60 mol%，z =15~20 mol%。
[0009] (二）含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物的制备 1、两嵌段高分子共聚物A的制备 上述两嵌段高分子共聚物A的制备包括以下工艺步骤： (1)化合物I:的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，氮气保护 下，4-硝基苯基甲基丙烯酸酯与三硫代碳酸酯以10:1~15: 1的摩尔比，于60~65°C反应 16~24 h，乙醚沉淀，过滤，干燥，得到化合物f ;其结构式如下：
引发剂偶氮二异丁腈的用量为4-硝基苯基甲基丙烯酸酯和三硫代碳酸酯总摩尔量的 0. 5~1%〇
[0010] (2)化合物I:的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，氮气 保护下，化合物与化合物N- (2-羟丙基）甲基丙烯酰胺以1:40~1:50的质量比于60~65Γ 反应16~24 h，用乙醚沉淀、过滤、干燥，得到白色沉淀物即为化合物:i;其结构为：
引发剂偶氮二异丁腈的用量为化合物I与化合物N-(2-羟丙基）甲基丙烯酰胺总质量 的0· 5~1%〇
[0011] (3)化合物_的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，化合物_与水合肼1:10~1:20 以的质量比，于50~55°C下反应12~24h ;反应完毕后用乙醚沉淀，烘干后溶解N，N-二甲基 甲酰胺中，再加入三甲氧基苯甲醛和乙酸，于50~55°C反应48~72h ;乙醚沉淀，过滤，烘干， 最后用分子量为3000的超滤浓缩离心管离心，即化合物Ii一一两嵌段高分子共聚物A。其 结构为：
X =30~45 mol%， y = 55~70 mol%。
[0012] 所述化合物1与三甲氧基苯甲醛的质量比为;化合物_与乙酸的质量比 为 20:1~30:1。
[0013] 图1为上述两嵌段高分子共聚物A (被动靶向）的核磁共振氢谱。通过核磁共振 氢谱分析可以得出，共聚得到的高分子嵌段共聚物，化学位移在3. 655和2. 759会出现HPM 上的特征峰-CH-(和-OH相连)和-CH2 (和-NH-相连)，化学位移在6. 246有三甲氧基苯甲 醛苯环峰。说明用上述方法共聚得到的产物与前面设计的结构一致。
[0014] 2、三嵌段高分子共聚物B的制备 上述三嵌段高分子共聚物B的制备包括以下工艺步骤： (1)化合物￡的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，氮气保护 下，4-硝基苯基甲基丙烯酸酯与三硫代碳酸酯以10:1~15: 1的摩尔比，于60~65°C反应 16~24 h，乙醚沉淀，过滤，干燥，得到化合物I ;其结构式如下：
引发剂偶氮二异丁腈的用量为4-硝基苯基甲基丙烯酸酯和三硫代碳酸酯总摩尔量的 0. 5~1%〇
[0015] (2)化合物_的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，氮气 保护下，化合物I:与化合物N- (2-羟丙基）甲基丙烯酰胺以1:40~1:50的质量比于60~65Γ 反应16~24 h，用乙醚沉淀、过滤、干燥，得到白色沉淀物即为化合物篇:；其结构为：
引发剂偶氮二异丁腈的用量为化合物I与化合物N-(2-羟丙基）甲基丙烯酰胺总质量 的0· 5~1%〇
[0016] (3)化合物_的合成：二甲基亚砜为溶剂，叶酸、环己基碳二酰亚胺和N-羟基丁二 酰亚胺以5:1. 5的摩尔比，于50~55°C避光反应6~8h ;加入烯丙基胺，于-5~5°c 避光反应8~12h ;用丙酮沉淀，抽滤，真空干燥，得化合物IV ;叶酸与烯丙基胺的摩尔比为 1:2~1:10 ;其结构式为：
(4)化合物霞的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，氮气保护 下，化合物1和化合物汉以1:5~1:10的质量比，在60~65°C下反应16~24h ;反应结束后用 乙醚行沉淀，过滤、干燥，得到化合物馨；其结构式为：
引发剂偶氮二异丁腈的用量为化合物II和化合物_总质量的0. 5~1%。
[0017] (5)化合物Vl的合成：以N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，化合物#与水合肼以 1:10~1:20的质量比，于50~55°C下反应12~24h ;反应完毕后用乙醚沉淀，烘干后溶解 N，N-二甲基甲酰胺中，再加入三甲氧基苯甲醛和乙酸，于50~55 °C反应48~72h ;乙醚沉淀， 过滤，烘干，最后用分子量为3000的超滤浓缩离心管离心，即得化合物ft一一三嵌段高分 子共聚物；化合物Y与三甲氧基苯甲醛的质量比为;化合物V与乙酸的质量比为 20:1~30:1。其结构为：
X =25~35 mol%， y = 45~60 mol%， z =15~20 mol%。
[0018] 图2为上述两嵌段高分子共聚物B (主动靶向）的核磁共振氢谱。通过核磁共振氢 谱分析可以得出，共聚得到的高分子嵌段共聚物，化学位移在3. 673和2. 9会出现HPMA上 的特征峰-CH-(和-OH相连)和-CH2 (和-NH-相连)，化学位移在6. 272有三甲氧基苯甲醛 苯环峰，6. 651-9. 645有叶酸上的特征峰。说明用上述方法共聚得到的产物与前面设计的结 构一致。
[0019] 图3、4分别为本发明制备的嵌段共聚物A、B自组装胶束的透射电镜（TEM)照片。 图3、4证明了该主动被动靶向载药胶束在水中会自动发生自组装，形成球形性状的胶束颗 粒，在此过程中将药物可负载到胶束的内核中，从而达到载药的目的。
[0020] (三）含有腙键的具有靶向抗肿瘤活性的嵌段共聚物的的抗肿瘤活性 1、聚合物载药胶束的制备：将所述嵌段共聚物分别与阿霉素(阿霉素与聚合物质量比 为1:2~1:4)充分溶解于DMF中，缓慢滴加去离子水，当溶液出现蓝色乳光，继续缓慢滴加去 离子水至，使阿霉素的浓度至〇. l~〇. 2mg/mL ;停止滴加，搅拌过夜形成载药胶束；所述去离 子水的滴加速度为1滴/15 s。
[0021 ] 2、体外模拟药物的水解、释放实验 将5 ml两种高分子共聚物（A lmg/ml，B lmg/ml)分别置于截留分子量为3000mw的透 析袋中，将此透析袋置于装有95 ml的圆底烧瓶中，震荡使其释放，分别在指定的时间段内 从烧杯中取4 ml透析液，通过紫外分光光度计测定两种高分子共聚物在292 nm处的吸光 度并计算其水解率。结果见表1。从表1可知两种高分子共聚物在PH 5.0的微酸性环境下 的水解效果更好。
[0022] 将5 ml载药胶束（A lmg/ml，B lmg/ml)分别置于截留分子量为3000mw的透析袋中，