主鏈含光敏前藥兩親性高分子、制備方法及其納米膠束的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種主鏈含光敏前藥兩親性高分 子、制備方法及其納米膠束。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子納米技術(shù)的不斷發(fā)展，近些年來(lái)，越來(lái)越多的研究工作聚焦于開(kāi)發(fā)多 功能性高分子納米材料，用于癌癥相關(guān)研究。高分子納米載藥材料尤其引人關(guān)注，其在抗癌 藥物輸送控釋領(lǐng)域中的應(yīng)用前景已經(jīng)得到了廣泛的討論。目前為止，高分子納米載藥材料 體系有高分子藥物鍵合物，聚合物微球，納米凝膠，囊泡W及納米膠束等等。其中，基于兩親 性嵌段共聚物自組裝的納米膠束，擁有較低的臨界膠束濃度，高的膠體穩(wěn)定性，窄且大小可 調(diào)的粒度分布，高的疏水性藥物擔(dān)載效率，保護(hù)藥物在循環(huán)、運(yùn)輸至目標(biāo)器官或組織過(guò)程 中的活性，W及癌細(xì)胞主動(dòng)祀向分子的修飾和細(xì)胞內(nèi)傳輸?shù)戎T多特性，是一種非常具有應(yīng) 用前景的高分子納米載藥體系。
[0003] 為了能夠?qū)崿F(xiàn)納米膠束擔(dān)載的抗癌藥物快速可控及癌細(xì)胞祀向釋放，pH值、溫度、 光、氧化還原或化學(xué)變化等外部刺激下能發(fā)生結(jié)構(gòu)響應(yīng)性的基團(tuán)被引入到兩親性嵌段共聚 物納米載藥膠束中W制備刺激響應(yīng)性納米膠束。其中，光刺激響應(yīng)性納米膠束在癌癥治療 領(lǐng)域的應(yīng)用前景一直吸引著人們的大量關(guān)注，運(yùn)是由于近年來(lái)光纖技術(shù)的發(fā)展，將光精確 的傳輸至身體大部分組織和器官變?yōu)榱丝赡?；同時(shí)光是時(shí)間和空間可控的，并可調(diào)節(jié)強(qiáng)度 和波長(zhǎng)等參數(shù)從系統(tǒng)外部觸發(fā)膠束結(jié)構(gòu)的變化實(shí)現(xiàn)擔(dān)載藥物的定點(diǎn)、定時(shí)、定量控制釋放。 目前為止，依據(jù)不同的光刺激響應(yīng)基團(tuán)和基團(tuán)在膠束中的位置，光刺激響應(yīng)性?xún)捎H性嵌段 共聚物納米膠束大致可分為四種類(lèi)型。第一種是基于光刺激膠束親水一一疏水平衡轉(zhuǎn)變響 應(yīng)的兩親性嵌段共聚物納米膠束。第二種是將光刺激響應(yīng)基團(tuán)簡(jiǎn)單地引入到膠束的殼-核 界面上。第Ξ種是將光刺激響應(yīng)基團(tuán)作為重復(fù)單位引入到膠束核層疏水嵌段主鏈中。最 后一種是可逆的光交聯(lián)膠束體系，往往是通過(guò)不同波長(zhǎng)的光來(lái)調(diào)控膠束的交聯(lián)與解交聯(lián)， 從而改變膠束的穩(wěn)定性。相比其它幾種類(lèi)型，主鏈光刺激響應(yīng)性高分子納米膠束在高分子 疏水主體上有更多的光敏感解離基團(tuán)，可W在光刺激下快速的誘導(dǎo)高分子和膠束結(jié)構(gòu)的崩 解，迅速釋放出擔(dān)載藥物，更好的達(dá)到藥物控制釋放的目的。因此，開(kāi)發(fā)出安全、高效的主鏈 光刺激響應(yīng)性高分子納米膠束材料應(yīng)用于抗癌藥物的控制釋放實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療將產(chǎn)生巨 大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
[0004] 雖然光刺激響應(yīng)性?xún)捎H性嵌段共聚物膠束體系種類(lèi)繁多并在抗癌藥物控制釋放 領(lǐng)域的應(yīng)用有較多的探討，但是主鏈光刺激響應(yīng)性高分子納米膠束的工作卻少有報(bào)道。最 近，Zhao等人等將光刺激響應(yīng)基團(tuán)鄰硝基苯醋作為重復(fù)單元引入到膠束核層疏水嵌段主鏈 中，實(shí)現(xiàn)了納米膠束在紫外條件下快速響應(yīng)性崩解和包裹藥物的可控釋放。然而要最終實(shí) 現(xiàn)上述體系在抗癌藥物控釋的應(yīng)用依然面臨諸多挑戰(zhàn)。