谷氨酸-tpgs嵌段共聚物的制備及其在靶向藥物傳遞中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥物制劑新輔料和新劑型領(lǐng)域，涉及兩親性聚合物谷氨酸-TPGS的制 備，及其作為靶向材料在主動靶向藥物傳遞系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 腦腫瘤的侵潤性生長和血腦屏障嚴(yán)重影響了腦部腫瘤的臨床治療效果?；熓悄X 瘤治療的常用手段，但大多數(shù)的小分子藥物和所有大分子藥物的跨血腦屏障能力很差，許 多活性高的抗腫瘤藥物由于跨血腦屏障能力差在開發(fā)早期就宣布失敗。因此，血腦屏障上 高表達(dá)的一些受體和營養(yǎng)型轉(zhuǎn)運(yùn)體成為研究焦點(diǎn)，如：維生素轉(zhuǎn)運(yùn)體、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體、葡萄 糖轉(zhuǎn)運(yùn)體。這些在腫瘤部位和血腦屏障上不可或缺的營養(yǎng)型轉(zhuǎn)運(yùn)體可以開發(fā)為腦腫瘤主動 靶向治療的新靶點(diǎn)。納米載體由于能夠提高抗癌藥物的療效并且減少藥物副作用而被廣泛 用于革G向藥物傳遞系統(tǒng)，PEG化的納米載體更能顯示出一些獨(dú)特的優(yōu)越性，如：延長納米制 劑的體內(nèi)循環(huán)時間、增加配體的柔韌性和靶向性等。以納米載體為藥物遞送工具，以血腦屏 障和腫瘤同時高表達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)體為靶點(diǎn)，是一種有效地腦部靶向藥物傳遞系統(tǒng)。
[0003] 近幾年來，越來越多目光轉(zhuǎn)移至腫瘤轉(zhuǎn)運(yùn)體靶向的納米粒制劑的研究，它們通過 對納米制劑進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)體底物的表面修飾，底物在接觸到轉(zhuǎn)運(yùn)體時，通過轉(zhuǎn)運(yùn)體對其表面的 底物進(jìn)行高親和性識別、結(jié)合，然后內(nèi)陷、入胞。納米制劑可以依靠腫瘤細(xì)胞膜上高表達(dá)的 轉(zhuǎn)運(yùn)體達(dá)到提高細(xì)胞攝取量，增加抑瘤效果的目的。除此之外，一些營養(yǎng)型轉(zhuǎn)運(yùn)體同時在血 腦屏障上高表達(dá)，靶向納米制劑首先依靠血腦屏障上高表達(dá)的轉(zhuǎn)運(yùn)體促進(jìn)藥物的跨血腦屏 障能力，再通過相同的靶點(diǎn)對腦瘤進(jìn)一步進(jìn)行靶向。在此，我們旨在開發(fā)靶向血腦屏障和腦 膠質(zhì)瘤上高表達(dá)的中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1(LAT1)的納米制劑，研究其跨血腦屏障能力和腦膠 質(zhì)瘤的靶向能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有高跨血腦屏障能力、腫瘤靶向性、延長藥物半衰 期、既可以自身自組裝形成膠束又可以作納米制劑修飾劑的兩親性材料-谷氨酸-TPGS。
[0005] 本發(fā)明第二個目的在于提供上述谷氨酸-TPGS嵌段共聚物的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的第三個目的是提供谷氨酸-TPGS嵌段共聚物在靶向藥物傳遞中的作用。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：
[0008] 谷氨酸-TPGS嵌段共聚物以谷氨酸作為靶頭，聚乙二醇為親水端，提供靶頭的柔 韌性，疏水性的α-生育酚酯為疏水端，與其它藥物載體內(nèi)核的錨釘部位。是一種穩(wěn)定性 好、祀向性佳的主動靶向材料。
[0009] 所述的谷氨酸-TPGS嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式通式如下：
[0010]
[0011] 所述的靶向材料，，η為11-110,聚乙二醇的分子量為500-5000,優(yōu)選為500-1000。
[0012] 其制備過程：將羧基和氨基保護(hù)的谷氨酸，如：Ν-節(jié)氧羰基-L-谷氨酸-1-節(jié)酯 (Z-Glu-OBzl，I)，溶于適量二氯甲烷、二甲基亞砜等有機(jī)良溶劑中，在催化劑的作用下， 如：1-(3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（EDC)和4-二甲氨基吡啶（DMAP)，避 光冰浴lh-2h，然后與TPGS(II)在30°CN2保護(hù)下反應(yīng)12h-48h，經(jīng)分離純化得到淡黃色固 體的III。III化合物經(jīng)過鈀碳還原反應(yīng)，脫掉谷氨酸的保護(hù)基團(tuán)，再經(jīng)過進(jìn)一步分離純化得到 最終化合物-谷氨酸-TPGS嵌段共聚物（Glu-TPGS，IV)。
[0013]
[0014] 該嵌段共聚物為淡黃色固體，易溶于二氯甲烷、N、N_二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等 有機(jī)溶劑。
[0015] 所述的谷氨酸-TPGS嵌段共聚物是一種穩(wěn)定性好、靶向性佳的主動靶向材料。
[0016] 所述的谷氨酸-TPGS嵌段共聚物可以用于修飾包載紫杉烷類、喜樹堿類、蒽醌類 抗腫瘤藥或二氫吡啶類、非留體抗炎藥中的任一物質(zhì)或其衍生物；基因類藥物為DNA或 SiRNA的脂質(zhì)體，其修飾方法可采用薄膜分散法制備，并采用下述步驟：將磷脂、膽固醇和 谷氨酸-TPGS嵌段共聚物（30-40:1-2:2-4,w/w/w)完全溶解于適量的二氯甲烷中，在適當(dāng) 溫度下，旋干成膜，加入2-5mL水化劑水化，并探頭超聲后，得到具有腦靶向性的脂質(zhì)體。
[0017] 本發(fā)明具有以下有益效果：制備一種新型的靶向性強(qiáng)的兩親性聚合物-谷氨 酸-TPGS嵌段共聚物，載體制備過程溫和，易操作。所制備谷氨酸-TPGS修飾的脂質(zhì)體，制 備簡便，粒徑較小且均一，包封率高，穩(wěn)定性好，靶向性佳。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)跨血腦屏障 能力證明本發(fā)明的谷氨酸-TPGS修飾的脂質(zhì)體具有較好的跨血腦屏障能力和腫瘤靶向性。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的谷氨酸-TPGS嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的1HNMR譜圖
[0019] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL)的動態(tài) 光散射測定膠束粒徑圖和透視電鏡圖
[0020] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體/和TPGS修飾的多 西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)的DSC圖
[0021] A:多西他賽，B:多西他賽物理混合物C:TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體，D: TPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體
