一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料的全固相合成方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料合成领域，具体涉及一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料的全固相合成方法。所述高分子材料利用全固相合成方法合成，操作简单、合成周期短、副产物少且产物收率高。所述高分子材料能够自组装形成囊泡，将水溶性药物包载于内水相，在靶向到肿瘤组织后，被肿瘤部位高表达的MMP‑9酶降解，从而使囊泡破裂，瞬间释放抗肿瘤药物。利用本材料构建的囊泡载药系统可以增加药物肿瘤组织的靶向性并响应释药，增加肿瘤部位药物浓度，减少抗肿瘤药物对正常组织、细胞的毒性。

Solid phase synthesis method of polymeric material with tumor site enzyme sensitive property for constructing vesicles

The invention relates to the field of polymer material synthesis, in particular to a full solid phase synthesis method of polymeric materials with tumor site enzyme sensitive characteristics for constructing vesicles. The polymer material is synthesized by the solid phase synthesis method, has the advantages of simple operation, short synthesis cycle, less by-products and high yield of the product. The polymer materials can self assemble into vesicles, water soluble drugs encapsulated in the internal phase, targeted to the tumor tissue, high expression of tumor was MMP 9 enzymatic degradation, so that the vesicles rupture, the instant release of anticancer drugs. The vesicle drug delivery system constructed with this material can increase the targeting of drug tumor tissues, respond to drug release, increase the concentration of drugs in tumor sites, and reduce the toxicity of antitumor drugs to normal tissues and cells.