首先上述工作都停留在體外釋放或 者細(xì)胞水平，并沒(méi)有深層次動(dòng)物水平上的研究；其次，鄰硝基苯醋等光刺激響應(yīng)基團(tuán)本身的 毒性W及光反應(yīng)后產(chǎn)物的毒性問(wèn)題，都很少被考察會(huì)限制膠束的進(jìn)一步生物應(yīng)用。同時(shí)，光 刺激響應(yīng)波長(zhǎng)的選擇余地較少。鄰硝基苯醋光敏基團(tuán)只對(duì)應(yīng)一種光響應(yīng)波長(zhǎng)，且為紫外光 刺激響應(yīng)的，調(diào)控空間有限。同時(shí)，紫外光照射一定程度會(huì)損傷健康細(xì)胞，且其對(duì)組織的滲 透能力也相對(duì)有限。因此我們可W發(fā)現(xiàn)，針對(duì)主鏈光刺激響應(yīng)性?xún)捎H性嵌段共聚物納米膠 束作為抗癌藥物可控釋放載體在癌癥治療應(yīng)用中的運(yùn)些關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題依然有非常大的研 究和探索空間。
[0005] 順?shù)N等二價(jià)金屬銷(xiāo)類(lèi)藥物是癌癥化療中非常重要的一類(lèi)抗癌藥物，用W治療一半 W上的癌癥，但是臨床上的劑量效果和化療效用受到其嚴(yán)重毒副作用及耐藥性等問(wèn)題的極 大限制。為了解決順?shù)N等二價(jià)金屬銷(xiāo)類(lèi)藥物的毒性和耐藥性，具有"前藥"特性的四價(jià)銷(xiāo)藥 及其納米擔(dān)載體系廣受關(guān)注。其中有一類(lèi)由英國(guó)華威爾大學(xué)化terSadler等人合成的含 疊氮配體的四價(jià)光敏銷(xiāo)，本身毒性及抗癌活性較低，可W在較溫和的紫外光照射下還原成 更具有抗癌活性的二價(jià)銷(xiāo)藥，與DNA交聯(lián)殺死癌細(xì)胞。大部分四價(jià)光敏銷(xiāo)的吸收譜圖在紫 外區(qū)，通過(guò)改變其胺配體的結(jié)構(gòu)可W將譜圖延伸至可見(jiàn)光區(qū)域，如胺配體為化晚的四價(jià)光 敏銷(xiāo)可在可見(jiàn)光刺激下發(fā)生光還原。然而四價(jià)光敏銷(xiāo)和其它小分子藥物一樣，存在血液循 環(huán)時(shí)間短，易被清除，生物利用度低，腫瘤部位藥物濃度較低等缺點(diǎn)。最近，結(jié)合納米載體的 "EPR"效應(yīng)，MinW及Lin等人都將可見(jiàn)光敏感的四價(jià)光敏化晚銷(xiāo)鍵合到無(wú)機(jī)上轉(zhuǎn)化納米顆 粒上實(shí)現(xiàn)了近紅外可控的銷(xiāo)藥釋放；Xiao等人將紫外光敏感的四價(jià)光敏順?shù)N鍵合到高分 子側(cè)鏈上自組裝成納米膠束，都取得了較好的抗癌效果。然而，上述工作都是從四價(jià)光敏銷(xiāo) 為一種抗癌藥物本身出發(fā)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)藥的擔(dān)載和光可控釋放，而將四價(jià)光敏銷(xiāo)作為一種光刺激 響應(yīng)基團(tuán)并且引入到兩親性嵌段聚合物的主鏈中設(shè)計(jì)合成不同光波長(zhǎng)刺激敏感的主鏈含 光敏前藥兩親性高分子納米膠束的工作到目前為止幾乎沒(méi)有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了提供一種主鏈含光敏前藥兩親性高分子、制備方法及其納米 膠束，該主鏈含光敏前藥兩親性高分子及納米膠束具有較低的細(xì)胞毒性和較高的抗癌活 性。
[0007] 本發(fā)明首先提供一種主鏈含光敏前藥兩親性高分子，具有式（I)所示結(jié)構(gòu)：
[0008]
[0009] 其中，W?"表示單甲醋聚乙二醇mPEG-NH:或mPEG-OH ;
[0010]、心錢(qián).表不一異氛酸醋中的NC0部分；
[0011]寞表示光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物Pt(IV)。
[0012] 優(yōu)選的是，所述的單甲酸聚乙二醇的數(shù)均分子量為1000-5000。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的二異氯酸醋為六亞甲基二異氯酸醋、賴(lài)氨酸二異氯酸醋、異氣爾 酬二異氯酸醋或甲苯二異氯酸醋。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物具有如下結(jié)構(gòu)：
