本发明专利技术公开了一种聚乙二醇‑b‑聚酪氨酸‑硫辛酸共聚物、聚多肽胶束及其制备方法与应用。首先，通过NCA开环聚合和酯化反应制备得到PEG‑PTyr‑LA聚多肽共聚物，该方法简便可控，且制得的聚合物具有良好的生物相容性和生物降解性。然后，用该聚合物经自组装得到粒径小、稳定性好、具有还原响应性和高载药量的胶束。该胶束药物能在体内长循环，较好地穿透肿瘤组织，大大提高药物在肿瘤处的富集，进而较好地抑制MDA‑MB‑231乳腺癌移植瘤的生长。
【技术实现步骤摘要】
聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物、聚多肽胶束及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种生物相容性、生物可降解的聚酪氨酸材料及其应用，具体涉及一种硫辛酸接枝的聚乙二醇-聚酪氨酸二嵌段聚多肽材料的合成及由其制备的一种小尺寸可逆交联的聚多肽胶束在憎水性化疗药物高效包载和靶向递送中的应用。
技术介绍
聚多肽具有优异的生物相容性、良好的可降解性、易于修饰等特点，被越来越多地用于构建药物递送系统。目前已经有多种聚多肽纳米药物进入临床试验阶段，结果表明聚多肽纳米药物可以有效地提高治疗效果，并能减小毒副作；然而，现有聚多肽纳米胶束仍存在着一些缺点，如注射到体内后药物易早释、肿瘤靶向效果差、药物到达肿瘤组织后释放缓慢等。因此，需要研发新的方法以构建高载药效率、小粒径、交联稳定和靶向释放的纳米药物，可望大大提高现有纳米药物对肿瘤的治疗功效。
技术实现思路
本专利技术设计合成了硫辛酸接枝的聚多肽共聚物及由其制备得到的小粒径、可逆交联和肿瘤靶向的聚多肽胶束用于憎水性抗肿瘤药物的高效包载和靶向递送。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物（PEG-b-PTyr-LA）：其中，m为65～230，n为5～25，x为3～15。优选的，m为95～150，n为10～18，x为4～9；比如m为114，n为12，x为8。本专利技术公开了上述聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物（PEG-b-PTyr-LA）的制备方法，包括如下步骤：（1）在氮气条件下，以单端为氨基的聚乙二醇（PEG-NH2）为大分子引发剂，通过开环聚合L-酪氨酸N-羧基内酸酐（Tyr-NCA）得到二嵌段共聚物（PEG-b-PTyr）；（2）以二嵌段共聚物、硫辛酸、二环己基碳二亚胺为原料，反应得到PEG-b-PTyr-LA。上述技术方案中，步骤（1）中，单端为氨基的聚乙二醇、L-酪氨酸N-羧基内酸酐的质量比为1∶0.5～0.7，开环聚合的温度为35～45℃，时间为65～75小时。上述技术方案中，步骤（2）中，硫辛酸、二环己基碳二亚胺先在溶剂中第一次反应，然后过滤，再将滤液滴入含有二嵌段共聚物、4-二甲氨基吡啶的溶液中，第二次反应得到聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物（PEG-b-PTyr-LA）。优选的，硫辛酸、二环己基碳二亚胺、二嵌段共聚物、4-二甲氨基吡啶的质量比为（0.3～0.4）∶（0.15～0.2）∶1∶（0.02～0.025）；第一次反应的温度为28～32℃，时间为20～25小时；第二次反应为室温反应20～25小时。上述聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物（PEG-b-PTyr-LA）的制备方案的具体反应步骤可举例如下：将Tyr-NCA（231.0mg，1115.7μmol）溶解于2mLDMF中，在氮气环境下，慢慢滴加至溶有PEG-NH2（400.0mg，80.0μmol）的DMF（4mL）溶液中，置于40℃油浴中反应；72小时后，用过量的冰乙醚沉淀，离心后用氯仿溶解，之后重复沉淀两次。收集沉淀置于真空干燥箱中干燥24h得到白色粉末状聚合物PEG-b-PTyr；硫辛酸（LA，108.5mg，526.7μmol）于氮气环境下溶解于3mLDCM中，加入二环己基碳二亚胺（DCC，51.9mg，251.9μmol）于30℃油浴中避光反应。24小时后过滤掉不溶物二环己基脲（DCU），得到LAA的DCM溶液。将其滴加至溶有的PEG-b-PTyr（320mg，45.7μmol）和DMAP（6.5mg，53.3μmol）的DMF溶液中避光反应。24小时后用过量的冰乙醚沉淀，离心沉淀后并用三氯甲烷溶解，如此重复沉淀两次。最后，将所得的淡黄色聚合物于真空干燥箱中干燥12h，得到PEG-b-PTyr-LA。上述制备方案可表示如下：本专利技术还公开了一种式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物；其中，R为靶向分子；m为65～230，n为5～25；优选m为95～150，n为10～18；进一步优选，m为114，n为12。本专利技术的聚多肽共聚物还可以在PEG的末端引入各种靶向分子R，包括短肽（cRGD、cNGQ、细胞穿膜肽等），小分子靶向分子（叶酸、生物素等），抗体及其片段，多糖和单糖等。本专利技术还公开了一种聚多肽胶束，所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物制备或者所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物制备或者所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与靶向分子制备。