CN107951839A - 一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法 - Google Patents

一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系,由具有式(III)所示结构的化合物与顺铂配位而成。本发明提供的具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系通过配位作用担载顺铂,不仅载体材料生物相容性好,溶解性好该纳米载体通过增强渗透滞留(EPR)效应在肿瘤组织部位富集,在肿瘤组织部位pH值条件下,具有遮蔽能力的外壳脱去,露出带正电的载顺铂内核,正电性的内核有助于细胞内吞,当载顺铂内核进入细胞后,载顺铂内核释放出具有抗肿瘤性能的药物顺铂。

Description

一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子药物载体技术领域,具体涉及一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法。
背景技术
肿瘤已经成为威胁人类健康的最严重疾病之一。临床上常用的癌症治疗手段包括化学治疗、放射治疗和手术治疗等。其中,化学治疗是其中最常用和重要的治疗途径。但临床上所用的抗肿瘤药物在应用中有诸多的缺陷,如:水溶性及稳定性差,药物毒副作用大。为了解决这些问题,可将药物与药物载体结合,以改善药物的水溶性和稳定性,并达到对药物的控制释放,从而减小药物对正常组织的毒副作用,充分发挥药物的功效。
顺铂(顺式-二氯二胺合铂,cis-diamminedichloroplatinum,简称CDDP)是目前应用广泛的一类抗肿瘤药物,其由B.Rosenborg等人于1965年首次发现。顺铂具有抗癌谱广、作用强、与多种抗肿瘤药有协同作用、且无交叉耐药等特点,因此顺铂也是联合化疗中最常用的药物之一。但是,顺铂同样存在着毒副作用大,血液中半衰期短等问题,尤其是肾脏毒性,是顺铂的剂量限制毒性,大大制约了其运用的有效性。针对这一问题,日本东京大学的Kataoka研究组和中科院长春应化所的陈学思研究组利用聚谷氨酸高分子对顺铂进行了络合担载,所制备的高分子-顺铂纳米胶束显著降低了顺铂的毒性,并能够实现在肿瘤部位的被动聚积(N.Nishiyama,et al.Cancer Research,63(2003)9877-8983;中国专利201210382696.X)。
尽管各种顺铂的类似物被开发出来以降低毒副作用和提高治疗效果,但是其仍然存在小分子铂类药物所共有的血液半衰期短、非特异性作用明显等问题,并带来造血***、消化***及神经***的毒性。如前所述,高分子-络合担载铂类药物已经被证明在铂类药物的体内传输方面存在巨大潜力,代表性的NC-6004(聚乙二醇-聚谷氨酸-顺铂络合物)也已经进入临床二期实验。因此,制备一种具有屏蔽效应的高分子担载铂类药物,使其能够有效保护药物进入血液后的非特异性相互作用、延长血液循环半衰期,并能够利用肿瘤部位所特有的增强渗透及滞留效应(EPR效应)实现在肿瘤部位的被动靶向聚积,因此起到降低非病灶部位的毒副作用而提高肿瘤部位治疗系数的作用具有广阔的应用前景。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法,本发明提供的具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系能够利用肿瘤部位所特有的增强渗透及滞留效应(EPR效应)实现在肿瘤部位的被动靶向聚积,从而降低非病灶部位的毒副作用而提高肿瘤部位治疗系数。
本发明提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系,由具有式(III)所示结构的化合物与顺铂配位而成:
其中,5≤x≤50,5≤y≤50,1≤a≤y,5≤m≤20,40≤n≤120。
本发明还提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备方法,由具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核制备而成;所述载顺铂的高分子内核由顺铂和具有式II所示结构的化合物反应制得;
式(I)中,R选自氢、C1~C5的直链烷基或C3~C5的支链烷基,5≤m≤20,40≤n≤120;
式(II)中,5≤x≤50,5≤y≤50。
优选的,包括以下步骤:
将具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核溶解于DMF中,加入三乙胺,搅拌,进行反应,得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
优选的,所述的具有遮蔽能力的纳米外壳的制备方法包括以下步骤:
A)将聚乙二醇、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶剂混合,反应,得到第一反应溶液;
B)将第一反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第一固体;
C)将第一固体脱去苄氧羰基,得到第二固体;
D)将第二固体溶于第三有机溶剂,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶和甲基乌头酸酐,反应,得到第三反应溶液;
E)将第三反应溶液和第二有机溶剂混合,得到纳米外壳。
优选的,步骤A)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天;步骤D)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天。
优选的,所述第一有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环和氯仿中的一种或多种;
所述第二有机溶剂为***;
所述第三有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜和二氯甲烷的混合溶液。
优选的,所述载顺铂的高分子内核的制备方法包括以下步骤:
a)将正己胺、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐、γ苄基谷氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶解混合,反应,得到第四反应溶液;
b)将第四反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第三固体;
c)将第三固体脱去苄氧羰基,得到第四固体;
d)将第四固体溶于水中,加入与第四固体中羧基含量相对应的顺式-二胺二氯合铂,调节pH,反应,得到第五反应溶液;
e)将第五反应溶液冻干,得载顺铂高分子内核。
