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，越來越多的研究工作聚焦于開發(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，高的疏水性藥物擔載效率，保護藥物在循環(huán)、運輸至目標器官或組織過程 中的活性，W及癌細胞主動祀向分子的修飾和細胞內(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)納米膠束擔載的抗癌藥物快速可控及癌細胞祀向釋放，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，運是由于近年來光纖技術(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?；同時光是時間和空間可控的，并可調(diào)節(jié)強度 和波長等參數(shù)從系統(tǒng)外部觸發(fā)膠束結(jié)構(gòu)的變化實現(xiàn)擔載藥物的定點、定時、定量控制釋放。 目前為止，依據(jù)不同的光刺激響應(yīng)基團和基團在膠束中的位置，光刺激響應(yīng)性兩親性嵌段 共聚物納米膠束大致可分為四種類型。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)基團簡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，往往是通過不同波長的光來調(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，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，迅速釋放出擔載藥物，更好的達到藥物控制釋放的目的。因此，開發(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現(xiàn)個體化治療將產(chǎn)生巨 大的社會和經(jīng)濟效益。
[0004] 雖然光刺激響應(yīng)性兩親性嵌段共聚物膠束體系種類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道。最 近，Zhao等人等將光刺激響應(yīng)基團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 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 者細胞水平，并沒有深層次動物水平上的研究；其次，鄰硝基苯醋等光刺激響應(yīng)基團本身的 毒性W及光反應(yīng)后產(chǎn)物的毒性問題，都很少被考察會限制膠束的進一步生物應(yīng)用。同時，光 刺激響應(yīng)波長的選擇余地較少。鄰硝基苯醋光敏基團只對應(yīng)一種光響應(yīng)波長，且為紫外光 刺激響應(yīng)的，調(diào)控空間有限。同時，紫外光照射一定程度會損傷健康細胞，且其對組織的滲 透能力也相對有限。因此我們可W發(fā)現(xiàn)，針對主鏈光刺激響應(yīng)性兩親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)用中的運些關(guān)鍵科學(xué)問題依然有非常大的研 究和探索空間。
[0005] 順銷等二價金屬銷類藥物是癌癥化療中非常重要的一類抗癌藥物，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重毒副作用及耐藥性等問題的極 大限制。為了解決順銷等二價金屬銷類藥物的毒性和耐藥性，具有"前藥"特性的四價銷藥 及其納米擔載體系廣受關(guān)注。其中有一類由英國華威爾大學(xué)化terSadler等人合成的含 疊氮配體的四價光敏銷，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銷藥，與DNA交聯(lián)殺死癌細胞。大部分四價光敏銷的吸收譜圖在紫 外區(qū)，通過改變其胺配體的結(jié)構(gòu)可W將譜圖延伸至可見光區(qū)域，如胺配體為化晚的四價光 敏銷可在可見光刺激下發(fā)生光還原。然而四價光敏銷和其它小分子藥物一樣，存在血液循 環(huán)時間短，易被清除，生物利用度低，腫瘤部位藥物濃度較低等缺點。最近，結(jié)合納米載體的 "EPR"效應(yīng)，MinW及Lin等人都將可見光敏感的四價光敏化晚銷鍵合到無機上轉(zhuǎn)化納米顆 粒上實現(xiàn)了近紅外可控的銷藥釋放；Xiao等人將紫外光敏感的四價光敏順銷鍵合到高分 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光敏銷 為一種抗癌藥物本身出發(fā)實現(xiàn)銷藥的擔載和光可控釋放，而將四價光敏銷作為一種光刺激 響應(yīng)基團并且引入到兩親性嵌段聚合物的主鏈中設(shè)計合成不同光波長刺激敏感的主鏈含 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有報道。

【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.表不一異氛酸醋中的NC0部分；
[0011]寞表示光活性四價銷配合物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，所述的光活性四價銷配合物具有如下結(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：制備光活性四價銷配合物；
[0018] 步驟二：將步驟一得到的光活性四價銷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，所述的光活性四價銷配合物的制備方法，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 四價銷配合物。
[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)時間為24~4她。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的光活性四價銷配合物、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 合物將四價光敏銷作為一類光刺激響應(yīng)基團，引入到可生物降解兩親性嵌段聚合物的主鏈 中，制備得到主鏈含銷光刺激響應(yīng)性高分子，該聚合物自身毒副作用低，可實現(xiàn)銷藥的光可 控釋放，達到高分子光化學(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 性四價銷配合物；然后將上述得到的光活性四價銷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)明的制備方法簡單、原料易得，制備得到的聚合物具有較低的細胞毒性和較高的抗 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，對制備的 納米膠束進行細胞毒性測試，分別WL929、化La細胞為模型，觀察細胞的存活率情況，實驗 結(jié)果表明，本發(fā)明提供的銷（IV)配合物在黑暗條件下對正常的小鼠成纖維L929細胞殺傷 性小，而在光照條件下對癌細胞如人宮頸癌化La細胞有很好的殺傷效果，在降低系統(tǒng)毒性 的同時表現(xiàn)出超過順銷的抗癌活性。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實施例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 態(tài)光散射圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明實施例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