[发明专利]含β-羧基酰胺键接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含β‑羧基酰胺键的接枝共聚物poly(ae‑Asp‑g‑mPEG‑g‑Hap)，其结构如式(I)所示，其以聚氨乙基天冬氨酸(poly(ae‑Asp))为主链，并接枝六氢苯酐和mPEG‑2000。本发明还公开了所述接枝共聚物的制备方法，包括(1)L‑天冬氨酸磷酸催化缩聚合成PSI；(2)乙二胺完全开环PSI合成poly(ae‑Asp)；(3)mPEG与对硝基氯甲酸苯脂NPC合成聚乙二醇单甲醚活性脂(mPEG‑NP)；(4)mPEG‑NP接枝到poly(ae‑Asp)的‑NH₂，合成poly(ae‑Asp‑g‑mPEG)；(5)在‑NH₂上继续接枝六氢苯酐，合成所述式(I)接枝共聚物。本发明的式(I)接枝共聚物可以用于构筑载阿霉素纳米胶束(poly(Asp‑g‑mPEG‑g‑Hap)·Dox)，其在酸性条件下具有较好的释药性，较低的细胞毒性和良好的细胞吞噬性，具有广泛的应用前景。

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，具体涉及含β-羧酸酰胺键的接枝共聚物的合成及其组装及应用于制备对肿瘤细胞溶酶体具有酸触发释放的智能纳米胶束载体的用途。

背景技术

恶性肿瘤严重威胁人类的身心健康，目前临床治疗仍然以小分子药物化疗为主。小分子化疗药物在初期取得了巨大成功，但随后会产生严重的毒副作用，且具有低选择性，易耐药性等缺陷，迫使人们急需对其加以改进。科学工作者们提出了针对肿瘤微环境的药物传递系统的概念，即肿瘤组织的快速增长，导致其区别于正常组织的微环境，例如乏氧，酸性增强，温度升高，生长因子和水解蛋白酶分泌增多等。其中，pH敏感药物传递系统获得广泛研究，根据正常人体组织与肿瘤微环境pH的差异进行设计，正常人体血液的pH为7.35-7.45，而肿瘤组织的pH稍低为6.6-6.8，肿瘤细胞内涵体的pH为6.0-6.5，溶酶体的pH更低为5.0-5.5。根据这一特点，使载药系统在正常血液循环中能保持结构的相对稳定，将药物运送到肿瘤部位后在肿瘤环境低pH作用下快速降解，释放药物，从而降低对正常组织的毒副作用，提高疗效。

酸不稳定酰胺键是pH敏感药物传递系统的研究热点之一，如β-羧酸酰胺，顺式乌头酰胺键。氨基与酸酐(如六氢苯酐、2,3-二甲基马来酸酐、柠康酸酐等)反应可形成β-羧基酰胺键。β-羧基酰胺键在碱性和中性环境相对稳定，而在酸性环境发生裂解，证实了β-羧基酰胺键非常适合作为酸敏感的纳米药物载体构筑单元。张建华课题组合成了甲氧基聚(乙烯乙二醇)-b-聚(ε-己内酯-co-γ-二甲基马来酰亚胺-ε-己内酯)，其聚酯片段具有酸敏感β-羧酸酰胺键，可组装成胶束。在pH 6.0条件下，β-羧酸酰胺水解产生阳离子伯胺，导致电荷反转即由负转正，进而使药物快速释放(Biomacromolecules 2014,15,4281-4292)。

阿霉素(Doxorubicin,Dox)是临床上广泛应用的一种细胞周期非特异性药物，对多种癌症具有显著疗效。但在长期临床使用中，发现Dox具有强烈的毒副作用，尤其是心脏毒性和骨髓抑制毒性，其次对于多药耐药的肿瘤细胞，Dox并不是特别敏感。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种运载Dox的纳米药物传递系统，应用纳米传递系统能运载Dox到达特定的部位，降低对正常组织的毒性，并在特定部位迅速释放所负载的药物Dox。本发明以接枝共聚物与Dox组装成纳米尺寸的载阿霉素纳米胶束poly(ae-Asp-g-mPEG-g-Hap)·Dox，在血液中可实现长效循环，在肿瘤部位富集，经肿瘤细胞摄取后，能在溶酶体的酸性条件pH 5.0的条件下，随着酰胺键断裂，胶束分解，成功释放出Dox。

本发明提出了一种含酸敏感β-羧基酰胺键的接枝共聚物poly(ae-Asp-g-mPEG-g-Hap)，所述接枝共聚物poly(ae-Asp-g-mPEG-g-Hap)为聚(氨乙基天冬氨酸-接枝-聚乙二醇单甲醚-接枝-六氢苯酰胺)，其中所述β-羧基酰胺键为pH敏感型酰胺键；

所述接枝共聚物poly(ae-Asp-g-mPEG-g-Hap)的结构如式(I)所示；