优选的,步骤a)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天。
优选的,步骤d中,所述羧基与顺式-二胺二氯合铂的摩尔比为1~10:1。
与现有技术相比,本发明提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系,由具有式(III)所示结构的化合物与顺铂配位而成。本发明提供的具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系通过配位作用担载顺铂,不仅载体材料生物相容性好,溶解性好该纳米载体通过增强渗透滞留(EPR)效应在肿瘤组织部位富集,在肿瘤组织部位pH值条件下,具有遮蔽能力的外壳脱去,露出带正电的载顺铂内核,正电性的内核有助于细胞内吞,当载顺铂内核进入细胞后,载顺铂内核释放出具有抗肿瘤性能的药物顺铂。
附图说明
图1为实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐核磁图谱;
图2为实施例2制备的γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的核磁图谱;
图3为实施例10制备的纳米粒子的核磁图谱;
图4为实施例14制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)的核磁图谱;
图5为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势;
图6为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势;
图7为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势;
图8为实施例35制备得到的纳米外壳的核磁图谱;
图9为本发明制备的聚离子型胶束遮蔽体系在pH=7.4和pH=5.5时的释放曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系,其特征在于,由具有式(III)所示结构的化合物与顺铂配位而成:
其中,5≤x≤50,5≤y≤50,1≤a≤y,5≤m≤20,40≤n≤120。
优选的,10≤x≤30,10≤y≤30,|x-y|≤5,1≤a≤y/2,更优选为1≤a≤y/3。
优选的,10≤m≤15;80≤n≤120;更优选的,12≤m≤15;100≤n≤120;最优选的,m=14;n=117。
本发明还提供了一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备方法,由具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核制备而成;所述载顺铂的高分子内核由顺铂和具有式II所示结构的化合物反应制得。
具体的,将具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核溶解于DMF中,加入三乙胺,搅拌,进行反应,得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
在本发明中,所述具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳制备方法包括以下步骤:
A)将聚乙二醇、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶剂混合,反应,得到第一反应溶液;
B)将第一反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第一固体;
C)将第一固体脱去苄氧羰基,得到第二固体;
D)将第二固体溶于第二有机溶剂,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶和甲基乌头酸酐,反应,得到第三反应溶液;
E)将第三反应溶液和第三有机溶剂混合,得到纳米外壳。
其中,本发明首先将聚乙二醇、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶剂混合,反应,得到第一反应溶液。
其中,所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的制备方法优选包括以下步骤:
将N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯进行缩合反应,得到N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐。
本发明将N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯混合;所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯混合的温度优选10℃~40℃,更优选为15℃~35℃,最优选为20℃~30℃。在本发明中,所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比优选为1:(0.1~1.2),更优选为1:(0.3~1),最优选为1:(0.5~0.8)。本发明优选在无水条件下进行N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应。本发明优选在有机溶剂中先溶解所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸;所述有机溶剂优选为四氢呋喃;所述有机溶剂的体积和N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。在本发明中,所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应温度优选为30℃~80℃,更优选为35℃~70℃,最优选为40℃~60℃,所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应时间优选为0.1小时~5小时,更优选为0.15小时~3小时,最优选为0.2小时~2小时。
所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应结束后,本发明优选将得到的反应产物用石油醚沉降,将得到的沉降物分离,然后将得到的分离产物洗涤、重结晶、干燥,得到N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐。本发明对洗涤、重结晶、干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的洗涤、重结晶、干燥的技术方案即可。
