树枝状嵌段共聚物PAM‑PGlu‑b‑TPGS及其制备方法与应用与流程

本发明涉及制药技术领域，具体的，本发明涉及树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS及其制备方法与应用。

背景技术：

树枝状大分子是近年来出现的一类新型合成高分子，它们具有高度支化、高度对称、单分散以及高表面官能团密度等很多独特的性质，呈现出其它物质无法比拟的优点，因此在很多应用领域，尤其是在生物医药和纳米医学领域，受到极其广泛的关注，现在已经成为一个新的研究热点。树枝状大分子与传统的线性大分子相比有以下几个显著特点：(1)树枝状大分子有明确的分子量及分子尺寸，结构规整，分子体积、形状和功能基都可在分子水平上精确控制；(2)树枝状大分子一般由核心出发，不断向外分支，代数较低时一般为开放的分子构型，随代数的增加和支化的继续，从第四代开始，分子由敞开的松散状态转变为外紧内松的球形三维结构，分子内部具有广阔的空腔，分子表面具有极高的官能团密度；(3)树枝状大分子有很高的反应活性及包容能力，在分子中心和分子末端可导入大量的反应性或功能性基团，用作具有特殊功能的高分子材料。

而在树枝状聚合物基础上制备上的树枝状嵌段共聚物更可以解决传统的线性嵌段共聚物在生物医用载体领域的多种问题，如由多条线性嵌段共聚物自组装形成的聚合物胶束活体内稳定性不够，一方面其自组装结构只有在聚合物临界胶束浓度(CMC)以上才会保持热力学稳定，然而组成其结构的聚合物在活体内极大稀释，另外其结构还受到生物体内复杂组分-胶束相互作用等多种因素的影响。而自组装胶束的提前解体将导致负载的药物在血液中提前爆释，不仅导致潜在的体内毒性，而且也无法发挥纳米载体的独特靶向功能。而由树枝状嵌段共聚物制备得到的纳米结构则由于共价键结构而十分稳定，避免了因聚合物浓度稀释而导致纳米结构解体的问题，因而在药物载体和基因载体等领域具有更广阔的实际应用前景。图1为聚酰胺-胺树枝状聚合物的结构示意图。聚酰胺-胺(PAMAM)是第一种完全合成，表征及商用的树枝状聚合物，以乙二胺为核，与丙烯酸甲酯反应而成，最常用的是2，3及4代。

然而，目前关于树枝状嵌段共聚物的研究仍有待深入。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

生物可降解高分子材料由于其在体内良好的生物相容性及可降解性广泛应用于给药系统载体的靶向缓释、控释研究。其中聚氨基酸材料是一类具有非常好的生物相容性及生物可降解性材料。其单体氨基酸是人体自身所必须，能自行降解、代谢被机体吸收和排泄，具有其他材料不可比拟的优点。聚氨基酸材料已被广泛用作手术缝合线，人工皮肤等，在药物控释领域也被广泛应用于计划生育、抗肿瘤等领域。其中聚谷氨酸是最常用的聚氨基酸材料之一，其由于侧链带有羧基而具备更多功能化的应用，如共价或静电负载药物，因此它在生物医学领域具有很诱人的应用前景和极高的商业价值。发明人研究过程中发现，PAMAM是由伯胺封端，可以用于引发氨基酸单体进行阴离子开环聚合得到树枝状聚氨基酸，进而得到树枝状嵌段共聚物。

Vitamin E TPGS(TPGS)是聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯(D-α-tocopherol polyethylene glycol 1000succinate)的简称，是维生素E的水溶性衍生物，由维生素E琥珀酸酯(TOS)的羧基与聚乙二醇1000(PEG1000)酯化而成，相对分子量约为1513，分子结构如下所示，已载入《美国药典》。

TPGS已广泛应用于药物制剂、食品和化妆品研究中，它是一种两亲分子，有一个亲水的极性头部和一个疏水的脂肪族碳链尾部，能溶于水，也能溶于大多数极性有机溶剂。作为一种优良的乳化剂，TPGS还可以促进纳米粒被细胞摄取。此外，TPGS本身也具有抗肿瘤的活性，它可诱导活性氧自由基的产生，破坏细胞中的蛋白质、脂肪酸和核酸等成分而诱导细胞凋亡。研究表明TPGS能抑制P-gp介导的药物运输，由此逆转P-gp介导的对顺铂、DOX、紫杉醇、秋水仙碱等的多药耐药，这可能是其增强共施用药物效力的机制之一。基于上述发现和认识，发明人大胆设想将TPGS与抗癌药及纳米医药结合起来将能够显著提高对肿瘤的治疗效果。

