本發(fā)明涉及制藥技術(shù)領(lǐng)域,具體的,本發(fā)明涉及樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
樹(shù)枝狀大分子是近年來(lái)出現(xiàn)的一類(lèi)新型合成高分子,它們具有高度支化、高度對(duì)稱(chēng)、單分散以及高表面官能團(tuán)密度等很多獨(dú)特的性質(zhì),呈現(xiàn)出其它物質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此在很多應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是在生物醫(yī)藥和納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,受到極其廣泛的關(guān)注,現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。樹(shù)枝狀大分子與傳統(tǒng)的線性大分子相比有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):(1)樹(shù)枝狀大分子有明確的分子量及分子尺寸,結(jié)構(gòu)規(guī)整,分子體積、形狀和功能基都可在分子水平上精確控制;(2)樹(shù)枝狀大分子一般由核心出發(fā),不斷向外分支,代數(shù)較低時(shí)一般為開(kāi)放的分子構(gòu)型,隨代數(shù)的增加和支化的繼續(xù),從第四代開(kāi)始,分子由敞開(kāi)的松散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥饩o內(nèi)松的球形三維結(jié)構(gòu),分子內(nèi)部具有廣闊的空腔,分子表面具有極高的官能團(tuán)密度;(3)樹(shù)枝狀大分子有很高的反應(yīng)活性及包容能力,在分子中心和分子末端可導(dǎo)入大量的反應(yīng)性或功能性基團(tuán),用作具有特殊功能的高分子材料。
而在樹(shù)枝狀聚合物基礎(chǔ)上制備上的樹(shù)枝狀嵌段共聚物更可以解決傳統(tǒng)的線性嵌段共聚物在生物醫(yī)用載體領(lǐng)域的多種問(wèn)題,如由多條線性嵌段共聚物自組裝形成的聚合物膠束活體內(nèi)穩(wěn)定性不夠,一方面其自組裝結(jié)構(gòu)只有在聚合物臨界膠束濃度(CMC)以上才會(huì)保持熱力學(xué)穩(wěn)定,然而組成其結(jié)構(gòu)的聚合物在活體內(nèi)極大稀釋?zhuān)硗馄浣Y(jié)構(gòu)還受到生物體內(nèi)復(fù)雜組分-膠束相互作用等多種因素的影響。而自組裝膠束的提前解體將導(dǎo)致負(fù)載的藥物在血液中提前爆釋?zhuān)粌H導(dǎo)致潛在的體內(nèi)毒性,而且也無(wú)法發(fā)揮納米載體的獨(dú)特靶向功能。而由樹(shù)枝狀嵌段共聚物制備得到的納米結(jié)構(gòu)則由于共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)而十分穩(wěn)定,避免了因聚合物濃度稀釋而導(dǎo)致納米結(jié)構(gòu)解體的問(wèn)題,因而在藥物載體和基因載體等領(lǐng)域具有更廣闊的實(shí)際應(yīng)用前景。圖1為聚酰胺-胺樹(shù)枝狀聚合物的結(jié)構(gòu)示意圖。聚酰胺-胺(PAMAM)是第一種完全合成,表征及商用的樹(shù)枝狀聚合物,以乙二胺為核,與丙烯酸甲酯反應(yīng)而成,最常用的是2,3及4代。
然而,目前關(guān)于樹(shù)枝狀嵌段共聚物的研究仍有待深入。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
本發(fā)明是基于發(fā)明人的以下發(fā)現(xiàn)而完成的:
生物可降解高分子材料由于其在體內(nèi)良好的生物相容性及可降解性廣泛應(yīng)用于給藥系統(tǒng)載體的靶向緩釋、控釋研究。其中聚氨基酸材料是一類(lèi)具有非常好的生物相容性及生物可降解性材料。其單體氨基酸是人體自身所必須,能自行降解、代謝被機(jī)體吸收和排泄,具有其他材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。聚氨基酸材料已被廣泛用作手術(shù)縫合線,人工皮膚等,在藥物控釋領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用于計(jì)劃生育、抗腫瘤等領(lǐng)域。其中聚谷氨酸是最常用的聚氨基酸材料之一,其由于側(cè)鏈帶有羧基而具備更多功能化的應(yīng)用,如共價(jià)或靜電負(fù)載藥物,因此它在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有很誘人的應(yīng)用前景和極高的商業(yè)價(jià)值。發(fā)明人研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),PAMAM是由伯胺封端,可以用于引發(fā)氨基酸單體進(jìn)行陰離子開(kāi)環(huán)聚合得到樹(shù)枝狀聚氨基酸,進(jìn)而得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物。
Vitamin E TPGS(TPGS)是聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯(D-α-tocopherol polyethylene glycol 1000succinate)的簡(jiǎn)稱(chēng),是維生素E的水溶性衍生物,由維生素E琥珀酸酯(TOS)的羧基與聚乙二醇1000(PEG1000)酯化而成,相對(duì)分子量約為1513,分子結(jié)構(gòu)如下所示,已載入《美國(guó)藥典》。
TPGS已廣泛應(yīng)用于藥物制劑、食品和化妝品研究中,它是一種兩親分子,有一個(gè)親水的極性頭部和一個(gè)疏水的脂肪族碳鏈尾部,能溶于水,也能溶于大多數(shù)極性有機(jī)溶劑。作為一種優(yōu)良的乳化劑,TPGS還可以促進(jìn)納米粒被細(xì)胞攝取。此外,TPGS本身也具有抗腫瘤的活性,它可誘導(dǎo)活性氧自由基的產(chǎn)生,破壞細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、脂肪酸和核酸等成分而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。研究表明TPGS能抑制P-gp介導(dǎo)的藥物運(yùn)輸,由此逆轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)的對(duì)順鉑、DOX、紫杉醇、秋水仙堿等的多藥耐藥,這可能是其增強(qiáng)共施用藥物效力的機(jī)制之一?;谏鲜霭l(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí),發(fā)明人大膽設(shè)想將TPGS與抗癌藥及納米醫(yī)藥結(jié)合起來(lái)將能夠顯著提高對(duì)腫瘤的治療效果。
