谷氨酸修饰的聚乙二醇单硬脂酸酯的制备及其在靶向药物传递中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物制剂新辅料和新剂型领域，涉及不同PEG链长的谷氨酸-聚乙二 醇单硬脂酸酯的制备，及其作为靶向材料在主动靶向药物传递系统中的应用。
【背景技术】
[0002] 肿瘤的快速生长和转移与肿瘤部位高表达的营养型转运体，如：维生素转运体、氨 基酸转运体、葡萄糖转运体，密切相关。因此，这些肿瘤不可或缺的营养型转运体可以开发 为肿瘤主动靶向治疗的新靶点。纳米载体由于能够提高抗癌药物的疗效并且减少药物副作 用而被广泛用于靶向药物传递系统，PEG化的纳米载体更能显示出一些独特的优越性，如： 延长纳米粒体内循环时间、增加配体的柔韧性和靶向性等。以纳米载体为药物递送工具，以 肿瘤高表达转运体为靶点，是一种有效地药物传递系统。
[0003] 近几年来，越来越多目光转移至肿瘤转运体靶向的纳米粒制剂的研究，它们通过 对纳米制剂进行转运体底物的表面修饰，底物在接触到转运体时，通过转运体对其表面的 底物进行高亲和性识别、结合，然后内陷、入胞。纳米制剂可以依靠肿瘤细胞膜上高表达的 转运体达到提高细胞摄取量，增加抑瘤效果的目的。但是，更多的研究将转运体的作用与受 体等同，忽略了转运体自身的特性和优势。在此，我们旨在研究不同底物柔韧性和密度的主 动靶向纳米粒对肿瘤细胞膜上高表达的中性氨基酸转运体1(LAT1)靶向效果的影响，以及 该靶向纳米粒对转运体活性的调控。本发明制备了靶向材料-谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸 酯，并将其修饰于纳米粒的表面，该靶向递送工具，具有载药量高、稳定性好、靶向性佳等优 势，能够提高体外细胞摄取以及体内抑瘤效果。将此种革G向材料作为载体或纳米制剂的修 饰剂应用于药物传递系统，将具有很大的应用前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种具有肿瘤靶向性、延长药物半衰期、既可以自身自组 装形成胶束又可以作纳米粒修饰剂的两亲性材料-谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯。
[0005] 本发明第二个目的在于提供上述不同PEG链长的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯的 制备方法。
[0006] 本发明的第三个目的是提供谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯在靶向药物传递中的 作用。
[0007] 本发明通过以下技术方案实现上述目的：
[0008] 谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯两亲性共聚物以谷氨酸作为靶头，聚乙二醇提供靶 头的柔韧性，疏水性的单硬脂酸酯为与其它药物载体内核的锚钉部位。是一种稳定性好、靶 向性佳的主动靶向材料。
[0009] 所述的谷氨酸修饰的聚乙二醇单硬脂酸酯的结构通式如下：
[0010]
[0011] 所述的靶向材料，其特征在于，所用的聚乙二醇的分子量范围500-2000, η为10~ 40 〇
[0012] 其制备过程：将羧基和氨基保护的谷氨酸，如：Ν-节氧羰基-L-谷氨酸-1-节酯 (Z-Glu-OBzl，II )，溶于适量二氯甲烷、二甲基亚砜等有机良溶剂中，在催化剂的作用下， 如：1-(3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC)和4-二甲氨基吡啶（DMAP)， 避光冰浴lh-2h，然后与不同链长聚乙二醇单硬脂酸酯（SPn，I )在30ΓΝ2保护下反 应12h-48h，经分离纯化得到淡黄色固体的III。III化合物经过钯碳还原反应，脱掉谷氨 酸的保护基团，再经过进一步分离纯化得到最终化合物-谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯 (SPGn，IV)。
[0014] 步骤中η为10~40。该聚合物为淡黄色固体，易溶于二氯甲烷、N、N-二甲基甲酰 胺、二甲基亚砜等有机溶剂。
[0015] 所述的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯是一种稳定性好、靶向性佳的主动靶向材 料。
[0016] 所述的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯可以用于修饰包载紫杉烷类、喜树碱类、蒽 醌类抗肿瘤药或二氢吡啶类、非留体抗炎药中的任一物质或其衍生物；基因类药物为DNA 或SiRNA的聚乳酸聚羟基乙酸共聚物纳米粒（SPGn PLGA NPs)，其修饰方法可采用乳化溶剂 挥发法制备，并采用下述步骤：将上述的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯和聚乳酸聚羟基乙 酸共聚物（质量比1 :1_5)完全溶解于适量的二氯甲烷中，再加至适量的聚乙烯醇水溶液 中，探头超声并搅拌适当的时间后，得到具有靶向性的纳米粒。
[0017] 本发明具有以下有益效果：制备一种新型的靶向性强的两亲性聚合物-谷氨 酸-聚乙二醇单硬脂酸酯，载体制备过程温和，易操作。所制备谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸 酯修饰的纳米粒，制备简便，粒径较小且均一，包封率高，稳定性好，靶向性佳。体外细胞实 验和体内抑瘤实验证明本发明的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的纳米粒具有较好的 肿瘤靶向性和抑瘤效果。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例1的谷氨酸-聚乙二醇500单硬脂酸酯（SPG1Q)嵌段共聚物 结构的iNMR谱图。