为此，本发明的目的在于提出一种能够有效用于制备载药纳米粒或再载药微球、稳定性好、或者能够提高治疗效果的树枝状嵌段共聚物及其制备方法和应用。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种树枝状嵌段共聚物。根据本发明的实施例，该树枝状嵌段共聚物具有如式I所示的结构：

其中，n为192-576的整数；PAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM，TPGS-为式Ⅱ所示基团：

其中，p为23。

根据本发明的实施例，所述聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物为PAMAM-G2，PAMAM-G3或PAMAM-G4。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的树枝状嵌段共聚物的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)使谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM接触，得到PAM-PBLG树枝状共聚物，(2)使聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐接触，得到TPGS-COOH，(3)使所述PAM-PBLG树枝状共聚物与所述TPGS-COOH接触，得到树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS，(4)使所述树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS进行水解，得到树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。

其中，n为192-576的整数，

PAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM，

TPGS为式Ⅱ所示基团：

p为23。

发明人发现，利用本发明的上述方法可以快速高效地制备获得树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS，操作简单、方便快捷，且原料来源广泛、价廉易得，反应条件温和，易于实现，且得到的目标产物收率较高、杂质较少。另外，获得的树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS可以有效作为辅料制备药物，特别是载药纳米粒或载药微球，制备得到的载药纳米粒或载药微球在体内稳定性好，有利于提高药物的治疗效果。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，所述聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物为PAMAM-G2，PAMAM-G3或PAMAM-G4。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，所述谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM的质量比为(90-99)：(10-1)。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，在无水无氧、25-45摄氏度的条件下，使所述谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM进行聚合反应48-72小时。

根据本发明的实施例，步骤(2)进一步包括：(2-1)在第一有机溶剂中，存在第一催化剂、20-50摄氏度的条件下，使聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐反应12-48小时，(2-2)向步骤(2-1)得到的反应液中加入第一沉淀剂，并干燥得到的沉淀物，得到所述TPGS-COOH。

根据本发明的实施例，步骤(2-1)中，所述第一有机溶剂为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(2-1)中，所述第一催化剂为选自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、三乙胺、乙二胺、三乙烯二胺和四乙烯三胺中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(2-1)中，所述第一催化剂、聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐的摩尔比为(1-3)：(1-3)：(7-9)。

根据本发明的实施例，步骤(2-2)中，所述第一沉淀剂为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(3)进一步包括：(3-1)在第一有机溶剂中，存在第二催化剂和脱水缩合剂，4-40摄氏度的条件下，使所述PAM-PBLG树枝状共聚物和所述TPGS-COOH反应12-48小时，(3-2)向步骤(3-1)得到的反应液中加入第二沉淀剂，并干燥得到的沉淀物，得到所述树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。

根据本发明的实施例，步骤(3-1)中，所述第二有机溶剂为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(3-1)中，所述第二催化剂为选自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(3-1)中，所述脱水缩合剂为选自N,N-二环己基碳二亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(3-1)中，所述第二催化剂、脱水缩合剂、PAM-PBLG树枝状共聚物和TPGS-COOH的摩尔比为(48-640)：(16-3840)：1：(16-64)。

根据本发明的实施例，步骤(3-2)中，所述第二沉淀剂为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(4)中，所述水解在氢氧化钠溶液中、HBr/CF₃COOH溶液中或存在Pt/C的条件下进行，所述水解的温度为20-40摄氏度，时间为12-24小时。

在本发明的再一方面，本发明提供了前面所述的树枝状嵌段共聚物在制备药物中的用途，所述树枝状嵌段共聚物作为药用辅料。发明人发现，根据本发明实施例的树枝状嵌段共聚物可以作为载体材料用于制备药物，特别是用于制备载药纳米粒或载药微球，制备获得的载药纳米粒或载药微球稳定性好，靶向性好，且本分发明的该载体材料可以与药物有效成分协同作用，提高药物的治疗效果。