得到N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐后,将聚乙二醇、N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐和第一有机溶剂混合,反应,得到第一反应溶液。
在本发明中,所述聚乙二醇与N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的摩尔比优选为1:(10~15),更优选为1:(12~15),最优选为1:14。
本发明优选在氮气气氛下进行聚乙二醇和N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的反应。本发明优选在搅拌的条件下进行聚乙二醇和N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的反应。在本发明中,聚乙二醇和N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐进行反应的温度优选为15℃~50℃,更优选为20℃~40℃,最优选25℃~35℃;聚乙二醇和N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐进行反应的时间选为2天~7天,更优选为3天~5天,最优选为4天。所述第一有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环和氯仿中的一种或多种。
得到第一反应溶液后,本发明优选将第一反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第一固体。在本发明中,所述第二有机溶剂优选为***。
本发明优选将过滤得到的产物进行真空干燥,得到第一固体。在本发明中,所述过滤得到的产物真空干燥的温度优选为20℃~40℃,更优选为25℃~35℃;所述过滤得到的产物真空干燥的时间优选为12h~24h,更优选为18h~24h。
得到第一固体后,本发明将所述第一固体脱去苄氧羰基得到第二固体。本发明优选将固体溶解在第四有机溶剂中再脱去苄氧羰基;所述第四有机溶剂优选为三氟乙酸或二氯乙酸,更优选为三氟乙酸;所述第四有机溶剂的体积和固体的质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。在本发明中,所述固体脱去苄氧羰基优选在酸性条件下进行;所述酸性条件优选由溴化氢的乙酸溶液提供;所述溴化氢的乙酸溶液中溴化氢和乙酸的体积比优选为0.5:1~5:1,更优选为2:1。
本发明优选在搅拌的条件下进行固体脱去苄氧羰基。在本发明中,所述固体脱去苄氧羰基的温度优选为20℃~50℃,更优选为30℃~35℃;所述固体脱去苄氧羰基的时间优选为0.5h~4h,更优选为1h~2h,最优选为1h。
完成固体脱去苄氧羰基的反应后,本发明优选将反应液置于***中进行抽滤,将抽滤得到的固体产物用去离子水溶解,然后透析,冻干,得到第二固体纳米粒子内核。本发明优选采用截留分子量为3500的透析袋去透析;所述透析的时间为4天,每4h换一次透析液。本发明对冻干的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的冻干技术方案即可;所述冻干的温度优选为-20℃,冻干的时间优选为72h。
得到第二固体后,将第二固体溶于第三有机溶剂,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶和甲基乌头酸酐,反应,得到第三反应溶液。本发明所述第三有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环和氯仿中的一种或多种,更优选为N,N-二甲基甲酰胺和氯仿;所述第三有机溶剂中N,N-二甲基甲酰胺和氯仿的比例优选为1:(0.5~1.2),更优选为1:1;所述第三有机溶剂的总体积和固体的质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。所述反应的温度优选为15℃~50℃,更优选为20℃~40℃,最优选25℃~35℃;所述反应的时间选为2天~7天,更优选为3天~5天,最优选为4天。
完成反应后,本发明优选将第三反应液置于***中进行抽滤,将抽滤得到的固体产物进行真空干燥,得到纳米外壳。在本发明中,所述过滤得到的产物真空干燥的温度优选为20℃~40℃,更优选为25℃~35℃;所述过滤得到的产物真空干燥的时间优选为12h~24h,更优选为18h~24h。
式(I)中,R选自氢、C1~C5的直链烷基或C3~C5的支链烷基,优选为氢、C1~C2的直链烷基;最优选为C1的直链烷基。5≤m≤20,40≤n≤120;优选的,10≤m≤15;80≤n≤120;更优选的,12≤m≤15;100≤n≤120;最优选的,m=14;n=117。
在本发明中,所述载顺铂的高分子内核由顺铂和具有式II所示结构的化合物反应制得,其制备方法包括以下步骤:
a)将正己胺、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐、γ苄基谷氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶解混合,反应,得到第四反应溶液;
b)将第四反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第三固体;
c)将第三固体脱去苄氧羰基,得到第四固体;
d)将第四固体溶于水中,加入与第四固体中羧基含量相对应的顺式-二胺二氯合铂,调节pH,反应,得到第五反应溶液;
e)将第五反应溶液冻干,得载顺铂高分子内核。
本发明首先将正己胺、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐、γ苄基谷氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶解混合,反应,得到第四反应溶液。
其中,所述N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐与上述技术方案所述的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的来源和制备方法相同,在此不再赘述。
所述γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的制备方法优选包括以下步骤:
将γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯进行缩合反应,得到γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐。