為此,本發(fā)明的目的在于提出一種能夠有效用于制備載藥納米?;蛟佥d藥微球、穩(wěn)定性好、或者能夠提高治療效果的樹(shù)枝狀嵌段共聚物及其制備方法和應(yīng)用。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種樹(shù)枝狀嵌段共聚物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該樹(shù)枝狀嵌段共聚物具有如式I所示的結(jié)構(gòu):
其中,n為192-576的整數(shù);PAM為聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM,TPGS-為式Ⅱ所示基團(tuán):
其中,p為23。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物為PAMAM-G2,PAMAM-G3或PAMAM-G4。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提供了一種制備前面所述的樹(shù)枝狀嵌段共聚物的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該方法包括:(1)使谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM接觸,得到PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物,(2)使聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐接觸,得到TPGS-COOH,(3)使所述PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物與所述TPGS-COOH接觸,得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS,(4)使所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS進(jìn)行水解,得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。
其中,n為192-576的整數(shù),
PAM為聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM,
TPGS為式Ⅱ所示基團(tuán):
p為23。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn),利用本發(fā)明的上述方法可以快速高效地制備獲得樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS,操作簡(jiǎn)單、方便快捷,且原料來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得,反應(yīng)條件溫和,易于實(shí)現(xiàn),且得到的目標(biāo)產(chǎn)物收率較高、雜質(zhì)較少。另外,獲得的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS可以有效作為輔料制備藥物,特別是載藥納米?;蜉d藥微球,制備得到的載藥納米?;蜉d藥微球在體內(nèi)穩(wěn)定性好,有利于提高藥物的治療效果。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(1)中,所述聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物為PAMAM-G2,PAMAM-G3或PAMAM-G4。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(1)中,所述谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM的質(zhì)量比為(90-99):(10-1)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(1)中,在無(wú)水無(wú)氧、25-45攝氏度的條件下,使所述谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM進(jìn)行聚合反應(yīng)48-72小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2)進(jìn)一步包括:(2-1)在第一有機(jī)溶劑中,存在第一催化劑、20-50攝氏度的條件下,使聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐反應(yīng)12-48小時(shí),(2-2)向步驟(2-1)得到的反應(yīng)液中加入第一沉淀劑,并干燥得到的沉淀物,得到所述TPGS-COOH。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2-1)中,所述第一有機(jī)溶劑為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2-1)中,所述第一催化劑為選自吡啶、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種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2-1)中,所述第一催化劑、聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐的摩爾比為(1-3):(1-3):(7-9)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2-2)中,所述第一沉淀劑為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3)進(jìn)一步包括:(3-1)在第一有機(jī)溶劑中,存在第二催化劑和脫水縮合劑,4-40攝氏度的條件下,使所述PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物和所述TPGS-COOH反應(yīng)12-48小時(shí),(3-2)向步驟(3-1)得到的反應(yīng)液中加入第二沉淀劑,并干燥得到的沉淀物,得到所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3-1)中,所述第二有機(jī)溶劑為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3-1)中,所述第二催化劑為選自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3-1)中,所述脫水縮合劑為選自N,N-二環(huán)己基碳二亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3-1)中,所述第二催化劑、脫水縮合劑、PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物和TPGS-COOH的摩爾比為(48-640):(16-3840):1:(16-64)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3-2)中,所述第二沉淀劑為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(4)中,所述水解在氫氧化鈉溶液中、HBr/CF3COOH溶液中或存在Pt/C的條件下進(jìn)行,所述水解的溫度為20-40攝氏度,時(shí)間為12-24小時(shí)。