附图说明

图1为根据本发明实施例的树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS合成路线图。

图2为根据本发明实施例的PAM3-PBLG的核磁共振图(¹HNMR)。

图3为根据本发明实施例的PAM3-PBLG-b-TPGS的核磁共振图(¹HNMR)。

图4为根据本发明实施例的PAM3-PGlu-b-TPGS的核磁共振图(¹HNMR)。

图5为激光粒度仪检测载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的粒径和粒径分布结果。

图6为Zeta电位仪测量载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的电位分布结果。

图7为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的透射电镜照片。

图8为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒粒径随浓度的变化曲线。

图9为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的体外药物释放曲线。

图10为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒和空白PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒(与载药纳米粒相同纳米粒悬液浓度)对A549/DDP多药耐药细胞在24h的细胞毒性实验结果。

图11为(与载药纳米粒相同纳米粒悬液浓度)载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒和空白PAM-PGlu-b-TPGS纳米粒(与载药纳米粒相同纳米粒悬液浓度)对A549/DDP多药耐药细胞在48h的细胞毒性实验结果。

图12为(与载药纳米粒相同纳米粒悬液浓度)载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒和空白PAM-PGlu-b-TPGS纳米粒(与载药纳米粒相同纳米粒悬液浓度)对A549/DDP多药耐药细胞在72h的细胞毒性实验结果。

图13为激光共聚焦扫描电子显微镜观察用PAM-PGlu-b-TPGS材料制备的载荧光素纳米粒在37℃下孵育2h的A549/DDP细胞。

图14为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒对肿瘤的抑制效果图。

图15为根据本发明实施例的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒对小鼠体重与治疗时间的变化曲线图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种树枝状嵌段共聚物。根据本发明的实施例，该树枝状嵌段共聚物具有如式I所示的结构：

其中，n为192-576的整数，PAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM，TPGS为式Ⅱ所示基团：

其中，p为23。

发明人发现，根据本发明实施例的该树枝状嵌段共聚物可以有效作为辅料用于制备药物，特别是用于制备载药纳米粒或载药微球，得到的载药纳米粒或载药微球稳定性好，靶向性好，且本发明的该树枝状嵌段共聚物可以与药物的活性成分协同、配合作用，提高药物的治疗效果。

根据本发明的实施例，上述聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM可以为PAMAM-G2，PAMAM-G3或PAMAM-G4。需要说明的是，本文中所使用的术语“PAMAM-G2”、“PAMAM-G3”和“PAMAM-G4”分别表示聚酰胺-胺型树枝状高分子第二代、第三代和第四代。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的树枝状嵌段共聚物的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：

(1)使谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM接触，得到PAM-PBLG树枝状共聚物。

其中，n为192-576的整数，

PAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM。

在本发明的一些实施例中。上述聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物可以为PAMAM-G2，PAMAM-G3或PAMAM-G4。由此，原料来源广泛，价廉易得。

根据本发明的一些实施例，步骤(1)中，可以在无水无氧、25-45摄氏度的条件下，使所述谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM进行聚合反应48-72小时。由此，能够为上述反应物提供最合适的反应条件，有利于提高反应的效率和产物收率，减少副反应发生。

根据本发明的一些实施例，步骤(1)中，谷氨酸苄酯-N-羧酸酐与聚酰胺-胺型树枝状高分子聚合物PAMAM的质量比可以为(90-99)：(10-1)。由此，既能保证反应有效、稳定进行，又能避免或减少材料的浪费，经济性好，且获得的产物性质良好。

根据本发明的实施例，步骤(1)还可以包括对PAM-PBLG树枝状共聚物进行纯化的步骤。在本发明的一些实施例中，通过以下步骤对PAM-PBLG树枝状共聚物进行纯化：将上述PAM-PBLG树枝状共聚物溶于二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯或二氧六环中，加入乙醚，石油醚或正己烷使所述共聚物沉淀，过滤并干燥沉淀物，即得到纯化的PAM-PBLG树枝状共聚物。

(2)使聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐接触，得到TPGS-COOH。

根据本发明的实施例，步骤(2)可以进一步包括以下步骤：

(2-1)在第一有机溶剂中，存在第一催化剂、20-50摄氏度的条件下，使聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐反应12-48小时。由此，能够在最适合的条件下进行反应，目标产物收率高，副反应少，目标产物中杂质少。

根据本发明的一些实施例，步骤(2-1)中，第一有机溶剂的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以采用的第一有机溶剂可以为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。由此，具有较好的反应效果。