[0019] 图2为本发明实施例1的谷氨酸-聚乙二醇1000单硬脂酸酯（SPG25)嵌段共聚物 结构的iNMR谱图。
[0020] 图3为本发明实施例1的谷氨酸-聚乙二醇2000单硬脂酸酯（SPG4。）嵌段共聚物 结构的iNMR谱图。
[0021] 图4为本发明实施例2的载药谷氨酸-聚乙二醇500单硬脂酸酯修饰的聚乳酸聚 羟基乙酸共聚物纳米粒（SPG1QPLGA NPs)的动态光散射测定胶束粒径图和透视电镜图。
[0022] 图5为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的紫杉醇纳米粒（PTX SPGn PLGA NPs)在血浆中稳定性试验；
[0023] . 5% SPG10 NPs 5% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0024] -、5% SPG25 NPs 5% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0025] ? 5% SPG40 NPs 5% SPG40 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0026] …10% SPG10 NPs 10% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0027] 、?、10% SPG25 NPs 10% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0028] 10% SPG40 NPs 10% SPG40 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒。
[0029] 图6为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的紫杉醇纳米粒（PTX SPGn PLGA NPs)体外释放试验；
[0030] 、、、*、、、. 5% SPG10 NPs 5% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0031] 一. 5% SPG25 NPs 5% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0032] 會5% SPG40 NPs 5% SPG40修饰的紫杉醇PLGA纳米粒；
[0033] …10% SPG10 NPs 10% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0034] 、、於 10% SPG25 NPs 10% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0035] 10% SPG40 NPs 0% SPG40 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒。
[0036] 图7为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的紫杉醇纳米粒（PTX SPGn PLGA NPs)对Hela细胞细胞抑制率曲线；
[0037] 」二〕Taxol紫杉醇溶液剂；
[0038] 5% SPG10 NPs 5% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0039] 1111:5% SPG25 NPs 5% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0040] 5% SPG40 NPs 5% SPG40 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0041] 10% SPG10 NPs 10% SPG10 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0042] Γ二 10% SPG25 NPs 10% SPG25 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒；
[0043] h二 10% SPG40 NPs 10% SPG40 修饰的紫杉醇 PLGA 纳米粒。
[0044] 图8为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒 (C6 SPGn PLGA NPs)和聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒（C6 SPn PLGA NPs)在 LAT1高表达的Hela细胞中的细胞摄取情况；
[0045] I I SPG NPs SPG修饰的香豆素6PLGA纳米粒；
[0046] _圍SP NPs SP修饰的香豆素6PLGA纳米粒。
[0047] 图9为本发明实施例2的谷氨酸-聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒 (C6 SPGn PLGA NPs)和聚乙二醇单硬脂酸酯修饰的香豆素6纳米粒（C6 SPn PLGA NPs)在 LAT1低表达的NIH3T3细胞中的细胞摄取情况；
[0048] | | SPG NPs SPG修饰的香豆素6PLGA纳米粒；
[0049] 纏圓SP NPs SP修饰的香豆素6PLGA纳米粒。