聚丙烯酸型高分子藥物膠束的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，包括：利用原子轉移自由基聚合方法聚合丙烯酸，得到聚丙烯酸；聚丙烯酸利用葉酸分子進行修飾；利用開環聚合方法聚合S-芐基-L-半胱氨酸羧酸酐，得到聚S-芐基-L-半胱氨酸；聚S-芐基-L-半胱氨酸通過腙鍵接枝阿霉素；將聚丙烯酸和聚S-芐基-L-半胱氨酸通過點擊化學方法進行鍵連，得到嵌段共聚物；將嵌段聚合物分別溶解于四氫呋喃后，移入透析袋中，用純水透析，透析液用濾膜過濾；過濾后的溶液進行冷凍干燥，得到載藥膠束。該藥物載體膠束具有核殼雙層結構，外層為親水性聚丙烯酸，內層為藥物分子包裹層。該材料具有以下優點：屬于納米微粒；可實現藥物對癌細胞靶向傳遞以及癌細胞內pH敏感性釋放；載藥量大；穩定性好；其靶向功能可有效減小藥物對正常組織器官毒副作用。
【專利說明】聚丙烯酸型高分子藥物膠束

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，特別是涉及一種具有癌癥細胞靶向 性的嵌段高分子材料藥物載體膠束的制備方法。屬于高分子化學及聚合物【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 癌癥已成為危害人類健康的最主要疾病，治療癌癥的重要手段之一是藥物治療， 然而許多抗癌藥物存在著難溶于水、穩定性差等缺陷。如喜樹堿、紫杉醇、阿霉素、5-氟尿嘧 啶等都因溶解度差而難以被生物體很好地利用，解決其水溶性問題是這類藥物制劑臨床應 用的關健。此外，腫瘤治療和診斷藥物其作用大多是非選擇性的，一些正常組織器官常有較 多分布，治療劑量下對正常組織器官毒副作用大。故解決如何增溶難溶性抗癌藥物以及增 加藥物穩定性、提高對癌細胞的選擇性迫在眉睫。因此，尋找一種可靠的靶向藥物載體是解 決以上兩個問題的關鍵。
[0003] 高分子膠束藥物載體一般采用的都為線性高分子膠束。Bae課題組開展的研 究工作最為引人注目，其在所發表的研究論文中指出，以腙鍵將Dox鍵連到聚合物主鏈 上，并利用癌細胞微環境中PH呈弱酸性使腙鍵斷裂，實現了 Dox的靶點釋放。而且， Bae 于 2005 年在 Molecular BioSystems 雜志上發表的一篇論文（Bae Y, Jang W-D, Nishiyama N, Fukushima S, Kataoka K. #〇/ 2005; 1 (3): 242-250.),首次 同時將Fol和Dox分別鍵連到PEG以及PASP (聚天冬氨酸）上，從而兼具藥物的靶向傳遞 以及靶點釋放多功能性，流式細胞實驗（FCM)表明細胞對聚合物膠束的攝入量較不含Fol 的聚合物膠束有明顯增加。Gong Shaoqin課題組也從事了相似的研究。其以聚馬來酸 -S-己內酯無規共聚物為內核，PEG為殼，制備了聚合物納米膠束。以腙鍵連接Dox，并利用 Fol修飾了 PEG端基，制備了 pH敏感型靶向載藥膠束，測試了細胞攝入量以及細胞毒性，證 明在酸性條件下Dox由于腙鍵的斷裂而快速釋放（Yang X，Grailer JJ, Pilla S, Steeber DA, Gong S. 收ate ^6? 2010; 21(3): 496-504.)。
[0004] 盡管線性聚合物膠束作為水難溶性藥物的載體，在遞藥過程中已顯示出巨大的優 勢和潛力，但仍然存在膠束穩定性差、增溶效果不明顯、藥物釋放率低的問題。目前聚合物 膠束的載藥量通常只能達到5%左右，要獲得更高的載藥量很困難。研究發現，聚合物通過 化學鍵連接藥物單體，可達到較高的載藥量。而線性嵌段共聚物負載能力往往偏低，但如果 過多鍵連藥物分子其膠束結構又不穩定。而星型聚合物可以克服這個不足。
[0005] 上海交通大學顏德岳（Liu J, Pang Y, Huang W, Huang X，Meng L, Zhu X，Zhou Y, Yan D. 2011; 12(5): 1567-1577.)合成了樹枝狀聚憐酸醋-聚 乳酸嵌段共聚物應用于藥物載體研究，包裹Dox后對海拉細胞有明顯抑制作用。另一具有 代表性的研究是中國科技大學劉世勇，利用功能化P-環糊精制備了用Fol和Dox修飾的聚 馬來酸酐星型聚合物，同時鍵連了對磁共振效應敏感的釓元素，在小鼠實驗中發現，聚合物 膠束在肝、腎部位的聚集有明顯加強（Liu T, Li X，Qian Y, Hu X，Liu S. 2012; 33(8): 2521-2531. )〇
[0006] 但是，由于星型聚合物中聚合物結構較為復雜，所制備的藥物載體出現生物相容 性差，藥物包載能力下降，dendrimer表面藥物分子水溶性降低等問題。此外，dendrimer結 構復雜，合成成本較高。這些問題都限制了星型聚合物納米載藥系統的應用。因此，不論是 性聚合物還是普通星型聚合物藥物載體，并不能同時具備：藥物靶向性，高藥物負載能力， 膠束結構穩定，靶點釋放的PH敏感性，生物相容性高這幾項對聚合物藥物載體系統的臨床 應用起至關重要作用的性能。