根据本发明的一些实施例，步骤(2-1)中，可以采用的第一催化剂可以为选自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、三乙胺、乙二胺、三乙烯二胺和四乙烯三胺中的至少一种。优选情况下，第一催化剂可以为选自下述a)和b)中的任意一种，或者a)和b)按照摩尔比为1：1-10的混合物：a)吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶；b)三乙胺、乙二胺、三乙烯二胺和四乙烯三胺。由此，可以高效催化聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐反应，选择性好，反应速率大大提高，且目标产物收率较高。

根据本发明的实施例，步骤(2-1)中，上述第一催化剂、聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯与丁二酸酐或马来酸酐的摩尔比可以为(1-3)：(1-3)：(7-9)。由此，可以按照较佳的配比进行反应，既能保证反应充分进行，也不会因反应物过多而浪费原料或反应物过少而导致目标产物产率较低。

(2-2)向步骤(2-1)得到的反应液中加入第一沉淀剂，并干燥得到的沉淀物，得到所述TPGS-COOH。

需要说明的是，在本文中所使用的术语“沉淀剂”是指向液相中加入后能产生沉淀的试剂。在该步骤中，采用的第一沉淀剂可以为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。通过加入上述第一沉淀剂，可以快速、有效地使得目标产物沉淀，进而能够方便快捷地分离得到目标产物。

(3)使所述PAM-PBLG树枝状共聚物与所述TPGS-COOH接触，得到树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。

其中，TPGS为式Ⅱ所示基团：

p为23。

根据本发明的一些实施例，步骤(3)可以进一步包括以下步骤：

(3-1)在第二有机溶剂中，存在第二催化剂和脱水缩合剂，4-40摄氏度的条件下，使所述PAM-PBLG树枝状共聚物和所述TPGS-COOH反应12-48小时。由此，能够提供最合适的反应条件，有利于提高反应速率和反应效率，及减少副反应的发生，目标产物收率高，杂质少。

根据本发明的一些实施例，步骤(3-1)中，第二有机溶剂的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以采用的第二有机溶剂可以为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。由此，有利于反应充分，反应效果较好。

根据本发明的一些实施例，步骤(3-1)中，采用的第二催化剂可以为选自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶中的至少一种。由此，可以高效催化反应进行，选择性好，目标产物收率高，反应速率大大提高。

根据本发明的一些实施例，步骤(3-1)中，采用的脱水缩合剂可以为选自N,N-二环己基碳二亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺中的至少一种。由此，能够有效促进反应进行，提高反应速率和目标产物收率。

根据本发明的一些实施例，步骤(3-1)中，第二催化剂的用量可以为所述TPGS-COOH的摩尔量的3-10倍，脱水缩合剂的用量可以为所述TPGS-COOH的摩尔量的1-60倍。总的来说，上述第二催化剂、脱水缩合剂、PAM-PBLG树枝状共聚物和TPGS-COOH的摩尔比可以为(48-640)：(16-3840)：1：(16-64)。由此，各反应物的配比较佳，既能保证反应充分进行，又不会浪费原料。

(3-2)向步骤(3-1)得到的反应液中加入第二沉淀剂，并干燥得到的沉淀物，得到所述树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。

根据本发明的一些实施例，步骤(3-2)中，采用的第二沉淀剂可以为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。由此，可以使目标产物快速沉淀，进而方便快捷地分离目标产物。

(4)使所述树枝状嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS进行水解，得到树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。

根据本发明的一些实施例，步骤(4)中，上述水解可以在氢氧化钠溶液中、HBr/CF₃COOH溶液中或存在Pt/C的条件下进行，水解的温度可以为20-40摄氏度，时间可以为12-24小时。由此，可以在最适合的条件下使得酯基发生水解，得到目标产物，有利于提高目标产物的收率。

根据本发明的一些实施例，步骤(4)可以进一步包括透析与冻干的步骤。具体地，可以将上述水解得到的反应液加入透析袋，并在pH为2的盐酸溶液中透析48小时，后在去离子水中透析24小时，每3小时换一次透析水，然后冷冻干燥得到树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。经实验测定，该步骤得到树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS的分子量为50119-177348。

发明人发现，利用本发明的上述方法可以快速高效地制备获得树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS，操作简单、方便快捷，且原料来源广泛、价廉易得，反应条件温和，易于实现，且得到的目标产物收率较高、杂质较少。另外，获得的树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS可以有效作为辅料制备药物，特别是载药纳米粒或载药微球，制备得到的载药纳米粒或载药微球在体内稳定性好，可以与药活性成分协同、配合作用，进而提高药物的治疗效果。

