专利名称：聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-l-赖氨酸嵌段聚合物在递送药物或基因中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于肿瘤靶向递送与缓释给药系统纳米药物制剂技术领域。具体是聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸(PEG-PLGA-PLL)嵌段聚合物作为基因或药物载体在医药中的应用。
背景技术：
临床上应用化疗药物治疗恶性肿瘤在许多情况下获得了一定的成功，但是，同时也存在着一些严重的问题。一个主要的问题是化疗药物普遍缺乏选择性，导致严重的剂量依赖性毒副作用的产生，极大地限制了化疗药物的临床治疗效果。另一个问题是肿瘤细胞抗药性的快速出现。因此，对于能特异性靶向肿瘤细胞并造成正常细胞最小损伤的治疗方法的开发，具有非常重要的意义和广阔的应用前景。近几十年来，靶向递送载体由于其独特的优势，能有效的提高治疗效果，而备受国内外关注。尤其以可生物降解的嵌段聚合物为载体的递送系统得到的迅速的发展，靶向递送载体可以有效的降低药物的毒副作用，延迟药物在体内的代谢，改善治疗效果。许多像聚乳酸羟基乙酸、聚乳酸羟基乙酸-羟基乙酸等生物降解材料已经广泛的被用做药物、基因和成像试剂的递送载体，取得了一定的效果。段友容等人发明了“聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸酸-聚赖氨酸(简称 mPEG-PLGA-PLL)纳米递送系统、制备方法及其应用”(CN 200910247576.7)。所述的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-聚赖氨酸嵌段聚合物的分子量为I. OX 103-9. OX 106，聚乙二醇单甲醚/乳酸的摩尔比为1-50 50-100，乳酸/羟基乙酸的摩尔比为1-100 1-100， 羟基乙酸/赖氨酸的摩尔比为50-100 1-50 ;所述的纳米粒粒径在IO-IOOOnm ;所述的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸被精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸修饰并包载米托蒽醌；所述的靶向基团是精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸。多数纳米载体在体内未到达靶目标前即被巨噬细胞识别吞噬，而达不到治疗效果；由此国内外许多学者，将聚乙二醇单甲醚(mPEG)附着在载体的表面，mPEG的长链能使纳米载体有效的逃避网状内皮系统的吞噬，从而达到长循环的目的，并且取得了较好的治疗效果。可降解聚合物聚乳酸羟基乙酸(PLGA)，在体内可以缓慢降解，可以使药物随材料的降解被缓慢释放出来，从而达到较长时间的治疗效果。阳离子多聚物聚左旋赖氨酸PLL， 生物相容性好，降解产物为人体所必需的氨基酸。多聚左旋赖氨酸复合物仍带正电荷，其结构灵活、稳定、易调整其分子量，可以通过引入侧链和特异靶向性基团来修饰多聚物骨架， 进而调整和改善载体的性能，达到缓释药物的目的。将PLGA和PLL结合可以发挥两者的优点。因此以聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸(mPEG-PLGA-PLL)嵌段聚合物为骨架的纳米给药系统是一种非常优异的缓释药物载体。给药系统的靶向能力是将活性物质准确递送至靶点的关键，以聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸(mPEG-PLGA-PLL)嵌段聚合物为骨架的纳米给药系统可以很好的解决这个问题。研制的纳米载体系统直径可保持在5nm-10000nm。因为正常组织周围的血管没有缝隙，而肿瘤组织周围的血管有IOOnm左右的缝隙，所以纳米粒子就会从这些缝隙中渗透出来，并利用增强的渗透保留效应聚集于肿瘤部位，然后攻击癌细胞，但不会损害正常细胞，从而达到被动靶向的效果。将纳米粒采用靶向基团修饰后，靶向基团可以与靶点特异性结合，具有受体介导的靶向给药系统形成的主动靶向效应，使抗肿瘤药物比较准确送到肿瘤细胞中，实现恶性肿瘤的靶向治疗。采用本发明所设计的以聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸(mPEG-PLGA-PLL)嵌段聚合物为骨架的纳米给药系统，可以同时连接靶向基团和包裹两种以上的活性物质从而达到靶向递送、多重治疗方式结合的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸 (PEG-PLGA-PLL)嵌段聚合物的应用。本发明所要解决的技术问题在于合成合适的载体，使不同的靶向基团能有效地嫁接在载体上，并且包载活性物质，从而有效的将活性物质靶向递送到靶点。本发明所述的嵌段聚合物mPEG-PLGA-PLL为一系列不同分子量、不同单体比例的材料，其mPEG-PLGA-PLL聚合物分子量为I. O X 103-9. O X IO6,聚乙二醇单甲醚/乳酸的摩尔比为1-50 50-100，乳酸/羟基乙酸的摩尔比为1-100 1_100，羟基乙酸/赖氨酸的摩尔比为50-100 1-50 ;所述的纳米粒粒径在10-1000nm。本发明所述的聚乙二醇和聚乳酸羟基乙酸的摩尔比为1-50 1-100，优化的比例为5-25 15-60 ;所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸和聚-L-赖氨酸的摩尔比为 1-50 1-100，优化的比例为 5-25 60-15。本发明所述的嵌段聚合物材料mPEG-PLGA-PLL的合成方法是采用开环聚合法。合成所用的催化剂包括辛酸亚锡、乳酸锌、氯化亚锡或对甲苯磺酸等。