【技术实现步骤摘要】
一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料的全固相合成方法
本专利技术涉及高分子材料合成领域，具体涉及一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料的全固相合成方法。
技术介绍
近年来，世界各国肿瘤发病率比10年前已提高了近1倍。癌症严重威胁人类健康，成为当前医药领域亟待攻克的难题。目前在临床上常用的肿瘤治疗方法是化学疗法，然而抗癌药物不同于普通药物，由于其作用缺乏选择性，不仅对病变细胞具有杀伤作用，也会对快速增殖的正常组织细胞产生毒性(如骨髓细胞或胃肠道细胞)，给患者带来严重的不良反应和副作用。因此，如何利用药物制剂的手段有效专一地将抗癌药物运输到肿瘤部位，提高药物的肿瘤靶向性，增加靶部位的药物浓度，避免抗癌药物对正常组织细胞产生毒性，从而达到高效低毒的治疗效果是抗癌药物制剂研究亟待解决的问题。肿瘤组织由于其血管壁间隙较大且结构完整性差，对纳米颗粒具有高通透性和滞留效应(enhancedpermeabilityandretentioneffect，EPR效应)。利用肿瘤组织的EPR效应，微粒载体能够携带药物通过肿瘤血管，进入实体肿瘤并累积，实现被动靶向。然而，具有被动靶向作用的微粒载药系统缺乏对肿瘤组织的特异性识别能力，微粒载体亦会被体内的单核-巨噬细胞系统如肝、脾等器官摄取，从而对正常组织细胞产生毒性。主动靶向利用肿瘤细胞表面高表达的受体或抗原为靶点，在药物载体表面修饰相应的配体(或者抗体)，利用受体和配体(或抗原与抗体)之间特异性的识别作用实现对肿瘤的高效靶向作用。主动靶向的载药系统需要将药物递送至肿瘤部位发挥作用，因此，药物从载体的释放速率是一个关键因素。如果载体在到达肿瘤部位之前提前释放(泄露)药物，不仅无法发挥载体的靶向作用，提前释放的药物还会对正常组织、细胞产生毒副作用；相反，如果载体在到达肿瘤部位后不能快速释放药物，将无法发挥药效。因此，实现药物载体在靶部位的可控释药具有非常重要的意义。目前，已有研究利用响应型载体，将药物的主动靶向与可控释放相结合。由于肿瘤细胞生长失控、基因表达异常等特点，肿瘤组织微环境和正常组织相比有很多明显的差异，比如肿瘤组织的弱酸性(pH6.8)、厌氧环境、高表达的酶，如基质金属蛋白酶、酯酶、组织蛋白酶B、α-淀粉酶等，高浓度的过氧化氢和谷胱甘肽等代谢物。针对肿瘤的微环境特点，可以设计具有肿瘤微环境刺激-响应的载药系统，如pH响应性控释系统、还原响应性控释系统、酶响应性控释系统等，从而有效解决药物靶向肿瘤部位并可控释放的问题。基质金属蛋白酶是在肿瘤微环境中高度表达的一类酶，能通过调节细胞相关信号通路，进而控制肿瘤细胞的生长、迁移、血管生成、肿瘤性炎症等。其中基质金属蛋白酶-9(MatrixMetalloproteinases-9，MMP-9)因其作用底物广泛，表达细胞众多而备受重视。研究发现，胞外分泌型MMP-9在多种肿瘤基质中都高度表达，如脑癌、乳腺癌、胃癌、皮肤癌等。基于此，MMP-9可做为肿瘤靶向信号。Langer等将葡聚糖与氨甲喋呤通过MMP的底物——多肽连接，制备了葡聚糖-PVGLIG-氨甲喋呤共聚物，该共聚物遇到MMP-9时多肽段即被降解而释放氨甲喋呤。聚合物囊泡是由密闭双分子层构成的具有球形或椭球型中空结构的高分子聚集体，结构与脂质体相似，一般由具有两亲性结构的嵌段共聚物、接枝共聚物或树枝状聚合物自组装形成。囊泡由于其结构的仿生性，具有良好的细胞渗透性、稳定性以及可以根据需要对材料进行合成和修饰，是一类优良的载体。与磷脂构成的脂质体相比，由于聚合物囊泡的膜由两亲性聚合物构成，不会被体内的磷脂酶过氧化物酶等物质氧化水解，而脂质体在体内酶的作用下，双层膜结构易破坏，而使药物泄漏，因此，聚合物囊泡在体内循环中具有更好的稳定性。此外，构成聚合物囊泡的共聚物分子嵌段具有可设计的特点，可进一步功能化修饰成环境响应型共聚物。与胶束、纳米粒相比，聚合物囊泡具有巨大的亲水性的空腔以及疏水性的双层膜结构，能够同时负载亲水和疏水药物实现多药递送，并且对水溶性药物的载药量高，具有肿瘤环境响应的聚合物囊泡可以实现水溶性药物的瞬时释放，形成局部高浓度，从而产生较大的浓度梯度，促进药物进入肿瘤细胞。JungS.Lee等制备了肿瘤部位酶敏感的聚合物，先采用固相合成法合成多肽段，切割树脂后，在液相中将多肽分别与聚乙二醇(PEG)和外消旋聚乳酸(PDLLA)连接，合成PEG-多肽-PDLLA聚合物，将其自组装得到囊泡。专利CN104530438A公开了一种pH响应多肽聚合物的制备方法，先采用固相合成法合成多肽，切割树脂后，通过液相合成法在多肽两侧分别修饰胆固醇和聚乙二醇，得到两亲性聚合物材料。由于液相合成步骤中都涉及离心、反复透析和冷冻冻干，因此，步骤繁琐，操作复杂，用时较长，此外，液相合成反应还存在效率低，副产物多的问题。国外专利US08314060公开了一种利用固相合成法合成蛋白酶敏感多肽，并在多肽上面偶联药物制备前药在肿瘤部位发挥药效，专利CN105148289A公开了一种利用固相合成法制备两亲性寡聚多肽药物结合物，但均未涉及利用固相合成法在多肽两端偶联高分子聚合物的方法。本专利技术公开了一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感的高分子材料是由亲水链段、多肽及疏水链段依次相连形成的聚合物，在两亲性聚合物材料中引入含有肿瘤部位高表达MMP-9酶切位点的多肽序列，使材料具有肿瘤部位MMP-9酶敏感特性。本专利技术公开的合成高分子材料的方法为全固相合成方法，运用简单的洗涤、过滤等分离技术来纯化反应中间体和最终产物，并且所有反应及操作都在一个反应器中进行，克服液相合成由操作带来的损失，与液相合成相比操作简单，合成周期短，副产物少，产物收率高。此外，本专利技术还公开了一种聚合物囊泡，由本专利技术公开的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料自组装而成，可以实现肿瘤部位主动靶向和酶响应释药功能。水溶性药物包载于囊泡的内水相中，在囊泡靶向到肿瘤组织后，高分子材料能被肿瘤部位高表达的MMP-9酶降解，从而使囊泡破裂，瞬间释放抗肿瘤药物，避免药物载体在非靶部位降解释药，减少不良反应的发生。高分子材料自组装的囊泡具有稳定性高、载药量大，同时负载亲水和疏水药物，在靶部位能够快速释放药物等优势，在肿瘤部位高表达的MMP-9酶的作用下即可触发药物释放，无需另外赋予释药条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过全固相合成法合成能够形成囊泡，在肿瘤部位特异释放药物的材料，为了实现上述专利技术目的，专利技术者采用如下技术方案：一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，是由亲水链段、多肽及疏水链段依次相连形成的聚合物。所述亲水链段可以是聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，所述多肽的序列中包括Ala-Met-Gly-Leu-Lys-Ser、Gly-Ser-Gly-Leu-Lys-Ala、Lys-Val-Gly-Leu-Arg-Thr，可根据需要增加羧基端序列，羧基端氨基酸需含有侧链活性反应基团，且多肽仍具有酶反应活性，所述疏水链段可以是聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯(PS)、聚环丙烷碳酸酯(PTMC)及其共聚物。在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，所述用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料是由亲水链段、多肽及疏水链段依次相连形成的聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，所述用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料是由亲水链段、多肽及疏水链段依次相连形成的聚合物。2.根据权利要求1所述的用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，所述亲水链段可以是聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，所述多肽的序列中包括Ala-Met-Gly-Leu-Lys-Ser、Gly-Ser-Gly-Leu-Lys-Ala、Lys-Val-Gly-Leu-Arg-Thr，可根据需要增加羧基端序列，羧基端氨基酸需含有侧链活性反应基团，且多肽仍具有酶反应活性，所述疏水链段可以是聚已内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚苯乙烯(PS)、聚环丙烷碳酸酯(PTMC)及其共聚物。3.根据权利要求1所述的用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，所述亲水链段的分子量为1000～5000，所述疏水链段的分子量为1500～45000，亲水段的相对分子质量在分子中所占的比例为0.1～0.4。4.根据权利要求1所述的用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料，其特征在于，所述亲水链段、多肽、疏水链段的摩尔数之比为1∶1∶1。5.一种用于构建囊泡的具有肿瘤部位酶敏感特性的高分子材料的全固相合成方法，其特征在于，合成过程包括如下步骤：采用固相合成法合成目标多肽，再将疏水和亲水链段分别键合在多肽两端，2-氯三苯甲基氯树脂在适宜溶剂中溶胀，以2-氯三苯甲基氯树脂为起始原料，通过固相合成法，按照目标多肽序列依次连接具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文丽，刘建平，金雅，周卫赛，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32