在本发明的再一方面，本发明提供了前面所述的树枝状嵌段共聚物在制备药物中的用途，所述树枝状嵌段共聚物作为药用辅料。发明人发现，根据本发明实施例的树枝状嵌段共聚物可以作为载体材料用于制备药物，特别是用于制备载药纳米粒或载药微球，制备获得的载药纳米粒或载药微球稳定性好，靶向性好，且本分发明的该载体材料可以与药物有效成分协同作用，提高药物的治疗效果。

本发明制备树枝状嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS方法简单，无污染。所获得的树枝状嵌段共聚物具有良好的生物相容性和生物可降解性，可作为药用辅料应用于制备载药纳米粒和载药微球中。是一种很有应用前景的材料。

下面详细描述本发明的实施例。

实施例1：树枝状嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS的制备

制备方法包括如下步骤(合成路线图见图1)：

(1)树枝状共聚物PAM2-PBLG的制备：在有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，按质量百分比，以96％的谷氨酸苄酯-N-羧酸酐单体和4％树枝状聚酰胺-胺PAMAM-G2为原料，在无水无氧条件下，在35℃，聚合反应48小时，得到数均分子量M_n为44899(G2，n＝192，p＝23)的PAM-PBLG树枝状共聚物。

将上述得到的PAM2-PBLG树枝状聚合物加入乙醚中沉淀，过滤并将沉淀物真空干燥，即得到纯化的PAM2-PBLG树枝状聚合物。

按照上述步骤，有机溶剂分别采用二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈或二甲基亚砜，同样制备得到了PAM2-PBLG树枝状聚合物。

(2)TPGS-COOH的制备：在有机溶剂乙腈中，按摩尔百分比，以20％的TPGS、80％的丁二酸酐或马来酸酐、20％的第一催化剂为原料，在40℃反应12小时，加入沉淀剂乙醚进行沉淀，过滤，将沉淀于40℃真空干燥24h，获得TPGS-COOH；第一催化剂是摩尔比为1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺。

按照上述步骤，第一催化剂分别采用摩尔比为1：1的2-甲基吡啶和三乙烯二胺，或摩尔比为1：1的4-甲基吡啶和三乙胺，同样获得了羧基化树枝状聚合物TPGS-COOH；

(3)树枝状嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS的制备：在有机溶剂中，加入摩尔比为1：16的PAM2-PBLG和TPGS-COOH，加入相当TPGS-COOH摩尔量5倍的脱水缩合剂N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)，在相当TPGS-COOH摩尔量1倍的第二催化剂吡啶的作用下，在10℃反应28小时，反应液用沉淀剂沉淀，过滤，干燥沉淀物，即获得分子量为67399(G2，n＝192，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS。其中，有机溶剂为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种，沉淀剂为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。

(4)在1M NaOH溶液中，将PAM2-PBLG-b-TPGS在20-40℃条件下水解12小时，然后加入透析袋在pH＝2的盐酸溶液中透析48小时，后又在去离子水中透析24小时，每3小时换一次透析水，冷冻干燥得到分子量为50119(G2，n＝192，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS。

按照上述步骤，脱水缩合剂采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺或者第二催化剂采用4-甲基吡啶，同样获得了树枝状两亲性嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS。

实施例2：树枝状嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS的制备

制备方法包括如下步骤：

(1)树枝状共聚物PAM3-PBLG的制备：在有机溶剂二氯甲烷中，按质量百分比，以97％的谷氨酸苄酯-N-羧酸酐单体和3％树枝状聚酰胺-胺PAMAM-G3为原料，在无水无氧条件下，在25℃，聚合反应60小时，得到数均分子量M_n为76340(G3，n＝320，p＝23)的PAM3-PBLG树枝状共聚物；

将得到的PAM3-PBLG树枝状聚合物加入乙醚中沉淀，过滤，将沉淀真空干燥，即得到纯化的PAM3-PBLG树枝状聚合物。

(2)TPGS-COOH的制备：在有机溶剂四氢呋喃中，按摩尔百分比，以10％的TPGS、90％的丁二酸酐或马来酸酐、10％的第一催化剂为原料，在40℃反应24小时，加入沉淀剂乙醚进行沉淀，过滤，将沉淀于40℃真空干燥24小时，获得TPGS-COOH；第一催化剂是摩尔比为1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺；