本发明将γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯混合;所述γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯混合的温度优选10℃~40℃,更优选为15℃~35℃,最优选为20℃~30℃。在本发明中,所述γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比优选为1:(0.1~1.2),更优选为1:(0.3~1),最优选为1:(0.5~0.8)。本发明优选在无水条件下进行γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应。本发明优选在有机溶剂中先溶解所述γ-苄基谷氨酸;所述有机溶剂优选为四氢呋喃;所述有机溶剂的体积和γ-苄基谷氨酸的质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。在本发明中,所述γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应温度优选为30℃~80℃,更优选为35℃~70℃,最优选为40℃~60℃,所述γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应时间优选为0.1小时~5小时,更优选为0.15小时~3小时,最优选为0.2小时~2小时。
所述γ-苄基谷氨酸与双(三氯甲基)碳酸酯的缩合反应结束后,本发明优选将得到的反应产物用石油醚沉降,将得到的沉降物分离,然后将得到的分离产物洗涤、重结晶、干燥,得到γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐。本发明对洗涤、重结晶、干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的洗涤、重结晶、干燥的技术方案即可。
在本发明中,所述正己胺、N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐与γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的摩尔比优选为1:(5~50):(5~50),更优选为1:(10~30):(10~30),最优选为1:25:25。
本发明优选在氮气气氛下进行正己胺、N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环和γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐内酸酐的反应。本发明优选在搅拌的条件下进行正己胺、N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐与γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的反应。在本发明中,正己胺、N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐与γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐进行反应的温度优选为15℃~50℃,更优选为20℃~40℃,最优选25℃~35℃;所述反应的时间选为2天~7天,更优选为3天~5天,最优选为4天。
得到第一反应溶液后本发明优选将第一反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第三固体。在本发明中,所述第二有机溶剂优选为***。
本发明优选将过滤得到的产物进行真空干燥,得到第三固体。在本发明中,所述过滤得到的产物真空干燥的温度优选为20℃~40℃,更优选为25℃~35℃;所述过滤得到的产物真空干燥的时间优选为12h~24h,更优选为18h~24h。
得到第三固体后,本发明将所述第三固体脱去苄氧羰基得到第四固体。本发明优选将第四固体溶解在第四有机溶剂中再脱去苄氧羰基;所述第四有机溶剂优选为三氟乙酸或二氯乙酸,更优选为三氟乙酸;所述第四有机溶剂的体积和第三固体的体积质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。在本发明中,所述第三固体脱去苄氧羰基优选在酸性条件下进行;所述酸性条件优选由溴化氢的乙酸溶液提供;所述溴化氢的乙酸溶液中溴化氢和乙酸的体积比优选为0.5:1~5:1,更优选为2:1。
本发明优选在搅拌的条件下进行第三固体脱去苄氧羰基。在本发明中,所述固体脱去苄氧羰基的温度优选为20℃~50℃,更优选为30℃~35℃;所述固体脱去苄氧羰基的时间优选为0.5h~4h,更优选为1h~2h,最优选为1h。
完成第三固体脱去苄氧羰基的反应后,本发明优选将反应液置于***中进行抽滤,将抽滤得到的固体产物用去离子水溶解,然后透析,冻干,得到第四固体。本发明优选采用截留分子量为3500的透析袋去透析;所述透析的时间为4天,每4h换一次透析液。本发明对冻干的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的冻干技术方案即可;所述冻干的温度优选为-20℃,冻干的时间优选为72h。
将第四固体溶于水中,加入与第四固体中羧基含量相对应的顺式-二胺二氯合铂,调节pH,反应,得到第五反应溶液。本发明中,所述羧基与顺式-二胺二氯合铂的摩尔比为(1~10):1,优选为4:1~8:1,最优选为6:1。所述pH值优选为8~10,最优选为9。
将第五反应溶液冻干,得载顺铂高分子内核。本发明对冻干的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的冻干技术方案即可;所述冻干的温度优选为-20℃,冻干的时间优选为72h。
得到具有式(II)结构的高分子内核后,本发明将所述具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核溶解于二甲基亚砜中,加入三乙胺,反应。进而可制得具有式(III)结构的电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。其中,所述具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载有顺铂的具有式(II)结构的高分子内核的摩尔比为1:2~10,较优选为1:2~5,最优选为1:5。所述二甲基亚砜的体积和具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核的总质量比优选为(8~12)mL:1g,更优选为10mL:1g。所述反应温度为20~30℃,优选为22~27℃,最优为25℃。反应时间为2~12h,优选为4~10h,最优为8h。
式(II)中,5≤x≤50,5≤y≤50,优选的,10≤x≤30,10≤y≤30,|x-y|≤5。