【發明內容】

[0007] 本發明的目的是建立一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，該藥物載體膠束具有以下 優點：屬于納米微粒；可實現藥物對癌細胞靶向傳遞以及癌細胞內PH敏感性釋放；載藥量 大；穩定性好；其靶向功能可有效減小藥物對正常組織器官毒副作用。
[0008] 該膠束是一種具有親水性和疏水性嵌段的星型嵌段聚合物；可以將阿霉素鍵連與 嵌段聚合物之上；高分子材料具有兩條親水鏈段，一條疏水鏈段：高分子材料其親水段為 聚丙烯酸，通過葉酸進行修飾。疏水段為聚半胱氨酸，通過腙鍵接枝阿霉素；高分子的膠束 結構具有核殼雙層結構，外層為親水性聚丙烯酸，內層為藥物分子包裹層。
[0009] 所述的嵌段聚合物為以下結構式中的聚合物：

【權利要求】
1. 一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，其結構特征在于：所述的高分子材料是由兩條親 水性的聚丙烯酸鏈段和一條疏水性的聚S-芐基-L-半胱氨酸鏈段偶聯而成的AB2型共聚 物。
2. -種制備權利要求1所述的聚丙烯酸型高分子藥物膠束的方法是通過如下步驟進 行的： 1) 用于引發丙烯酸單體的疊氮小分子引發劑的合成； 2) 利用葉酸小分子進行NHS活化，制備葉酸-NHS分子； 3) 利用步驟1)所制備的疊氮小分子引發劑，引發丙烯酸小分子進行原子轉移自由基聚 合，得到聚丙烯酸，同時利用葉酸-NHS分子修飾聚丙烯酸； 4) 雙臂炔端基聚S-芐基-L-半胱氨酸的合成； 5) 利用阿霉素分子對聚S-芐基-L-半胱氨酸進行接枝，該反應是利用腙鍵進行連接； 6) 利用點擊化學反應合成星型嵌段共聚物； 7) 用透析法制備聚合物納米膠束。
3. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束的制備方法，其特征在于上 述方法中步驟1)所合成疊氮小分子引發劑所使用的溶劑是丙酮、丁酮、二氧六環、乙腈中的 任一種。
4. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束的制備方法，其特征還在于 上述方法中步驟4)所使用的聚合單體為S-芐基-L-半胱氨酸羧酸酐。
5. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束的制備方法，其特征還在于 上述方法中步驟6)所進行的聚合物偶合反應須采用Huisgen 1,3-偶極環加成反應。
6. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束的制備方法，其特征還在于 上述方法中需采用以下小分子引發劑： 1) 2-氯代疊氮乙氧基乙烷 2. N-胺乙基3, 5-二乙炔氧基苯胺。
7. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，其特征還在于：該高分子 材料是由葉酸修飾的聚丙烯酸鏈段和阿霉素接枝的聚半胱氨酸通過偶聯所形成的星型嵌 段共聚物。
8. 根據權利要求2所述的一種聚丙烯酸型高分子藥物膠束，其特征還在于：所述的高 分子膠束具有核殼雙層結構，外層為親水性聚丙烯酸，內層為藥物分子包裹層。
【文檔編號】A61K47/48GK104415009SQ201310389567
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】不公告發明人 申請人:成都市綠科華通科技有限公司