(3)树枝状嵌段共聚物PAM3-PBLG-b-TPGS的制备：在有机溶剂中，加入摩尔比为1：32的PAM3-PBLG和TPGS-COOH，加入相当TPGS-COOH摩尔量10倍的脱水缩合剂N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)，在相当TPGS-COOH摩尔量2倍的第二催化剂吡啶的作用下，在10℃反应28小时，反应液用沉淀剂沉淀，过滤，干燥沉淀物，即获得分子量为116840(G3，n＝320，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS。其中，有机溶剂为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种，沉淀剂为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。

(4)在1M NaOH溶液中，将PAM3-PBLG-b-TPGS在20-40℃条件下水解12小时，然后加入透析袋在pH＝2的盐酸溶液中透析48小时，后又在去离子水中透析24小时，每3小时换一次透析水，冷冻干燥得到分子量为88040(G3，n＝320，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS。

核磁共振氢谱(¹HNMR)和凝胶渗透色谱(GPC)结果证明树枝状嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS已经合成成功。

图2-图4分别为聚合物PAM3-PBLG、PAM3-PBLG-b-TPGS和PAM3-PGlu-b-TPGS的氢核磁共振谱图。在图2的PAM3-PBLG核磁图谱中，a峰(δ为1.5-3ppm)为树枝状聚合物PAMAM-G3的亚甲基(CH₂)，b峰(δ＝3.90ppm)及e峰(δ＝5.12ppm)分别归属为聚谷氨酸上的主链次甲基(CH)和侧链苄酯上的亚甲基峰(CH₂)，而核磁积分结果显示这两个峰的比例为1：2也验证了它们的归属。这说明谷氨酸单体在PAM3的引发下成功开环聚合。而δ在1.5-3ppm的范围内同时还有谷氨酸侧链上的两个亚甲基峰(CH₂)c和d，这样通过积分计算可以得出PAM3-PBLG的谷氨酸聚合物为320，平均每条链10个谷氨酸，而PAM3-PBLG的数均分子量Mn为76340。

图3的PAM3-PBLG-b-TPGS的¹HNMR中，出现的新峰a(δ＝3.65ppm)为TPGS上PEG的亚甲基(CH₂)。通过和聚谷氨酸上的峰b及c对比，计算得出PAM3-PBLG-b-TPGS上修饰有27条TPGS链，因此数均分子量为Mn为116840。

图4的PAM3-PGlu-b-TPGS的¹HNMR中，可以看出在δ＝7.2ppm左右没有苯环的峰，说明保护的谷氨酸苄酯基团已经完全水解，而TPGS的特征峰a及谷氨酸主链的特征峰b都还在，说明PAM3-PBLG-b-TPGS已经完全水解从而制备得到PAM3-PGlu-b-TPGS，通过计算得到其数均分子量Mn为88040。

实施例3：树枝状嵌段共聚物PAM4-PGlu-b-TPGS的制备

制备方法包括如下步骤：

(1)树枝状共聚物PAM4-PBLG的制备：在有机溶剂二氯甲烷中，按质量百分比，以97％的谷氨酸苄酯-N-羧酸酐单体和3％树枝状聚酰胺-胺PAMAM-G4为原料，在无水无氧条件下，在40℃，聚合反应72小时，得到数均分子量M_n为139188(G4，n＝576，p＝23)的PAM4-PBLG树枝状共聚物；

将PAM4-PBLG树枝状聚合物加入乙醚中沉淀，过滤，将沉淀真空干燥，即得到纯化的PAM4-PBLG树枝状聚合物。

(2)TPGS-COOH的制备：在有机溶剂四氢呋喃中，按摩尔百分比，以30％的TPGS、70％的丁二酸酐或马来酸酐、30％的第一催化剂为原料，在30℃反应16小时，加入沉淀剂乙醚进行沉淀，过滤，将沉淀于40℃真空干燥24h，获得TPGS-COOH；第一催化剂是摩尔比为1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺；

(3)树枝状嵌段共聚物PAM4-PBLG-b-TPGS的制备：在有机溶剂中，加入摩尔比为1：64的PAM4-PBLG和TPGS-COOH，加入相当TPGS-COOH摩尔量16倍的脱水缩合剂N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)，在相当TPGS-COOH摩尔量3倍的第二催化剂吡啶的作用下，在10℃反应28小时，反应液用沉淀剂沉淀，过滤，干燥沉淀物，即获得分子量为229188(G4，n＝576，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM4-PBLG-b-TPGS。其中，有机溶剂为选自二氯甲烷，三氯甲烷，二氧六环，乙腈，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种，沉淀剂为选自乙醚，石油醚，正庚烷和正己烷中的至少一种。

