专利名称：聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子化合物，特别涉及一种聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物、该修饰物的制备方法和制药用途。
背景技术：
目前，由于抗生素滥用导致的各种细菌耐药在全世界范围的蔓延愈演愈烈，许多原本可以治愈的感染性疾病，正在成为难以治愈的疾病。耐药细菌的感染导致患者死亡率增加，感染并发症增多，耐药致病菌感染所致疾病已成为全人类共同的灾难。当前细菌耐药已呈现出向多药耐药发展的趋势，一些细菌已经演变为难以控制的“超级细菌”。2010年8月的《柳叶刀》杂志一篇文章中介绍一种超级病菌“新德里金属一内酰胺酶1”，简称为NDM-1，几乎抵御所有抗生素，在印度等南亚国家出现并蔓延到欧美多个国家，其耐药机制不同于以往的耐药菌如甲氧西林耐药菌(MRSA)，它是一种新的超级耐药基因，编码一种新 的耐药酶-金属内酰胺酶1，能水解几乎所有的β内酰胺类抗菌药物，从而导致耐药性。目前，主要有三大类耐药菌株威胁着人类。第一类是最常见的包括MRSA和耐万古霉素的VRSA。第二类是多药耐药(MDR)革兰氏阴性菌，这类细菌几乎可抵抗目前可用的所有抗生素种类，包括青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、氨基糖苷类、多粘菌素类、四环素类、喹诺酮类、β -内酰胺类等。而且，针对革兰氏阴性菌的新抗生素研发更加困难，因为其外在的细胞壁可以阻挡大多数的药物，而其强大的外排能力又可将多余药物排出细胞。第三类则是多药耐药和广泛耐药的结核分枝杆菌(MDR-TB和XDR-TB)。这类耐药结核杆菌越来越成为发展中国家的严重威胁。MDR-TB的治疗需要长达2年的治疗疗程，且伴随有非常严重的副作用；XDR-TB的治疗则更为困难，且致死率很高。更为严峻的是能够抵抗所有抗生素的全耐药细菌(pan resistant bacteria)已经出现,一旦人类感染这类细菌,可能会面临无药可治的境地。面对多重耐药细菌日趋增多和迅速蔓延，以及感染后致死率继续攀高的严峻形势，如何有效控制多重耐药细菌感染造成的危害已经成为各国政府高度关注的焦点，寻找和研制有效控制多重耐药细菌感染的新策略和新药物，已成为当今世界各国科学家当务之急的研究目标。抗生素是治疗细菌感染最经典的药物，然而几乎所有抗生素在治疗细菌感染时都会不可避免地诱导细菌耐药。近半个世纪以来，抗生素研发策略仍局限于传统抗生素结构改造和修饰，新抗生素用于临床后细菌又会很快产生耐药，故新型抗生素的研制并不能从根本上解决细菌耐药问题。而且抗生素耐药菌株的出现速度已经远远超过了新抗生素研发的速度，临床有效的抗菌药物日趋减少。为了有效对抗日益严重的耐药细菌，必须突破传统思路，寻找具有新型结构且不诱导耐药的抗菌药物。聚酰胺-胺(polyamidoamine, PAMAM)是一种人工合成的纳米级大分子化合物，由于具有单分散性、内部空腔及表面丰富的可修饰基团等独特结构优势，PAMAM在生物医药领域，如基因药物载体、助溶剂、高效催化剂及纳米材料等方面，有非常广泛的应用和研究。新近研究发现，高代数氨基末端的PAMAM (PAMAM-NH2)体外具有显著的抗菌活性，如G3. O和G5. O能显著抑制铜绿假单胞菌(A aeruginosa )和金黄色葡萄球菌(51 aareiAs)的生长。与现有的各类抗生素和抗菌药物的分子结构相比较，PAMAM-NH2是一类结构新颖的抗菌分子，其抗菌作用可能与其末端氨基数目有关。PAMAM-NH2合成方法成熟，目前市售有Gl. 0-G10. O等数十种，随着代数的增加，PAMAM纳米尺寸、末端氨基数目、形状和结构特征也会随之变化。虽然PAMAM-NH2有望成为理想的抗菌候选分子，然而已有的文献研究认为，PAMAM具有一定的细胞毒性，且毒性大小与代数、表面电荷、浓度和孵育时间呈正比(El-Sayed M, Ginski M, Rhodes C， Ghandehari H. Transepithelial transport ofpoly(amidoamine) dendrimers across Caco-2 cell monolayers. J Control Release.2002; 81 (3) :355-65. ) ;PAMAM的末端官能团也是影响其细胞毒性的重要因素，其中羟基末端的(PAMAM-OH)〈小于羧基末端的(PAMAM-C00H)〈氨基末端的(PAMAM-NH2) (KitchensKM, El-Sayed ME, Ghandehari H. Transepithelial and endothelial transport ofpoly (amidoamine) dendrimers. Adv Drug Deliv Rev. 2005; 57 (15) : 2163-76.)