[0022] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的多 西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)的血漿穩(wěn)定性試驗(yàn)
[0023] -?-DTX-TLTPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體粒徑變化
[0024] 參一DTX-TGLTPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體粒徑變化
[0025] -DTX-TLPDITPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體多分散指數(shù)變化
[0026] -DTX-TGLPDITPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體多分散指數(shù)變化
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的多 西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)的稀釋穩(wěn)定性試驗(yàn)
[0028] 一DTX-TLTPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體粒徑變化
[0029] 一^一DTX-TGLTPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體粒徑變化
[0030] -DTX-TLPDITPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體多分散指數(shù)變化
[0031] -DTX-TGLPDITPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體多分散指數(shù)變化
[0032] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例2谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的多西 他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)的體外釋放試驗(yàn)
[0033] __DTX-TL7. 4TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體在ρΗ7· 4的釋放
[0034] 、、、，、、、、DTX-TGL7. 4TPGS-G1U修飾的多西他賽脂質(zhì)體在ρΗ7· 4的釋放
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的多 西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)對腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6的細(xì)胞毒72h
[0036] 一*-DTX-TLTPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體
[0037]DTXTGLTPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體
[0038] ..."備"...DTX-Sol多西他賽DMS0 溶液劑
[0039]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的多 西他賽脂質(zhì)體（DTX-TGL/DTX-TL)對腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6的細(xì)胞毒96h
[0040] 、、、、、*、、、、、'DTX-TLTPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體
[0041]DTX-TGLTPGS-Glu修飾的多西他賽脂質(zhì)體
[0042] -^OTX-Sol多西他賽DMS0溶液劑
[0043]圖9為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS修飾的多西他賽脂質(zhì)體和TPGS修飾的香 豆素6脂質(zhì)體（C6-TGL/C6-TL)的腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6攝取情況
[0044]C6TLTPGS修飾的香豆素6脂質(zhì)體
[0045] 1111C6TGLTPGS-Glu修飾的香豆素6脂質(zhì)體
[0046] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例2的谷氨酸-TPGS密度對谷氨酸-TPGS修飾的香豆素6脂 質(zhì)體的腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6攝取情況
[0047] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例2的不同氨基酸底物對谷氨酸-TPGS修飾的香豆素6脂質(zhì) 體與腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞膜上中性大氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1 (LAT1)攝取的影響
[0048] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例2谷氨酸-TPGS/TPGS修飾的DIR脂質(zhì)體的跨血腦屏障能力
[0049]DIR:DIR溶液劑TGL:TPGS-Glu修飾的DIR脂質(zhì)體
[0050]TL:TPGS修飾的DIR脂質(zhì)體。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將發(fā)明限制在所述的實(shí)施 例范圍之中。
[0052] 實(shí)施例1
[0053] 谷氨酸-TPGS嵌段共聚物的制備。
[0054] 將羧基和氨基保護(hù)的谷氨酸，如：N-芐氧羰基-L-谷氨酸-1-芐酯 (Z-Glu-〇Bzl，I)，溶于適量二氯甲燒中，在1_(3_二甲基氨基丙基）_3_乙基碳二亞胺鹽 酸鹽（m)C)和4-二甲氨基吡啶（DMAP)，避光冰浴lh，然后與TPGS(II)在30°CN2保護(hù)下反 應(yīng)12h，經(jīng)分離純化得到淡黃色固體的III。III化合物經(jīng)過鈀碳還原反應(yīng)，脫掉谷氨酸的保護(hù) 基團(tuán)，再經(jīng)過進(jìn)一步分離純化得到最終化合物-谷氨酸-TPGS嵌段共聚物（Glu-TPGS，IV)。 反應(yīng)式如下：
[0055]
[0056] 步驟中聚乙二醇的分子量為1000,但是并不限于此，本發(fā)明的聚乙二醇亦可是一 端為羥基修飾的聚乙二醇，但是并不局限于以上物質(zhì)。聚乙二醇的分子量可以為500-5000范圍內(nèi)。
[0057] 采用核磁共振測定1H-NMR氫譜來確定實(shí)施例1中靶向材料的結(jié)構(gòu)，選用的溶劑為 d-DMSO,結(jié)果如圖1。4. 2ppm為谷氨酸上-CH-上的H，3. 52-3. 75ppm間的質(zhì)子峰為PEG中 的H。3.Oppm以下為維生素E琥珀酸酯中的典型質(zhì)子Η峰。
[0058] 實(shí)施例2
[0059] 薄膜分散法制備載多西他賽或香豆素6的谷氨酸-TPGS修飾的脂質(zhì)體和TPGS修 飾的脂質(zhì)體
[0060] 稱取lmg多西他賽或香豆素6,溶于適量二氯甲烷中，加