[0015]
[0016] 本發(fā)明還提供一種主鏈含光敏前藥兩親性高分子的制備方法，包括如下：
[0017] 步驟一：制備光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物；
[0018] 步驟二：將步驟一得到的光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物和二異氯酸醋反應(yīng)，得到第一中間 體；
[0019] 步驟Ξ:將步驟二得到的第一中間體與單甲酸聚乙二醇反應(yīng)，得到主鏈含光敏前 藥兩親性高分子。
[0020] 優(yōu)選的是，所述的光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物的制備方法，包括：
[00引]①將K2PtC!4與配體反應(yīng)，得到配體化合物；
[0022] ②將①得到的配體化合物和AgN〇3、Nar^反應(yīng)，然后再加入Η2〇2反應(yīng)，得到光活性 四價(jià)銷(xiāo)配合物。
[0023] 優(yōu)選的是，所述的步驟二的反應(yīng)溫度為60~80°C，反應(yīng)時(shí)間為24~4她。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物、二異氯酸醋和單甲酸聚乙二醇的摩爾比 為 1 :(1.01 ~1.25):化 02 ~1)。
[00巧]優(yōu)選的是，所述的步驟Ξ的反應(yīng)溫度60~80°C，反應(yīng)時(shí)間12~2地。
[0026] 本發(fā)明還提供上述主鏈含光敏前藥兩親性高分子制備得到的納米膠束。
[0027] 本發(fā)明的有益效果
[0028] 本發(fā)明首先提供一種主鏈含光敏前藥兩親性高分子，結(jié)構(gòu)式如式（I)所示，該聚 合物將四價(jià)光敏銷(xiāo)作為一類(lèi)光刺激響應(yīng)基團(tuán)，引入到可生物降解兩親性嵌段聚合物的主鏈 中，制備得到主鏈含銷(xiāo)光刺激響應(yīng)性高分子，該聚合物自身毒副作用低，可實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)藥的光可 控釋放，達(dá)到高分子光化學(xué)治療的目的。
[0029] 本發(fā)明還提供一種主鏈含光敏前藥兩親性高分子的制備方法，該方法先制備光活 性四價(jià)銷(xiāo)配合物；然后將上述得到的光活性四價(jià)銷(xiāo)配合物和二異氯酸醋反應(yīng)，得到第一中 間體；最后將得到的第一中間體與單甲酸聚乙二醇反應(yīng)，得到主鏈含光敏前藥兩親性高分 子。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單、原料易得，制備得到的聚合物具有較低的細(xì)胞毒性和較高的抗 癌活性。
[0030] 本發(fā)明還提供上述主鏈含光敏前藥兩親性高分子制備得到的納米膠束，對(duì)制備的 納米膠束進(jìn)行細(xì)胞毒性測(cè)試，分別WL929、化La細(xì)胞為模型，觀(guān)察細(xì)胞的存活率情況，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明，本發(fā)明提供的銷(xiāo)（IV)配合物在黑暗條件下對(duì)正常的小鼠成纖維L929細(xì)胞殺傷 性小，而在光照條件下對(duì)癌細(xì)胞如人宮頸癌化La細(xì)胞有很好的殺傷效果，在降低系統(tǒng)毒性 的同時(shí)表現(xiàn)出超過(guò)順?shù)N的抗癌活性。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的主鏈含光敏前藥兩親性高分子的核磁氨譜圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例6制備得到的主鏈含光敏前藥兩親性高分子的紅外光譜圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例20制備得到的主鏈含光敏前藥兩親性高分子納米膠束的動(dòng) 態(tài)光散射圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例20制備得到的主鏈含光敏前藥兩親性高分子納米膠束的透 射電鏡（TEM)圖