本发明提供的具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系通过配位作用担载顺铂,不仅载体材料生物相容性好,溶解性好该纳米载体通过增强渗透滞留(EPR)效应在肿瘤组织部位富集,在肿瘤组织部位pH值条件下,具有遮蔽能力的外壳脱去,露出带正电的载顺铂内核,正电性的内核有助于细胞内吞,当载顺铂内核进入细胞后,载顺铂内核释放出具有抗肿瘤性能的药物顺铂。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系及其制备方法进行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1:N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐的制备
将1g所述N-苄氧羰基-L-赖氨酸与0.6g双(三氯甲基)碳酸酯在25℃下混合,加入四氢呋喃,加热至50℃反应2h,反应结束后,将反应混合物在过量石油醚中沉降,分离、洗涤、重结晶、干燥后得到N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐,核磁图谱参见图1,图1为实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐核磁图谱。
实施例2:γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的制备
将1g所述γ-苄基谷氨酸与0.6g双(三氯甲基)碳酸酯在25℃下混合,加入四氢呋喃,加热至50℃反应2h,反应结束后,将反应混合物在过量石油醚中沉降,分离、洗涤、重结晶、干燥后得到γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐,核磁图谱参见图2,图2为实施例2制备的γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐的核磁图谱。
实施例3:不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的制备
将1g聚乙二醇置单甲醚于干燥的反应瓶中,加入10mL N,N-二甲基甲酰胺,再加入0.5g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐,在氮气气氛下搅拌反应。得到聚乙二醇单甲醚-N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的N’N-二甲基甲酰胺溶液。由核磁计算其数均分子量为7500。
实施例4:不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的制备
将1g聚乙二醇单甲醚置于干燥的反应瓶中,加入10mL N,N-二甲基甲酰胺,再加入1g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐,在氮气气氛下搅拌反应。得到聚乙二醇单甲醚-N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的N’N-二甲基甲酰胺溶液。由核磁计算其数均分子量为9900。
实施例5:不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的制备
将1g聚乙二醇单甲醚置于干燥的反应瓶中,加入10mL N,N-二甲基甲酰胺,再加入1.5g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐,在氮气气氛下搅拌反应。得到聚乙二醇单甲醚-N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的N’N-二甲基甲酰胺溶液。由核磁计算其数均分子量为12400。
实施例6:不同分子量的聚N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的制备
将1g聚乙二醇置于干燥的反应瓶中,加入10mL N,N-二甲基甲酰胺,再加入2g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐,在氮气气氛下搅拌反应。得到聚乙二醇单甲醚-N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸的N’N-二甲基甲酰胺溶液。由核磁计算其数均分子量为14800。
实施例7:不同含量的聚氨基酸纳米粒子的制备
将2.27g实施例2制备的γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐与2.64g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐混合均匀,加入到含有0.087g正己胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,氮气气氛下搅拌反应3天,将反应后溶液倾倒入100mL无水***中,抽滤取固体,真空干燥,得到聚氨基酸纳米粒子,平均每个正己胺聚合上10个γ-苄基谷氨酸和10个N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸。
实施例8:不同含量的聚氨基酸纳米粒子的制备
将2.27g实施例2制备的γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐与2.64g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐混合均匀,加入到含有0.035g正己胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,氮气气氛下搅拌反应3天,将反应后溶液倾倒入100mL无水***中,抽滤取固体,真空干燥,得到聚氨基酸纳米粒子,平均每个正己胺聚合上25个γ-苄基谷氨酸和25个N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸。
实施例9:不同含量的聚氨基酸纳米粒子的制备
将2.27g实施例2制备的γ-苄基谷氨酸-N-环内酸酐与2.64g实施例1制备的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-环内酸酐混合均匀,加入到含有0.017g正己胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,氮气气氛下搅拌反应3天,将反应后溶液倾倒入100mL无水***中,抽滤取固体,真空干燥,得到聚氨基酸纳米粒子,平均每个正己胺聚合上50个γ-苄基谷氨酸和50个N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸。
实施例10~13:不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸纳米粒子脱保护
