專利名稱：一種具有細胞靶向作用的水溶性紫杉醇衍生物及其制備的制作方法
技術領域：
本發明屬于藥物控制釋放領域，涉及一種具有葉酸介導癌細胞靶向的、水溶性好、 生物相容性好、可生物降解的聚磷酸酯鍵合抗癌藥紫杉醇的藥物及其合成方法。
背景技術：
紫杉醇(Paclitaxel，商品名Taxol)，是從紅豆杉屬植物中提取出來的一種三環二萜物質，具有獨特的抗癌活性。自1992年12月美國食品藥品管理局(FDA)批準紫杉醇用于治療晚期卵巢癌以來，逐漸發現它對乳腺癌、卵巢癌及肺癌都有很高的療效。但是，由于紫杉醇由一個龐大環狀結構和眾多的疏水性基團構成，故其在水中的溶解性很差。為了改善其水溶性，減少被P-糖蛋白排出，增強對于結腸癌、胰腺癌、黑色素瘤及腎臟癌的抗癌能力，目前臨床應用的主要是紫杉醇注射液，即由乳浮EUCremophor EL，含聚氧乙烯蓖麻油)/無水乙醇(50 50)制成的無色黏稠狀溶液。但大量研究顯示， 聚氧乙烯蓖麻油在體內可促使大量組織胺釋放，產生過敏反應，大大影響了紫杉醇的臨床安全應用。針對這一缺陷，研究者們通過將親水性聚合物鍵合到紫杉醇上以改善其水溶性， 例如通過化學反應，將紫杉醇分子鍵合可生物降解的含聚酯類和水溶性聚合物的兩親性聚合物。通過聚酯的降解控制釋放抗癌藥，這一方法不僅減少了紫杉醇在體內輸送過程中對正常組織的傷害，而且可以在體內緩慢釋放，避免了藥物濃度急劇增加給人體組織和器官帶來的損傷。景遐斌研究組報道兩親性三嵌段共聚物(脂肪族聚酯-聚乙二醇-脂肪族聚酯) 鍵合紫杉醇藥物，可以改善紫杉醇水溶性差的問題。(參見景遐斌，謝志剛，呂常海，陳學思， 胡秀麗，石全，莊秀麗，“兩親性三嵌段共聚物-紫杉醇鍵合藥及其合成方法”，中國專利申請號 200610131690. X)上述專利不涉及癌細胞靶向，且脂肪族聚酯降解時間較長。此外，在現有技術中，對于紫杉醇鍵合的研究主要有(I)Paul C. Ho等通過單甲基聚乙二醇-聚丙交酯兩親性嵌段先與琥珀酸酐反應， 再在N-羥基琥珀亞胺和N，N-二環己基二亞胺的作用下利用琥珀酸酐的羧基與紫杉醇的羥基酯化作用鍵合上去。(Zhe Wang, Paul C. Ho, Biomaterials 2010，31，7115-7123)(2)孫建等人利用紫杉醇先與琥珀酸酐反應，將紫杉醇的羥基轉換成端羧基，再與 N-羥基琥珀亞胺作用制備成PTX-NHS活化酯，最后通過與超支化聚醚酯(HPEE)進行酯交換反應，得到紫杉醇鍵合的聚醚酯。(Guolin Li，Jinyao Liu,Yan Pang, Ruibin Wang, Limin Mao, Deyue Yan, Xinyuan Zhu, Jian Sun. Biomacromolecules 2011,12,2016-2026)(3) Jih Ru Hrni等人通過(MeO)PCl2將單巰基封端的四甘醇單硫醇與紫杉醇鍵合后，再與氧化鐵或金納米顆粒加成，制備靶向的紫杉醇載體。(Jih Ru Hwu, Yu Sern Lin, Thainashmuthu Josephrajan, Ming-Hua Hsu, Fong-Yu Cheng, Chen-Sheng Yeh, Wu-Chou Su, Dar-Bin Shieh |，J. AM. CHEM. S0C. 2009，131，66-68)
(4) ShUi-Tein Chen等人利用琥珀酸酐將紫杉醇和葡萄糖醛酸或2 ‘-葡萄糖連接起來，制備基于多聚糖的紫杉醇前藥。(Yih-Shyan Lin，Rudeewan Tungpradit，Supachok Sinchaikul, Feng-Ming An, Der-Zen Liu, Suree Phutrakul, Shui-Tein Chen, J. Med. Chem. 2008，51，7428-7441)上述文獻中，(1)和( 所報道的方法都是通過較為繁瑣、且反應效率不高的酯化反應，借助其他分子將紫杉醇與親水性聚合物鍵合起來。較多其他化合物的引入，一方面使藥物結構發生變化，進而可能影響藥效；另一方面，制備過程較為復雜，并且未涉及藥物結構中的靶向性。文獻C3)和(4)所報道的方法雖然涉及到藥物運輸的靶向性，但是未涉及對各種腫瘤有介導作用的葉酸和具有生物可降解性的水溶性聚磷酸酯。專利號為200610016559. 9的中國發明公開了一種可生物降解的兩親性三嵌段共聚物-紫杉醇鍵合藥及其制備方法，所述兩親性三嵌段共聚物-紫杉醇鍵合藥的分子結構為其中，親水性中間嵌段為分子量小于10000的聚乙二醇；疏水性的兩端嵌段是脂肪族環酯與帶羧酸側基的嗎啉二酮的開環聚合產物聚酯酰胺，分子量2000 50000 ；紫杉醇通過它的2'-位或7-位的羧基與主鏈上的側羧基相連；紫杉醇在鍵合藥中的質量含量為1 15%。