在本發(fā)明的再一方面,本發(fā)明提供了前面所述的樹(shù)枝狀嵌段共聚物在制備藥物中的用途,所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物作為藥用輔料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的樹(shù)枝狀嵌段共聚物可以作為載體材料用于制備藥物,特別是用于制備載藥納米粒或載藥微球,制備獲得的載藥納米粒或載藥微球穩(wěn)定性好,靶向性好,且本分發(fā)明的該載體材料可以與藥物有效成分協(xié)同作用,提高藥物的治療效果。
附圖說(shuō)明
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS合成路線圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PAM3-PBLG的核磁共振圖(1HNMR)。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PAM3-PBLG-b-TPGS的核磁共振圖(1HNMR)。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PAM3-PGlu-b-TPGS的核磁共振圖(1HNMR)。
圖5為激光粒度儀檢測(cè)載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的粒徑和粒徑分布結(jié)果。
圖6為Zeta電位儀測(cè)量載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的電位分布結(jié)果。
圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的透射電鏡照片。
圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒粒徑隨濃度的變化曲線。
圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的體外藥物釋放曲線。
圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒和空白PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒(與載藥納米粒相同納米粒懸液濃度)對(duì)A549/DDP多藥耐藥細(xì)胞在24h的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖11為(與載藥納米粒相同納米粒懸液濃度)載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒和空白PAM-PGlu-b-TPGS納米粒(與載藥納米粒相同納米粒懸液濃度)對(duì)A549/DDP多藥耐藥細(xì)胞在48h的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖12為(與載藥納米粒相同納米粒懸液濃度)載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒和空白PAM-PGlu-b-TPGS納米粒(與載藥納米粒相同納米粒懸液濃度)對(duì)A549/DDP多藥耐藥細(xì)胞在72h的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖13為激光共聚焦掃描電子顯微鏡觀察用PAM-PGlu-b-TPGS材料制備的載熒光素納米粒在37℃下孵育2h的A549/DDP細(xì)胞。
圖14為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒對(duì)腫瘤的抑制效果圖。
圖15為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒對(duì)小鼠體重與治療時(shí)間的變化曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的,按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
在本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種樹(shù)枝狀嵌段共聚物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該樹(shù)枝狀嵌段共聚物具有如式I所示的結(jié)構(gòu):
其中,n為192-576的整數(shù),PAM為聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM,TPGS為式Ⅱ所示基團(tuán):
其中,p為23。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該樹(shù)枝狀嵌段共聚物可以有效作為輔料用于制備藥物,特別是用于制備載藥納米?;蜉d藥微球,得到的載藥納米?;蜉d藥微球穩(wěn)定性好,靶向性好,且本發(fā)明的該樹(shù)枝狀嵌段共聚物可以與藥物的活性成分協(xié)同、配合作用,提高藥物的治療效果。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,上述聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM可以為PAMAM-G2,PAMAM-G3或PAMAM-G4。需要說(shuō)明的是,本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“PAMAM-G2”、“PAMAM-G3”和“PAMAM-G4”分別表示聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子第二代、第三代和第四代。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提供了一種制備前面所述的樹(shù)枝狀嵌段共聚物的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該方法包括以下步驟:
(1)使谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM接觸,得到PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物。
其中,n為192-576的整數(shù),