(4)在1M NaOH溶液中，将PAM4-PBLG-b-TPGS在20-40℃条件下水解12小时，然后加入透析袋在pH＝2的盐酸溶液中透析48小时，后又在去离子水中透析24小时，每3小时换一次透析水，冷冻干燥得到分子量为177348(G4，n＝576，p＝23)的树枝状嵌段共聚物PAM4-PGlu-b-TPGS。

该实施例所得产物的结构确认数据与实施例2无实质性差别，此处不再赘述。

聚合物的分子量及分子量分布可以分别通过核磁共振谱图(¹HNMR)和凝胶渗透色谱图(GPC)计算得出。树枝状共聚物的分子量和分子量分布如表1所示。

表1树枝状共聚物的分子量及分子量分布

注：M_n^a.根据核磁共振谱图(¹H-NMR)计算得出。

M_n^b.根据凝胶渗透色谱图(GPC)计算得出。

实施例4：制备载顺铂(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒

利用树枝状共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS上谷氨酸的羧基-COOH和抗癌药顺铂Pt的络合相互作用制备载顺铂(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒。

制备方法如下：分别配备含有10mM Glu(谷氨酸)的PAM3-PGlu-b-TPGS聚合物溶液及5mM Pt溶液，然后将二者按体积比分别为1/1，2/1，3/1及4/1混合，快速震荡搅匀，放置反应过夜。得到的纳米粒溶液用超滤离心管(截留分子量10KDa)纯化，即得不同载药量的载药纳米粒。

利用激光粒度仪分别测定制备获得的载药纳米粒的粒径、粒径分布、不同载药量的载药纳米粒的粒径及不同浓度的载药纳米粒的粒径，利用Zeta电位仪测定载药纳米粒的Zeta电位及电位分布，并利用透射电镜观察载药纳米粒的形态。通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测纳米粒的载药量。检测结果见表2、图5-图8。

表2示出了载药量对载药纳米粒的粒径和Zeta电位的影响，从表2可以看出，制备得到载药量为33％的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒通过激光粒度仪检测得到粒径在100nm以内，分布很窄，而当载药量达到50％时则会因为相互作用太强而聚集，粒径达到900nm。因此，后面测试中所用的载药纳米粒载药量都为33％。

表2.用PAM3-PGlu-b-TPGS共聚物材料制备载顺铂纳米粒过程中，载药量对纳米粒的粒径和Zeta电位的影响

该实施例制备所得载顺铂(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的粒度分布结果见图5，由图5可知，该载药纳米粒的粒径分布很窄，在89nm左右。

图6显示该载药纳米粒的Zeta电位测试结果，由图6可知，该载药纳米粒的Zeta电位在-13mV左右，表面电荷的绝对值比较高，颗粒之间相互排斥作用较强，因而在分散相中高度稳定，电位在-13mV左右的纳米粒在体内分布稳定。

图7为该载药纳米粒的透射电镜图，由图7可以看出，载药纳米粒大小均一，呈球形，粒径大约在80nm，和粒度仪的测试结果一致。

图8为不同浓度下该载药纳米粒的粒径分布结果图，可以看出即使载药纳米粒被稀释1000倍，粒径依然保持不变，说明该载药纳米粒稳定性非常好，具有潜在的实际应用潜力。

按照如下步骤通过透析法测定载药纳米粒的药物缓释曲线：将3mL载药纳米粒溶液置于截留分子量为3000的透析袋中，封好袋口。密闭的透析袋放入50mL离心管中，加入30mL含(DMEM)或不含(PBS pH 7.4)细胞培养液的透析液，置于恒温水浴摇床中于37℃，120rpm振荡。在一定时间间隔内，从离心管中取出3mL溶液，通过ICP-MS检测每次释放的顺铂量，根据数据绘制载药纳米颗粒体外释放曲线，所得结果见图9。

如图9所示，载顺铂的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒在不含细胞培养液的透析液中透析时，顺铂药物基本不释放，这说明纳米载体非常稳定，不会产生爆释突释。而在细胞培养液中培养时，由于药物能够快速释放持续长达72小时，说明细胞环境能够促进纳米粒的解体和药物的释放，达到控制释放的目的。