。米用 乳酸脱氢酶检测(LDH)不同代数的PAMAM-C00H对Caco_2的细胞毒性，结果发现，当G3. 5和G4. 5 PAMAM-C00H浓度大于IOmM时才显示细胞毒性，而ImM G3. O和G4. O PAMAM-NH2即对细胞产生明显毒性(Geiser M, Schurch S，Gehr P. Influence of surface chemistryand topography of particles on their immersion into the lung's surface-lininglayer. J Appl Physiol. 2003; 94 (5):1793-801)。由于PAMAM-NH2的细胞毒性极大地限制其进一步的深入研究和应用。因此，如何通过化学修饰，提高PAMAM-NH2靶向抗菌作用，并降低其细胞毒性，是目前研究的一大难题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过大量试验对聚酰胺胺型树枝状大分子(PAMAM-NH2)进行结构修饰研究，提供一种抗菌活性强、细胞毒性小的聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物、该修饰物的制备方法和制药用途。本发明的第一个目的是这样实现的聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物，由摩尔比为I :1-3的聚酰胺胺型树枝状大分子与式(I )或式(II)化合物通过酰胺键共价偶联所得
权利要求
1.聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物，其特征在于由摩尔比为I:1-3的聚酰胺胺型树枝状大分子与式(I )或式(II)化合物通过酰胺键共价偶联所得
2.根据权利要求I所述的聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物，其特征在于由摩尔比为I :1. 5-2. 3的3. O代聚酰胺胺型树枝状大分子与式(I )或式(II)化合物通过酰胺键共价偶联所得。
3.根据权利要求2所述的聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物，其特征在于每一个3.O代聚酰胺胺型树枝状大分子末端连接有I. 89个式(II)化合物分子。
4.一种权利要求I所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法，其特征在于按I :1-3的摩尔比，取聚酰胺胺型树枝状大分子与式(I )或式(II)化合物，溶解于N, N- 二甲基甲酰胺中，加入三乙胺和I-羟基苯并三唑，搅拌反应2-12h，得聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物。
5.根据权利要求4所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法，其特征在于三乙胺与聚酰胺胺型树枝状大分子的用量摩尔比为6-8 :1，I-羟基苯并三唑与聚酰胺胺型树枝状大分子的用量摩尔比为1-3 :1。
6.根据权利要求4或5所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法，其特征在于聚酰胺胺型树枝状大分子与式(I )或式(II)化合物的用量摩尔比为I :2。
7.根据权利要求6所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法，其特征在于聚酰胺胺型树枝状大分子为3. O代。
8.权利要求1-3任一项所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物在制备抗菌药物中的应用。
9.根据权利要求8所述聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物在制备抗菌药物中的应用，其特征在于所述抗菌药物为靶向抗菌药物。
全文摘要
本发明公开了一种聚酰胺胺型树枝状大分子结构修饰物的制备方法和制药用途。该修饰物由摩尔比为1∶1-3的聚酰胺胺型树枝状大分子与LED209羧基衍生物通过酰胺键共价偶联所得。本发明的聚酰胺胺型树枝状大分子修饰物明显降低了PAMAM-NH2的细胞毒性，并可提高对病原菌的亲和力，同时通过抑制QseC受体抑制病原菌关键致病基因的表达，为实现其靶向抗菌作用奠定了基础。
文档编号A61K31/795GK102816331SQ20121020304
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者罗晓星, 薛小燕, 白卉, 陈晓晴, 达飞, 孟静茹 申请人:中国人民解放军第四军医大学