PAM為聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中。上述聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物可以為PAMAM-G2,PAMAM-G3或PAMAM-G4。由此,原料來(lái)源廣泛,價(jià)廉易得。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(1)中,可以在無(wú)水無(wú)氧、25-45攝氏度的條件下,使所述谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM進(jìn)行聚合反應(yīng)48-72小時(shí)。由此,能夠?yàn)樯鲜龇磻?yīng)物提供最合適的反應(yīng)條件,有利于提高反應(yīng)的效率和產(chǎn)物收率,減少副反應(yīng)發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(1)中,谷氨酸芐酯-N-羧酸酐與聚酰胺-胺型樹(shù)枝狀高分子聚合物PAMAM的質(zhì)量比可以為(90-99):(10-1)。由此,既能保證反應(yīng)有效、穩(wěn)定進(jìn)行,又能避免或減少材料的浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)性好,且獲得的產(chǎn)物性質(zhì)良好。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(1)還可以包括對(duì)PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物進(jìn)行純化的步驟。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,通過(guò)以下步驟對(duì)PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物進(jìn)行純化:將上述PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物溶于二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯或二氧六環(huán)中,加入乙醚,石油醚或正己烷使所述共聚物沉淀,過(guò)濾并干燥沉淀物,即得到純化的PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物。
(2)使聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐接觸,得到TPGS-COOH。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2)可以進(jìn)一步包括以下步驟:
(2-1)在第一有機(jī)溶劑中,存在第一催化劑、20-50攝氏度的條件下,使聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐反應(yīng)12-48小時(shí)。由此,能夠在最適合的條件下進(jìn)行反應(yīng),目標(biāo)產(chǎn)物收率高,副反應(yīng)少,目標(biāo)產(chǎn)物中雜質(zhì)少。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(2-1)中,第一有機(jī)溶劑的具體種類(lèi)不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以采用的第一有機(jī)溶劑可以為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。由此,具有較好的反應(yīng)效果。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(2-1)中,可以采用的第一催化劑可以為選自吡啶、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種。優(yōu)選情況下,第一催化劑可以為選自下述a)和b)中的任意一種,或者a)和b)按照摩爾比為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維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐反應(yīng),選擇性好,反應(yīng)速率大大提高,且目標(biāo)產(chǎn)物收率較高。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(2-1)中,上述第一催化劑、聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯與丁二酸酐或馬來(lái)酸酐的摩爾比可以為(1-3):(1-3):(7-9)。由此,可以按照較佳的配比進(jìn)行反應(yīng),既能保證反應(yīng)充分進(jìn)行,也不會(huì)因反應(yīng)物過(guò)多而浪費(fèi)原料或反應(yīng)物過(guò)少而導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較低。
(2-2)向步驟(2-1)得到的反應(yīng)液中加入第一沉淀劑,并干燥得到的沉淀物,得到所述TPGS-COOH。
需要說(shuō)明的是,在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“沉淀劑”是指向液相中加入后能產(chǎn)生沉淀的試劑。在該步驟中,采用的第一沉淀劑可以為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。通過(guò)加入上述第一沉淀劑,可以快速、有效地使得目標(biāo)產(chǎn)物沉淀,進(jìn)而能夠方便快捷地分離得到目標(biāo)產(chǎn)物。
(3)使所述PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物與所述TPGS-COOH接觸,得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。
其中,TPGS為式Ⅱ所示基團(tuán):
p為23。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3)可以進(jìn)一步包括以下步驟:
(3-1)在第二有機(jī)溶劑中,存在第二催化劑和脫水縮合劑,4-40攝氏度的條件下,使所述PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物和所述TPGS-COOH反應(yīng)12-48小時(shí)。由此,能夠提供最合適的反應(yīng)條件,有利于提高反應(yīng)速率和反應(yīng)效率,及減少副反應(yīng)的發(fā)生,目標(biāo)產(chǎn)物收率高,雜質(zhì)少。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3-1)中,第二有機(jī)溶劑的具體種類(lèi)不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以采用的第二有機(jī)溶劑可以為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。由此,有利于反應(yīng)充分,反應(yīng)效果較好。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3-1)中,采用的第二催化劑可以為選自吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶中的至少一種。由此,可以高效催化反應(yīng)進(jìn)行,選擇性好,目標(biāo)產(chǎn)物收率高,反應(yīng)速率大大提高。