将1g实施例3~6中制备的不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸纳米粒子放入50mL圆底烧瓶中,加入10mL三氟乙酸溶解,再加入3mL溴化氢的乙酸溶液(溴化氢与乙酸的体积比为2:1)。室温搅拌反应1h;然后将反应液倒入100mL***中,抽滤,得到的固体用水溶解,用截留分子量为3500的透析袋在去离子水中透析3天,每4h换一次透析液;所得溶液冻干后得到纳米粒子,核磁图谱参见图3,图3为实施例10制备的纳米粒子的核磁图谱。核磁计算实施例10~13的纳米粒子的数均分子量分别为6500,8000,9500,11000。
实施例14~16:制备的聚(N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-共聚-γ-苄基谷氨酸)脱去N-苄氧羰基和苄基
分别称取1g实施例7~9中制备的聚乙二醇单甲醚-聚(N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸-共聚-γ-苄基谷氨酸)溶解于10mL三氟乙酸中,加入3mL溴化氢的乙酸溶液,室温搅拌反应1h,将反应液倒入100mL***中,抽滤,得到的固体用水溶解,用截留分子量为3500的透析袋在去离子水中透析3d,每4h换一次透析液,所得溶液冻干后得到聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸),核磁图谱参见图4,图4为实施例14制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)的核磁图谱,通过核磁计算实施例14~16制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)的数均分子量分别为2700,6500,13000。
实施例17~22:制备聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂
称取50mg实施例14制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)溶解于去离子水中,用1mol/L氢氧化钠溶液调节其pH值为8,分别称取60mg,30mg,15mg,10mg,7.5mg,6mg的二氯二胺合铂加入反应体系中,其中,聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)中羧基与二氯二胺合铂中铂的摩尔比分别为1:1、2:1、4:1、6:1、8:1和10:1,37℃恒温震荡反应3d后,透析,冻干,得到聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料。
之后每个样品分别取2ml分别调节pH至5.0,5.5,6.0,6.5,6.8,7.4,8.0。之后测试其电势和粒径,结果参见图5以及表1,图5为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势。
表1pH为7.4的条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的粒径结果
同理,在pH5.0,5.5,6.0,6.5,6.8和8.0的条件下,得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的变化不大。pH值的变化对材料的粒径影响不大。
实施例23~28:制备聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂
称取50mg实施例15制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)溶解于去离子水中,用1mol/L氢氧化钠溶液调节其pH值为8,分别称取60mg,30mg,15mg,10mg,7.5mg,6mg的二氯二胺合铂加入反应体系中,其中,聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)中羧基与二氯二胺合铂中铂的摩尔比分别为1:1、2:1、4:1、6:1、8:1和10:1,37℃恒温震荡反应3d后,透析,冻干,得到聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料。
之后每个样品分别取2ml分别调节pH至5.0,5.5,6.0,6.5,6.8,7.4,8.0。之后测试其电势和粒径,结果参见图6以及表2,图6为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势。
表2pH为7.4的条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的粒径结果
同理,在pH5.0,5.5,6.0,6.5,6.8和8.0的条件下,得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的变化不大。pH值的变化对材料的粒径影响不大。
实施例29~34:制备聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂
称取50mg实施例16制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)溶解于去离子水中,用1mol/L氢氧化钠溶液调节其pH值为8,分别称取60mg,30mg,15mg,10mg,7.5mg,6mg的二氯二胺合铂加入反应体系中,其中,聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)中羧基与二氯二胺合铂中铂的摩尔比分别为1:1、2:1、4:1、6:1、8:1和10:1,37℃恒温震荡反应3d后,透析,冻干,得到聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料。
之后每个样品分别取2ml分别调节pH至5.0,5.5,6.0,6.5,6.8,7.4,8.0。之后测试其电势和粒径,,结果参见图7以及表3,图7为不同pH条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的电势。
表3pH为7.4的条件下不同原料配比得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的粒径结果
同理,在pH5.0,5.5,6.0,6.5,6.8和8.0的条件下,得到的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料的变化不大。pH值的变化对材料的粒径影响不大。
实施例35~38:制备甲基乌头酸酐接枝的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸纳米粒子:
称取100mg实施例10~13的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸纳米粒子,溶解于N,N-二甲基甲酰胺和氯仿1:1的溶剂中,再加入130mg N-羟基琥珀酰亚胺,360mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,60mg甲基乌头酸酐,反应3d,后用***沉降,得纳米外壳,核磁图谱参见图8,图8为实施例35制备得到的纳米外壳的核磁图谱。
实施例39~56:具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备
称取50mg实施例17~34制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料,溶解于二甲基亚砜中,加入50.0mg实施例36制备的甲基乌头酸酐接枝的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸外壳,反应3d,***沉降即可得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
实施例57~74:具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备
称取50mg实施例17~34制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料,溶解于二甲基亚砜中,加入30mg实施例37制备的甲基乌头酸酐接枝的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸外壳,反应3d,***沉降即可得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
实施例74~91:具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备
称取50mg实施例17~34制备的聚(L-赖氨酸-共聚-γ-谷氨酸)接二氯二胺合铂材料,溶解于二甲基亚砜中,加入15mg实施例38制备的甲基乌头酸酐接枝的聚乙二醇单甲醚-聚氨基酸外壳,反应3d,***沉降即可得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
实施例92:具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的释放
在37℃的条件下,分别称取5mg聚离子型胶束遮蔽体系,溶解在5mL0.01M pH值为7.4的磷酸盐和pH值为5.5的醋酸盐缓冲溶液中,然后转移至透析袋,透析袋的截留分子量为3500,用40mL相应pH值的缓冲液进行透析,在12h、24h、48h、72h和120h分别取样3mL,并加入相应量的缓冲液;利用电感耦合等离子体质谱进行定量分析,得到累计释放百分比随着时间增加的变化关系,释放结果如图5所示。图9为本发明制备的聚离子型胶束遮蔽体系在pH=7.4和pH=5.5时的释放曲线图,由图9可知,聚离子型胶束遮蔽体系具有缓释能力和酸性pH下加快释放的特征。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系,其特征在于,由具有式(III)所示结构的化合物与顺铂配位而成:
其中,5≤x≤50,5≤y≤50,1≤a≤y,5≤m≤20,40≤n≤120。
2.一种具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系的制备方法,其特征在于,由具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核制备而成;所述载顺铂的高分子内核由顺铂和具有式II所示结构的化合物反应制得;
式(I)中,R选自氢、C1~C5的直链烷基或C3~C5的支链烷基,5≤m≤20,40≤n≤120;
式(II)中,5≤x≤50,5≤y≤50。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将具有式(I)结构的具有遮蔽能力的纳米外壳和载顺铂的高分子内核溶解于DMF中,加入三乙胺,搅拌,进行反应,得到具有电荷可翻转的聚离子型胶束遮蔽体系。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的具有遮蔽能力的纳米外壳的制备方法包括以下步骤:
A)将聚乙二醇、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶剂混合,反应,得到第一反应溶液;
B)将第一反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第一固体;
C)将第一固体脱去苄氧羰基,得到第二固体;
D)将第二固体溶于第三有机溶剂,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶和甲基乌头酸酐,反应,得到第三反应溶液;
E)将第三反应溶液和第二有机溶剂混合,得到纳米外壳。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天;步骤D)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述第一有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环和氯仿中的一种或多种;
所述第二有机溶剂为***;
所述第三有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜和二氯甲烷的混合溶液。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述载顺铂的高分子内核的制备方法包括以下步骤:
a)将正己胺、苄氧羰基赖氨酸-N-环内羧酸酐、γ苄基谷氨酸-N-环内羧酸酐和第一有机溶解混合,反应,得到第四反应溶液;
b)将第四反应溶液和第二有机溶剂混合,过滤,得到第三固体;
c)将第三固体脱去苄氧羰基,得到第四固体;
d)将第四固体溶于水中,加入与第四固体中羧基含量相对应的顺式-二胺二氯合铂,调节pH,反应,得到第五反应溶液;
e)将第五反应溶液冻干,得载顺铂高分子内核。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中,所述反应的温度为15℃~50℃,所述反应的时间为2~7天。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤d中,所述羧基与顺式-二胺二氯合铂的摩尔比为1~10:1。
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