本发明所述的聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸 (mPEG-PLGA-PLL)的合成方法如下(反应式I)(I)聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸(mPEG-PLGA)的制备抽真空加热干燥耐热玻璃管，加入一定摩尔质量比的丙交酯/乙交酯原料(比例为8 : 2、7 : 3、6 4、5 5)，加入占原料总量质量百分比为I % 20%、分子量范围为 350 5000的PEG，再加入催化剂，通氮气，加热溶解抽真空，冷却固化抽真空2小时后封管，120-150°C反应 8-50h。(2)聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-叔丁氧羰基(mPEG-PLGA-Boc(Z))的制备一定量mPEG-PLGA溶于干燥有机溶剂，搅拌加入B0C-L-苯丙氨酸(I 15eqv·)、 N，N- 二环己基碳二亚胺(I 15eqv. )，0 40°C缓慢滴加4_ 二甲氨基吡啶，氮气保护，室温搅拌I 3天，过滤，碱洗水洗(或透析)，浓缩，加冰甲醇或冰乙醚沉淀出产物，过滤，真
空干燥。(3)聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-氨基(PEG-PLGA-Nh2)的制备取mPEG-PLGA-Boc (Z)溶于干燥有机溶剂中，氮气保护，(TC搅拌滴加干燥的三氟乙酸，滴加10 60分钟，继续反应I 3小时，旋蒸去除溶剂与未反应三氟乙酸，残渣溶于有机溶剂，冰甲醇或冰乙醚沉淀，过滤，真空干燥。
(4)聚乙二醇单甲醚-聚乳酸羟基乙酸-带保护基的聚赖氨酸(mPEG-PLGA-PZLL) 的制备 取PEG-PLGA-Nh2溶于干燥有机溶剂中，加入N-羧酸酐(NCA) (I 60eqv·)，氮气保护，室温反应I 5天，浓缩，冰甲醇或冰乙醚沉淀，过滤，真空干燥。(5) mPEG-PLGA-PLL 的制备取mPEG-PLGA-PZLL溶于定量三氟乙酸中，加入少量体积分数为33%的氢溴酸 (HBr)醋酸(Acetic)溶液，(TC反应O. 5_8h，冰甲醇或冰乙醚沉淀，过滤，真空干燥。
权利要求
1.一种聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸嵌段聚合物为载体包载活性物质用于制备肿瘤靶向的抗肿瘤药物的应用，其特征是所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸的粒径为5-10000nm，所述的聚乙二醇，聚乳酸羟基乙酸和聚-L-赖氨酸的摩尔比为O. 1-50 O. 1-100 1-100 ;所述的活性物质为基因或药物；所述的基因为 miRNA, siRNA、dsRNA或shRNA ;所述的药物为盐酸表阿霉素、氟尿嘧啶、顺钼、盐酸米托蒽醌、甲氨蝶呤、长春新碱、紫杉醇、喜树碱或环磷酰胺。
2.如权利要求I所述的应用，其特征在于所述的抗肿瘤药物为治疗白血病、肝癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌或肾癌的药物。
3.如权利要求I所述的应用，其特征是所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸嵌段聚合物为载体包载活性物质用于制备肿瘤靶向的抗肿瘤药物的方法如下(1)溶剂扩散法取适量嵌段聚合物材料和基因或药物溶于少量乙醇溶剂中，将上述溶液搅拌着滴入适量浓度为I %的F68水分散介质中，加压挥发去除丙酮，即得纳米粒溶液；(2)乳化-溶剂蒸发法取适量嵌段聚合物材料和基因或药物溶于少量甲醇和三氯甲烷混合溶剂中，加入适量浓度为1%的含F68的水分散介质中，超声乳化，乳液在室温下搅拌挥尽有机溶剂，即得纳米粒溶液；(3)薄膜水化法取适量嵌段聚合物材料和基因或药物溶于少量二氯甲烷溶剂中，旋转蒸发成膜，随后加入适量水溶液进行水化，室温下搅拌O. 5-6h，即得纳米粒溶液；(4)透析法取适量嵌段聚合物材料和基因或药物溶于少量水、二甲基甲酰胺或二甲亚砜溶液中，将搅拌均匀的溶液在搅拌的条件下滴入适量水中，之后将溶液装入截留分子量为3000-10000的透析袋中透析3-72小时，透析除去有机溶剂，即得纳米粒溶液；(5)乙醇注入法取适量嵌段聚合物材料和基因或药物溶于乙醇中，在搅拌条件下，用针管注入水中，搅拌2h，随后旋转蒸发除去乙醇，即得纳米粒溶液；所述的聚合物材料同权利要求I所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸阳离子聚合物；所述的基因和药物如权利要求I所述。
4.所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸嵌段聚合物也可化学键合肿瘤靶向基团，使其具有对于肿瘤的主动靶向性。所述靶向基团为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸环肽(cRGD)、叶酸(Fa)、表皮生长因子受体抗体(EGFRab)、前列腺特异性抗原抗体(PSAab)、人表皮生长因子(hrEGF)、铁蛋白(Trf)、半乳糖(Glu)、乳糖酸(La)。
全文摘要
本发明属于肿瘤靶向递送与缓释给药系统纳米药物制剂技术领域，具体涉及聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸嵌段聚合物作为递送药物或基因载体在医药中的应用。该聚合物可以包载活性物质用于制备肿瘤靶向的抗肿瘤药物，所述的聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚-L-赖氨酸的粒径为5-10000nm，所述的聚乙二醇，聚乳酸羟基乙酸和聚-L-赖氨酸的摩尔比为0.1-50∶0.1-100∶1-100；所述的活性物质为基因或药物；所述的基因为miRNA、siRNA、dsRNA或shRNA；所述的药物为盐酸表阿霉素、氟尿嘧啶、顺铂、盐酸米托蒽醌、甲氨蝶呤、长春新碱、紫杉醇、喜树碱或环磷酰胺。
文档编号A61K47/42GK102600474SQ20121003732
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者刘培峰, 孙颖, 朱明洁, 段友容, 沈鸣 申请人:上海市肿瘤研究所