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3-1)中,采用的脫水縮合劑可以為選自N,N-二環(huán)己基碳二亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺中的至少一種。由此,能夠有效促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行,提高反應(yīng)速率和目標(biāo)產(chǎn)物收率。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3-1)中,第二催化劑的用量可以為所述TPGS-COOH的摩爾量的3-10倍,脫水縮合劑的用量可以為所述TPGS-COOH的摩爾量的1-60倍??偟膩?lái)說(shuō),上述第二催化劑、脫水縮合劑、PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物和TPGS-COOH的摩爾比可以為(48-640):(16-3840):1:(16-64)。由此,各反應(yīng)物的配比較佳,既能保證反應(yīng)充分進(jìn)行,又不會(huì)浪費(fèi)原料。
(3-2)向步驟(3-1)得到的反應(yīng)液中加入第二沉淀劑,并干燥得到的沉淀物,得到所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(3-2)中,采用的第二沉淀劑可以為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。由此,可以使目標(biāo)產(chǎn)物快速沉淀,進(jìn)而方便快捷地分離目標(biāo)產(chǎn)物。
(4)使所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PBLG-b-TPGS進(jìn)行水解,得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(4)中,上述水解可以在氫氧化鈉溶液中、HBr/CF3COOH溶液中或存在Pt/C的條件下進(jìn)行,水解的溫度可以為20-40攝氏度,時(shí)間可以為12-24小時(shí)。由此,可以在最適合的條件下使得酯基發(fā)生水解,得到目標(biāo)產(chǎn)物,有利于提高目標(biāo)產(chǎn)物的收率。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,步驟(4)可以進(jìn)一步包括透析與凍干的步驟。具體地,可以將上述水解得到的反應(yīng)液加入透析袋,并在pH為2的鹽酸溶液中透析48小時(shí),后在去離子水中透析24小時(shí),每3小時(shí)換一次透析水,然后冷凍干燥得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,該步驟得到樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS的分子量為50119-177348。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn),利用本發(fā)明的上述方法可以快速高效地制備獲得樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS,操作簡(jiǎn)單、方便快捷,且原料來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得,反應(yīng)條件溫和,易于實(shí)現(xiàn),且得到的目標(biāo)產(chǎn)物收率較高、雜質(zhì)較少。另外,獲得的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS可以有效作為輔料制備藥物,特別是載藥納米?;蜉d藥微球,制備得到的載藥納米?;蜉d藥微球在體內(nèi)穩(wěn)定性好,可以與藥活性成分協(xié)同、配合作用,進(jìn)而提高藥物的治療效果。
在本發(fā)明的再一方面,本發(fā)明提供了前面所述的樹(shù)枝狀嵌段共聚物在制備藥物中的用途,所述樹(shù)枝狀嵌段共聚物作為藥用輔料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的樹(shù)枝狀嵌段共聚物可以作為載體材料用于制備藥物,特別是用于制備載藥納米?;蜉d藥微球,制備獲得的載藥納米?;蜉d藥微球穩(wěn)定性好,靶向性好,且本分發(fā)明的該載體材料可以與藥物有效成分協(xié)同作用,提高藥物的治療效果。
本發(fā)明制備樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM-PGlu-b-TPGS方法簡(jiǎn)單,無(wú)污染。所獲得的樹(shù)枝狀嵌段共聚物具有良好的生物相容性和生物可降解性,可作為藥用輔料應(yīng)用于制備載藥納米粒和載藥微球中。是一種很有應(yīng)用前景的材料。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1:樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS的制備
制備方法包括如下步驟(合成路線圖見(jiàn)圖1):
(1)樹(shù)枝狀共聚物PAM2-PBLG的制備:在有機(jī)溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,按質(zhì)量百分比,以96%的谷氨酸芐酯-N-羧酸酐單體和4%樹(shù)枝狀聚酰胺-胺PAMAM-G2為原料,在無(wú)水無(wú)氧條件下,在35℃,聚合反應(yīng)48小時(shí),得到數(shù)均分子量Mn為44899(G2,n=192,p=23)的PAM-PBLG樹(shù)枝狀共聚物。
將上述得到的PAM2-PBLG樹(shù)枝狀聚合物加入乙醚中沉淀,過(guò)濾并將沉淀物真空干燥,即得到純化的PAM2-PBLG樹(shù)枝狀聚合物。
按照上述步驟,有機(jī)溶劑分別采用二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈或二甲基亞砜,同樣制備得到了PAM2-PBLG樹(shù)枝狀聚合物。
(2)TPGS-COOH的制備:在有機(jī)溶劑乙腈中,按摩爾百分比,以20%的TPGS、80%的丁二酸酐或馬來(lái)酸酐、20%的第一催化劑為原料,在40℃反應(yīng)12小時(shí),加入沉淀劑乙醚進(jìn)行沉淀,過(guò)濾,將沉淀于40℃真空干燥24h,獲得TPGS-COOH;第一催化劑是摩爾比為1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺。
按照上述步驟,第一催化劑分別采用摩爾比為1:1的2-甲基吡啶和三乙烯二胺,或摩爾比為1:1的4-甲基吡啶和三乙胺,同樣獲得了羧基化樹(shù)枝狀聚合物TPGS-COOH;