本专利技术还公开了聚多肽胶束的制备方法，为以下制备方法中的一种：（1）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非交联聚多肽胶束交联得到交联聚多肽胶束；（2）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物的溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非交联聚多肽胶束交联得到交联聚多肽胶束；（3）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非交联聚多肽胶束交联得到交联聚多肽胶束；在交联聚多肽胶束表面修饰靶向分子，得到靶向交联聚多肽胶束。本专利技术公开的聚多肽胶束为一种小尺寸可逆交联的聚多肽胶束，由上述不含靶向分子的聚多肽或不含靶向分子的聚多肽/含靶向分子的聚多肽制备得到；或者在上述不含靶向分子聚多肽制备得到的聚多肽胶束表面修饰偶联上靶向分子，制备得到靶向聚多肽胶束。本专利技术还公开了一种纳米药物及其制备方法，所述纳米药物的制备方法为以下制备方法中的一种：（1）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与药物的溶液滴加到缓冲溶液中，然后经过透析、交联得到纳米药物；（2）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物以及药物的溶液滴加到缓冲溶液中，然后经过透析、交联得到纳米药物；（3）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与药物的溶液滴加到缓冲溶液中，然后经过透析、交联、修饰靶向分子，得到纳米药物。本专利技术中，药物为憎水性抗肿瘤药物；纳米药物中，小尺寸可逆交联的聚多肽胶束可通过憎水作用和π-π堆积作用，实现对憎水小分子药物的高效包载和肿瘤靶向递送。本专利技术制备方法中，式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物的摩尔比为8:2；共聚物溶液的溶剂为DMF；缓冲溶液为pH7.4的HEPES缓冲溶液；搅拌速度为400rpm；透析为在截留分子量为3.5K的透析袋中以pH7.4的HEPES缓冲溶液为介质透析8h，每2h换一次透析介质；交联在37℃100rpm的摇床中交联12h。上述技术方案中，所述式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在氮气条件下，以单端为氨基的聚乙二醇为大分子引发剂，通过开环聚合L-酪氨酸N-羧基内酸酐得到二嵌段共聚物；（2）以二嵌段共聚物、硫辛酸、二环己基碳二亚胺为原料，反应得到具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有式I结构的聚乙二醇‑b‑聚酪氨酸‑硫辛酸共聚物；
【技术特征摘要】
1.一种具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物；其中，m为65～230，n为5～25，x为3～15。2.权利要求1所述具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物的制备方法，包括如下步骤：（1）在氮气条件下，以单端为氨基的聚乙二醇为大分子引发剂，通过开环聚合L-酪氨酸N-羧基内酸酐得到二嵌段共聚物；（2）以二嵌段共聚物、硫辛酸、二环己基碳二亚胺为原料，反应得到具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，单端为氨基的聚乙二醇、L-酪氨酸N-羧基内酸酐的质量比为1∶0.5～0.7，开环聚合的温度为35～45℃，时间为65～75小时；步骤（2）中，硫辛酸、二环己基碳二亚胺先在溶剂中第一次反应，然后过滤，再将滤液滴入含有二嵌段共聚物、4-二甲氨基吡啶的溶液中，第二次反应得到具有式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物。4.一种式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物；其中，R为靶向分子；m为65～230，n为5～25。5.一种聚多肽胶束，所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物制备或者所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物制备或者所述聚多肽胶束由式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与靶向分子制备。6.一种聚多肽胶束的制备方法，为以下制备方法中的一种：（1）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非交联聚多肽胶束交联得到交联聚多肽胶束；（2）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物与式Ⅱ结构的靶向二嵌段共聚物的溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非交联聚多肽胶束交联得到交联聚多肽胶束；（3）搅拌下，将式I结构的聚乙二醇-b-聚酪氨酸-硫辛酸共聚物溶液滴加到缓冲溶液中，滴加完毕后搅拌溶液透析得到非交联聚多肽胶束；在DTT存在下，非...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓超，薛松，顾晓雷，钟志远，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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