[发明专利]一种组织蛋白酶B可裂解的嵌段聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术、纳米医药及新材料领域，具体涉及以组织蛋白酶B(CB)可降解的嵌段聚合物的合成及其组装方法、以及应用于制备对肿瘤细胞具有增强的细胞内药物控制释放特性的智能纳米胶束载体的用途。

背景技术

通常细胞毒性药物是一类可有效杀伤免疫细胞并抑制其增殖的药物，可用于抗恶性肿瘤，也可用作免疫抑制剂，是化疗的主要用药，主要通过毒化某些快速增长和分裂的细胞来治疗癌症。这类药物因具有致癌、致畸、生殖毒性以及低剂量时致系列器官毒性等毒副作用，从而影响了其临床疗效的发挥。纳米药物载体为实现细胞毒药物在肿瘤组织内的定点和快速释放，减少对正常组织器官的损伤，避免有效药物剂量不足导致肿瘤细胞产生耐药性提供了一个有效途径。智能纳米药物载体系统主要是基于肿瘤组织与人体正常组织的微环境差异，如肿瘤组织具有乏氧、酸性pH值、温度稍高、有大量生长因子及水解蛋白酶等特点。利用实体瘤的高渗透和长滞留效应(EPR效应)，可使纳米载体药物在肿瘤组织富集，在肿瘤微环境作用下快速解体，迅速释放出抗肿瘤药物“杀死”肿瘤细胞。

CB是溶酶体内半胱氨酸蛋白水解酶，其催化作用由Cys，His实现，属于木瓜蛋白酶家族，在pH3.0-7.0都具有活性，碱性条件下会不可逆失活，其水解位点为-Arg-Arg-/-Xaa，且能够在羧基端按顺序水解二肽，因此也叫作羧基二肽酶。通常认为CB在溶酶体降解蛋白质过程中发挥着必不可少的作用，可以降解多种蛋白质。利用原位杂交、Western blot及免疫组化等技术研究发现，胃癌、肺癌、肠癌、乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤组织中，CB的表达及CB活性均成倍甚至3-9倍高于邻近正常组织。利用CB可以选择性地降解一些多肽片段的特点，可以构建CB敏感的药物传递系统。

Jan Feijen等利用CB敏感的四肽Gly-Phe-Leu-Gly为连接键合成了一种CB可降解的囊泡，并证明了在CB存在的条件下，由于四肽连接键的断裂使囊泡的外壳解体，从而导致了药物的快速释放。而没有CB存在时，囊泡保持稳定。本发明人也曾合成一种以CB可降解的二肽Val-Cit为连接键的嵌段聚合物，但实验表明其释药速率较慢。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种CB可裂解的嵌段聚合物，所述嵌段聚合物以二肽和PABOH为连接键。本发明制备的嵌段聚合物可以用于构筑纳米胶束，具有较好的释药性和较低的细胞毒性。

本发明提出了一种组织蛋白酶B(CB)可裂解的嵌段聚合物，所述嵌段聚合物是以CB敏感的二肽和PABOH作为连接键。优选地，以-Val-Cit-PABC-为连接键，其结构如式(I)所示：

mPEG-Val-Cit-PABC-R2式(I)；

式(I)中，mPEG为甲氧基聚乙二醇的羧酸衍生物，R2为直链脂肪胺。

优选地，所述嵌段聚合物的结构如式(II)所示：

mPEG-Val-Cit-PABC-NH-Cn式(II)；

其中，mPEG甲氧基聚乙二醇的羧酸衍生物，平均分子量为1000-10000，Cn表示碳原子数，n为14-22。

本发明还提供了一种组织蛋白酶B(CB)敏感的嵌段聚合物的制备方法，该方法将连接键Val-Cit-PABC-PNP先与长链脂肪胺Cn-NH₂反应制得Val-Cit-PABC-NH-Cn后再与甲氧基聚乙二醇的羧酸衍生物反应得到mPEG-Val-Cit-PABC-NH-Cn。所述mPEG-Val-Cit-PABC-NH-Cn的制备方法包括以下步骤：(1)Fmoc保护的连接键Fmoc-Val-Cit-PABC-PNP与长链脂肪胺Cn-NH₂在DMAP的催化作用下反应制得Fmoc-Val-Cit-PABC-NH-Cn；(2)在哌啶的作用下Fmoc-Val-Cit-PABC-NH-Cn脱去Fmoc的保护制得Val-Cit-PABC-NH-Cn；(3)脱保护后的Val-Cit-PABC-NH-Cn与甲氧基聚乙二醇的羧酸衍生物经过脱水缩合反应制得mPEG-Val-Cit-PABC-Cn。其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇的羧酸衍生物，平均分子量为1000-10000，Cn表示碳原子数，n为14-22。

所述步骤(1)中，在二氯甲烷中室温下反应36小时。

所述步骤(2)中，反应溶剂为二甲基甲酰胺，反应温度为室温，反应时间为2小时。