(3)樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS的制備:在有機(jī)溶劑中,加入摩爾比為1:16的PAM2-PBLG和TPGS-COOH,加入相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量5倍的脫水縮合劑N,N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC),在相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量1倍的第二催化劑吡啶的作用下,在10℃反應(yīng)28小時(shí),反應(yīng)液用沉淀劑沉淀,過(guò)濾,干燥沉淀物,即獲得分子量為67399(G2,n=192,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS。其中,有機(jī)溶劑為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種,沉淀劑為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。
(4)在1M NaOH溶液中,將PAM2-PBLG-b-TPGS在20-40℃條件下水解12小時(shí),然后加入透析袋在pH=2的鹽酸溶液中透析48小時(shí),后又在去離子水中透析24小時(shí),每3小時(shí)換一次透析水,冷凍干燥得到分子量為50119(G2,n=192,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS。
按照上述步驟,脫水縮合劑采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺或者第二催化劑采用4-甲基吡啶,同樣獲得了樹(shù)枝狀兩親性嵌段共聚物PAM2-PGlu-b-TPGS。
實(shí)施例2:樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS的制備
制備方法包括如下步驟:
(1)樹(shù)枝狀共聚物PAM3-PBLG的制備:在有機(jī)溶劑二氯甲烷中,按質(zhì)量百分比,以97%的谷氨酸芐酯-N-羧酸酐單體和3%樹(shù)枝狀聚酰胺-胺PAMAM-G3為原料,在無(wú)水無(wú)氧條件下,在25℃,聚合反應(yīng)60小時(shí),得到數(shù)均分子量Mn為76340(G3,n=320,p=23)的PAM3-PBLG樹(shù)枝狀共聚物;
將得到的PAM3-PBLG樹(shù)枝狀聚合物加入乙醚中沉淀,過(guò)濾,將沉淀真空干燥,即得到純化的PAM3-PBLG樹(shù)枝狀聚合物。
(2)TPGS-COOH的制備:在有機(jī)溶劑四氫呋喃中,按摩爾百分比,以10%的TPGS、90%的丁二酸酐或馬來(lái)酸酐、10%的第一催化劑為原料,在40℃反應(yīng)24小時(shí),加入沉淀劑乙醚進(jìn)行沉淀,過(guò)濾,將沉淀于40℃真空干燥24小時(shí),獲得TPGS-COOH;第一催化劑是摩爾比為1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺;
(3)樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM3-PBLG-b-TPGS的制備:在有機(jī)溶劑中,加入摩爾比為1:32的PAM3-PBLG和TPGS-COOH,加入相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量10倍的脫水縮合劑N,N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC),在相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量2倍的第二催化劑吡啶的作用下,在10℃反應(yīng)28小時(shí),反應(yīng)液用沉淀劑沉淀,過(guò)濾,干燥沉淀物,即獲得分子量為116840(G3,n=320,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM2-PBLG-b-TPGS。其中,有機(jī)溶劑為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種,沉淀劑為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。
(4)在1M NaOH溶液中,將PAM3-PBLG-b-TPGS在20-40℃條件下水解12小時(shí),然后加入透析袋在pH=2的鹽酸溶液中透析48小時(shí),后又在去離子水中透析24小時(shí),每3小時(shí)換一次透析水,冷凍干燥得到分子量為88040(G3,n=320,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS。
核磁共振氫譜(1HNMR)和凝膠滲透色譜(GPC)結(jié)果證明樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS已經(jīng)合成成功。
圖2-圖4分別為聚合物PAM3-PBLG、PAM3-PBLG-b-TPGS和PAM3-PGlu-b-TPGS的氫核磁共振譜圖。在圖2的PAM3-PBLG核磁圖譜中,a峰(δ為1.5-3ppm)為樹(shù)枝狀聚合物PAMAM-G3的亞甲基(CH2),b峰(δ=3.90ppm)及e峰(δ=5.12ppm)分別歸屬為聚谷氨酸上的主鏈次甲基(CH)和側(cè)鏈芐酯上的亞甲基峰(CH2),而核磁積分結(jié)果顯示這兩個(gè)峰的比例為1:2也驗(yàn)證了它們的歸屬。這說(shuō)明谷氨酸單體在PAM3的引發(fā)下成功開(kāi)環(huán)聚合。而δ在1.5-3ppm的范圍內(nèi)同時(shí)還有谷氨酸側(cè)鏈上的兩個(gè)亞甲基峰(CH2)c和d,這樣通過(guò)積分計(jì)算可以得出PAM3-PBLG的谷氨酸聚合物為320,平均每條鏈10個(gè)谷氨酸,而PAM3-PBLG的數(shù)均分子量Mn為76340。
圖3的PAM3-PBLG-b-TPGS的1HNMR中,出現(xiàn)的新峰a(δ=3.65ppm)為T(mén)PGS上PEG的亞甲基(CH2)。通過(guò)和聚谷氨酸上的峰b及c對(duì)比,計(jì)算得出PAM3-PBLG-b-TPGS上修飾有27條TPGS鏈,因此數(shù)均分子量為Mn為116840。
圖4的PAM3-PGlu-b-TPGS的1HNMR中,可以看出在δ=7.2ppm左右沒(méi)有苯環(huán)的峰,說(shuō)明保護(hù)的谷氨酸芐酯基團(tuán)已經(jīng)完全水解,而TPGS的特征峰a及谷氨酸主鏈的特征峰b都還在,說(shuō)明PAM3-PBLG-b-TPGS已經(jīng)完全水解從而制備得到PAM3-PGlu-b-TPGS,通過(guò)計(jì)算得到其數(shù)均分子量Mn為88040。
實(shí)施例3:樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM4-PGlu-b-TPGS的制備
制備方法包括如下步驟:
(1)樹(shù)枝狀共聚物PAM4-PBLG的制備:在有機(jī)溶劑二氯甲烷中,按質(zhì)量百分比,以97%的谷氨酸芐酯-N-羧酸酐單體和3%樹(shù)枝狀聚酰胺-胺PAMAM-G4為原料,在無(wú)水無(wú)氧條件下,在40℃,聚合反應(yīng)72小時(shí),得到數(shù)均分子量Mn為139188(G4,n=576,p=23)的PAM4-PBLG樹(shù)枝狀共聚物;
將PAM4-PBLG樹(shù)枝狀聚合物加入乙醚中沉淀,過(guò)濾,將沉淀真空干燥,即得到純化的PAM4-PBLG樹(shù)枝狀聚合物。