其制備方法為聚乙二醇(PEG)作為大分子引發劑，通過L-丙交酯，乙交酯或者ε -己內酯和功能化的嗎啉-2，5-二酮衍生物的無規共聚得到帶有側芐酯的三嵌段共聚物；通過催化氫化將芐酯轉化為羧基；共聚物的側羧基和紫杉醇的2'-或7-羥基反應得到兩親性三嵌段共聚物-紫杉醇鍵合藥。該鍵合藥在水中能夠自組裝成納米膠束，納米粒子可望在血液循環中通過“增強的滲透和滯留效應”(EPR)在腫瘤部位聚集，提高紫杉醇對腫瘤部位的靶向作用。因此，該兩親性聚合物-紫杉醇鍵合藥及其在水溶液中自組裝成的納米膠束可望成為解決紫杉醇水溶性差的問題和提高紫杉醇生物利用度的有效途徑。專利號為200410002722. 7的中國發明專利公開了一種紫杉醇水溶性衍生物，包括半乳糖基化紫杉醇、胍丁胺基紫杉醇、肝素修飾的紫杉醇以及紫杉醇二聚體；其制備方法為使紫杉醇與相應的酸酐和二羧酸酰鹵反應生成羧酸酰紫杉醇后，分別與半乳糖基化試劑或胍丁胺酰胺化，或先與二元胺酰胺化后再與肝素反應，分別生成相應的水溶性紫杉醇衍生物。所述紫杉醇二聚體由羧酸酰紫杉醇與氨基聚乙二醇發生酰胺反應形成。紫杉醇經上述修飾后，其水溶性會有相當地提高。而且紫杉醇分子接上半乳糖基、胍丁胺基或肝素后具備了一定的組織靶向性，可在給藥后通過血液循環定向作用于靶組織，從而大大提高了局部藥物濃度，同時也極大地降低了紫杉醇對身體其他器官的毒副作用。

發明內容
本發明的發明目的是提供一種具有細胞靶向作用的水溶性紫杉醇衍生物及其制備方法和應用，使得葉酸介導的聚磷酸酯鍵合抗癌藥紫杉醇具有良好的癌細胞靶向、水溶性、生物相容性，并且可生物降解。為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是一種具有細胞靶向作用的水溶性紫杉醇衍生物，所述紫杉醇衍生物為紫杉醇-聚磷酸酯-葉酸鍵合的高分子，其化學結構式為
權利要求
1. 一種具有細胞靶向作用的水溶性紫杉醇衍生物，其特征在于，所述紫杉醇衍生物為紫杉醇-聚磷酸酯-葉酸鍵合的高分子，其化學結構式為
2.權利要求1所述水溶性紫杉醇衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)水溶性紫杉醇鍵合聚磷酸酯高分子的制備在無水無氧及惰性氣體保護下，以鄰二氯苯和四氫呋喃的混合物為溶劑，以磷酸酯單體與紫杉醇為反應底物，以辛酸亞錫 Sn(Oct)2為催化劑，于40 50°C的溫度中進行開環聚合反應5 7小時；其中，所述磷酸酯單體為
3.權利要求2所述水溶性紫杉醇衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，磷酸酯單體與紫杉醇的摩爾比為40 80 1 ；辛酸亞錫的用量為參與引發的紫杉醇分子中羥基的摩爾量的0.5 1倍；鄰二氯苯和四氫呋喃的體積比為2 1 1 2。
4.一種水溶性紫杉醇-聚磷酸酯鍵合高分子，其特征在于，所述紫杉醇鍵合聚磷酸酯高分子的化學結構式為
5.一種抗腫瘤藥物，所述抗腫瘤藥物的主要活性成份為權利要求4所述紫杉醇-聚磷酸酯鍵合高分子或其醫學可接受的鹽。
6.一種抗腫瘤藥物，所述抗腫瘤藥物的主要活性成份為權利要求1所述紫杉醇-聚磷酸酯-葉酸高分子或其醫學可接受的鹽。
7.權利要求4所述紫杉醇-聚磷酸酯鍵合高分子在制備抗腫瘤藥物中的應用。
8.權利要求1所述紫杉醇-聚磷酸酯-葉酸高分子在制備抗腫瘤藥物中的應用。
全文摘要
本發明屬于高分子藥物領域，公開了一種具有對多種癌細胞靶向性、聚磷酸酯鍵合紫杉醇的抗癌藥物及其制備方法。本發明具體公開了一種紫杉醇－聚磷酸酯－葉酸鍵合的高分子藥物，該高分子藥物在磷酸緩沖溶液中自組裝形成葉酸分布于外層的膠束。一方面，可改善紫杉醇藥物的強疏水性，從而避免了藥物在體內輸送過程中的排異反應；另一方面，也增加了藥物在癌細胞處的聚集，避免了藥物對組織器官其他正常細胞的傷害，而且聚合物在體內循環條件下(pH值約為7.4)降解速度緩慢，在藥物到達癌細胞內后，由于pH值下降及體內生物酶的存在，聚磷酸酯將加快降解，釋放出藥物，達到治療腫瘤的作用。
文檔編號A61P35/00GK102552930SQ201110335068
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者倪沛紅, 張國藝, 張明祖 申請人:蘇州大學