利用MTT法测定载药纳米离子的细胞毒性，具体如下：将A549/DDP耐药细胞(ATCC)接种于96孔细胞培养板中，细胞培养24h贴壁后，弃去陈旧培养基，用PBS冲洗一次，加入待测样品、阳性对照、阴性对照分别培养24h、48h、72h。在规定的时间间隔后，弃去陈旧培养基，用PBS冲洗一次，每孔加入100μl含MTT 1mg/ml的细胞培养基，37℃孵育4h后，弃去MTT，每孔加入100μl的二甲基亚砜(DMSO)，黑暗37℃培养2h，振荡10min，用酶标仪测定570nm波长的吸光度。结果将图10-图12。其中，图10-图12分别为载顺铂的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒(Pt-loaded NPS)、空白PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒(Pt-free NPS)和游离顺铂(Pt)对A549/DDp细胞在24h、48h和72h的细胞毒性实验结果。结果表明，不载药的空白PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒具有良好的生物相容性，因为在不同纳米粒悬液浓度下它对A549细胞均没有明显的毒性；而载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒具有明显的细胞毒性，并且细胞毒性大于游离的药物顺铂，说明载药纳米粒能够更好的克服细胞对游离药物的多药耐药性。此外，MTT实验结果说明载顺铂的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒对A549/DDP细胞的毒性具有时间和浓度依赖性。

实施例5：制备修饰荧光素的载顺铂(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒

通过共价键合的方法制备修饰荧光素的载顺铂的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒。

制备方法如下：准确称取10mg实施例2制备的PAM3-PGlu-b-TPGS树枝状共聚物溶于超纯水中，加入含0.2mg 6-氨基荧光素(FITC-NH₂)的DMSO溶液，再加入1mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，25℃反应12小时，之后透析3天，直到透析液中检测不到荧光信号，冷冻干燥得到修饰荧光素的PAM3-PGlu-b-TPGS聚合物。再用实施例4中的方法制备修饰荧光素的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒，检测结果表明修饰荧光素的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的粒径和未修饰荧光素的类似。

将A549/DDP细胞悬液均匀接种于6孔细胞培养板中，再加入1ml培养基，37℃、5％CO₂孵箱中培养24h。于A549/DDP细胞中加入1mg/mL的修饰荧光素的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒，继续培养2h。用冰冷的PBS冲洗三次，加入甲醇固定细胞20min，弃去甲醇，加入碘化丙啶(PI)染液孵育5min，再用PBS冲洗三次，可以在细胞摄取实验中通过对细胞核的定位来确定荧光素纳米粒在细胞中的位置。图13是用激光共聚焦扫描电子显微镜观察A549/DDP细胞对修饰荧光素的载顺铂PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的摄取结果，其中，细胞核用PI染成蓝色，载荧光素载药纳米粒是绿色的，分别通过PI通道和EGFP通道观察细胞摄取情况：图13A是通过PI通道观察的情况(蓝色)；图13B是通过EGFP通道观察的情况(绿色)；图13C是通过PI通道和EGFP通道观察的图像重叠后的结果。从图中可以看出，仅仅在与细胞孵育2h后，纳米粒就已经被细胞所摄取。从图13C可以清楚得看到，呈绿色的纳米粒大多数位于细胞质中，紧紧包围着呈蓝色的细胞核。

实施例6：载顺铂(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒的体内治疗

实验动物：6-7周龄BALB/c裸鼠，雌雄各半，购自广东省医学实验动物中心。SPF(specific pathogen-free)环境级别监控及饲养，所有动物实验均在遵照本院动物委员会法令法规前提下进行。每只裸鼠右侧皮下注射2.0×10⁶A549/DDP细胞，当肿瘤体积达到可以触摸到的大小后，老鼠被随机分为3组，分别用生理盐水(Saline)，顺铂(8mg/kg，Pt)和载顺铂的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒(含有8mg/kg的Pt，Pt-Loaded NPS)治疗16天，期间每两天用药一次，同时称重并测量肿瘤大小。图14为载药纳米粒子对肿瘤的抑制效果图，从图中可以看出，在经过治疗，相比于对照(生理盐水注射)组，Pt裸药组和载Pt的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒组均使得肿瘤体积得到抑制，而载Pt的PAM3-PGlu-b-TPGS纳米粒治疗则更显著的抑制了肿瘤增长。图15为小鼠的体重与治疗时间的变化曲线，通过监测小鼠体重发现，这几种治疗方式并没有引起小鼠体重的明显减轻，说明药物和载药纳米粒治疗的副作用小。

在本发明的描述中，需要解释的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。