(2)TPGS-COOH的制備:在有機(jī)溶劑四氫呋喃中,按摩爾百分比,以30%的TPGS、70%的丁二酸酐或馬來(lái)酸酐、30%的第一催化劑為原料,在30℃反應(yīng)16小時(shí),加入沉淀劑乙醚進(jìn)行沉淀,過(guò)濾,將沉淀于40℃真空干燥24h,獲得TPGS-COOH;第一催化劑是摩爾比為1:1的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺;
(3)樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM4-PBLG-b-TPGS的制備:在有機(jī)溶劑中,加入摩爾比為1:64的PAM4-PBLG和TPGS-COOH,加入相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量16倍的脫水縮合劑N,N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC),在相當(dāng)TPGS-COOH摩爾量3倍的第二催化劑吡啶的作用下,在10℃反應(yīng)28小時(shí),反應(yīng)液用沉淀劑沉淀,過(guò)濾,干燥沉淀物,即獲得分子量為229188(G4,n=576,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM4-PBLG-b-TPGS。其中,有機(jī)溶劑為選自二氯甲烷,三氯甲烷,二氧六環(huán),乙腈,四氫呋喃,N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種,沉淀劑為選自乙醚,石油醚,正庚烷和正己烷中的至少一種。
(4)在1M NaOH溶液中,將PAM4-PBLG-b-TPGS在20-40℃條件下水解12小時(shí),然后加入透析袋在pH=2的鹽酸溶液中透析48小時(shí),后又在去離子水中透析24小時(shí),每3小時(shí)換一次透析水,冷凍干燥得到分子量為177348(G4,n=576,p=23)的樹(shù)枝狀嵌段共聚物PAM4-PGlu-b-TPGS。
該實(shí)施例所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)確認(rèn)數(shù)據(jù)與實(shí)施例2無(wú)實(shí)質(zhì)性差別,此處不再贅述。
聚合物的分子量及分子量分布可以分別通過(guò)核磁共振譜圖(1HNMR)和凝膠滲透色譜圖(GPC)計(jì)算得出。樹(shù)枝狀共聚物的分子量和分子量分布如表1所示。
表1樹(shù)枝狀共聚物的分子量及分子量分布
注:Mna.根據(jù)核磁共振譜圖(1H-NMR)計(jì)算得出。
Mnb.根據(jù)凝膠滲透色譜圖(GPC)計(jì)算得出。
實(shí)施例4:制備載順鉑(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒
利用樹(shù)枝狀共聚物PAM3-PGlu-b-TPGS上谷氨酸的羧基-COOH和抗癌藥順鉑Pt的絡(luò)合相互作用制備載順鉑(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒。
制備方法如下:分別配備含有10mM Glu(谷氨酸)的PAM3-PGlu-b-TPGS聚合物溶液及5mM Pt溶液,然后將二者按體積比分別為1/1,2/1,3/1及4/1混合,快速震蕩攪勻,放置反應(yīng)過(guò)夜。得到的納米粒溶液用超濾離心管(截留分子量10KDa)純化,即得不同載藥量的載藥納米粒。
利用激光粒度儀分別測(cè)定制備獲得的載藥納米粒的粒徑、粒徑分布、不同載藥量的載藥納米粒的粒徑及不同濃度的載藥納米粒的粒徑,利用Zeta電位儀測(cè)定載藥納米粒的Zeta電位及電位分布,并利用透射電鏡觀察載藥納米粒的形態(tài)。通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)檢測(cè)納米粒的載藥量。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2、圖5-圖8。
表2示出了載藥量對(duì)載藥納米粒的粒徑和Zeta電位的影響,從表2可以看出,制備得到載藥量為33%的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒通過(guò)激光粒度儀檢測(cè)得到粒徑在100nm以?xún)?nèi),分布很窄,而當(dāng)載藥量達(dá)到50%時(shí)則會(huì)因?yàn)橄嗷プ饔锰珡?qiáng)而聚集,粒徑達(dá)到900nm。因此,后面測(cè)試中所用的載藥納米粒載藥量都為33%。
表2.用PAM3-PGlu-b-TPGS共聚物材料制備載順鉑納米粒過(guò)程中,載藥量對(duì)納米粒的粒徑和Zeta電位的影響
該實(shí)施例制備所得載順鉑(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的粒度分布結(jié)果見(jiàn)圖5,由圖5可知,該載藥納米粒的粒徑分布很窄,在89nm左右。
圖6顯示該載藥納米粒的Zeta電位測(cè)試結(jié)果,由圖6可知,該載藥納米粒的Zeta電位在-13mV左右,表面電荷的絕對(duì)值比較高,顆粒之間相互排斥作用較強(qiáng),因而在分散相中高度穩(wěn)定,電位在-13mV左右的納米粒在體內(nèi)分布穩(wěn)定。
圖7為該載藥納米粒的透射電鏡圖,由圖7可以看出,載藥納米粒大小均一,呈球形,粒徑大約在80nm,和粒度儀的測(cè)試結(jié)果一致。
圖8為不同濃度下該載藥納米粒的粒徑分布結(jié)果圖,可以看出即使載藥納米粒被稀釋1000倍,粒徑依然保持不變,說(shuō)明該載藥納米粒穩(wěn)定性非常好,具有潛在的實(shí)際應(yīng)用潛力。
按照如下步驟通過(guò)透析法測(cè)定載藥納米粒的藥物緩釋曲線:將3mL載藥納米粒溶液置于截留分子量為3000的透析袋中,封好袋口。密閉的透析袋放入50mL離心管中,加入30mL含(DMEM)或不含(PBS pH 7.4)細(xì)胞培養(yǎng)液的透析液,置于恒溫水浴搖床中于37℃,120rpm振蕩。在一定時(shí)間間隔內(nèi),從離心管中取出3mL溶液,通過(guò)ICP-MS檢測(cè)每次釋放的順鉑量,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制載藥納米顆粒體外釋放曲線,所得結(jié)果見(jiàn)圖9。
如圖9所示,載順鉑的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒在不含細(xì)胞培養(yǎng)液的透析液中透析時(shí),順鉑藥物基本不釋放,這說(shuō)明納米載體非常穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生爆釋突釋。而在細(xì)胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)時(shí),由于藥物能夠快速釋放持續(xù)長(zhǎng)達(dá)72小時(shí),說(shuō)明細(xì)胞環(huán)境能夠促進(jìn)納米粒的解體和藥物的釋放,達(dá)到控制釋放的目的。
利用MTT法測(cè)定載藥納米離子的細(xì)胞毒性,具體如下:將A549/DDP耐藥細(xì)胞(ATCC)接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,細(xì)胞培養(yǎng)24h貼壁后,棄去陳舊培養(yǎng)基,用PBS沖洗一次,加入待測(cè)樣品、陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照分別培養(yǎng)24h、48h、72h。在規(guī)定的時(shí)間間隔后,棄去陳舊培養(yǎng)基,用PBS沖洗一次,每孔加入100μl含MTT 1mg/ml的細(xì)胞培養(yǎng)基,37℃孵育4h后,棄去MTT,每孔加入100μl的二甲基亞砜(DMSO),黑暗37℃培養(yǎng)2h,振蕩10min,用酶標(biāo)儀測(cè)定570nm波長(zhǎng)的吸光度。結(jié)果將圖10-圖12。其中,圖10-圖12分別為載順鉑的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒(Pt-loaded NPS)、空白PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒(Pt-free NPS)和游離順鉑(Pt)對(duì)A549/DDp細(xì)胞在24h、48h和72h的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明,不載藥的空白PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒具有良好的生物相容性,因?yàn)樵诓煌{米粒懸液濃度下它對(duì)A549細(xì)胞均沒(méi)有明顯的毒性;而載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒具有明顯的細(xì)胞毒性,并且細(xì)胞毒性大于游離的藥物順鉑,說(shuō)明載藥納米粒能夠更好的克服細(xì)胞對(duì)游離藥物的多藥耐藥性。此外,MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明載順鉑的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒對(duì)A549/DDP細(xì)胞的毒性具有時(shí)間和濃度依賴(lài)性。
實(shí)施例5:制備修飾熒光素的載順鉑(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒
通過(guò)共價(jià)鍵合的方法制備修飾熒光素的載順鉑的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒。
制備方法如下:準(zhǔn)確稱(chēng)取10mg實(shí)施例2制備的PAM3-PGlu-b-TPGS樹(shù)枝狀共聚物溶于超純水中,加入含0.2mg 6-氨基熒光素(FITC-NH2)的DMSO溶液,再加入1mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC),25℃反應(yīng)12小時(shí),之后透析3天,直到透析液中檢測(cè)不到熒光信號(hào),冷凍干燥得到修飾熒光素的PAM3-PGlu-b-TPGS聚合物。再用實(shí)施例4中的方法制備修飾熒光素的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒,檢測(cè)結(jié)果表明修飾熒光素的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的粒徑和未修飾熒光素的類(lèi)似。
將A549/DDP細(xì)胞懸液均勻接種于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,再加入1ml培養(yǎng)基,37℃、5%CO2孵箱中培養(yǎng)24h。于A549/DDP細(xì)胞中加入1mg/mL的修飾熒光素的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒,繼續(xù)培養(yǎng)2h。用冰冷的PBS沖洗三次,加入甲醇固定細(xì)胞20min,棄去甲醇,加入碘化丙啶(PI)染液孵育5min,再用PBS沖洗三次,可以在細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)細(xì)胞核的定位來(lái)確定熒光素納米粒在細(xì)胞中的位置。圖13是用激光共聚焦掃描電子顯微鏡觀察A549/DDP細(xì)胞對(duì)修飾熒光素的載順鉑PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的攝取結(jié)果,其中,細(xì)胞核用PI染成藍(lán)色,載熒光素載藥納米粒是綠色的,分別通過(guò)PI通道和EGFP通道觀察細(xì)胞攝取情況:圖13A是通過(guò)PI通道觀察的情況(藍(lán)色);圖13B是通過(guò)EGFP通道觀察的情況(綠色);圖13C是通過(guò)PI通道和EGFP通道觀察的圖像重疊后的結(jié)果。從圖中可以看出,僅僅在與細(xì)胞孵育2h后,納米粒就已經(jīng)被細(xì)胞所攝取。從圖13C可以清楚得看到,呈綠色的納米粒大多數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中,緊緊包圍著呈藍(lán)色的細(xì)胞核。
實(shí)施例6:載順鉑(Pt)的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒的體內(nèi)治療
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:6-7周齡BALB/c裸鼠,雌雄各半,購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。SPF(specific pathogen-free)環(huán)境級(jí)別監(jiān)控及飼養(yǎng),所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均在遵照本院動(dòng)物委員會(huì)法令法規(guī)前提下進(jìn)行。每只裸鼠右側(cè)皮下注射2.0×106A549/DDP細(xì)胞,當(dāng)腫瘤體積達(dá)到可以觸摸到的大小后,老鼠被隨機(jī)分為3組,分別用生理鹽水(Saline),順鉑(8mg/kg,Pt)和載順鉑的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒(含有8mg/kg的Pt,Pt-Loaded NPS)治療16天,期間每?jī)商煊盟幰淮?,同時(shí)稱(chēng)重并測(cè)量腫瘤大小。圖14為載藥納米粒子對(duì)腫瘤的抑制效果圖,從圖中可以看出,在經(jīng)過(guò)治療,相比于對(duì)照(生理鹽水注射)組,Pt裸藥組和載Pt的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒組均使得腫瘤體積得到抑制,而載Pt的PAM3-PGlu-b-TPGS納米粒治療則更顯著的抑制了腫瘤增長(zhǎng)。圖15為小鼠的體重與治療時(shí)間的變化曲線,通過(guò)監(jiān)測(cè)小鼠體重發(fā)現(xiàn),這幾種治療方式并沒(méi)有引起小鼠體重的明顯減輕,說(shuō)明藥物和載藥納米粒治療的副作用小。
在本發(fā)明的描述中,需要解釋的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。