本发明专利技术公开了一种四价铂大分子前药PDA、四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒及其应用，首先合成四价铂大分子前药PDA，然后再以磷酸钙包埋四价铂大分子前药PDA，表面再以亲水性嵌段聚合物进行修饰获得的纳米颗粒。本发明专利技术所制备的四价铂大分子纳米磷酸钙颗粒稳定性好，生物相容性高，有着很好的pH响应性释放效果和较好的肿瘤细胞杀伤效果，为解决目前四价铂前药所存在的稳定性低、易被肾脏清除等缺点开辟了一条新的途径。
A tetravalent platinum macromolecule prodrug PDA and tetravalent platinum macromolecule calcium phosphate nanoparticles and its application
The invention discloses a tetravalent platinum macromolecule prodrug PDA and a tetravalent platinum macromolecule calcium phosphate nanoparticle and its application. First, the tetravalent platinum macromolecule prodrug PDA is synthesized, then the tetravalent platinum macromolecule prodrug PDA is embedded in calcium phosphate, and the surface is modified with a hydrophilic block polymer to obtain the nanoparticle. The tetravalent platinum macromolecule nano-calcium phosphate particles prepared by the invention have good stability, high biocompatibility, good pH-responsive release effect and good tumor cell killing effect, and open up a new way to solve the shortcomings of the present tetravalent platinum prodrug, such as low stability, easy to be cleared by the kidney and so on.
【技术实现步骤摘要】
一种四价铂大分子前药PDA、四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒及其应用
本专利技术涉及一种四价铂大分子前药PDA、四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒及其应用，属于有机化学和纳米材料制备领域。
技术介绍
顺铂作为一种作用于DNA的抗癌药物，其目前广泛用于治疗各类癌症(如卵巢癌、宫颈癌、脑癌等)。然而其具有很强的毒副作用包括肾毒性和神经毒性并且易产生耐药性限制了其在抗肿瘤药物中的应用。为了降低对正常细胞的毒性并克服癌细胞的耐药性，科研工作者们合成了许多化学惰性、无毒性的四价铂前药，并且研究表明四价铂分子在进入癌细胞后会被胞内如谷胱甘肽、抗坏血酸等还原成二价铂的形式从而达到抗癌的效果。近年来，聚合大分子药物日益受到科学家们的关注。杨军等人首先合成了两种由顺铂衍生的四价铂小分子DHP和DSP，并进一步合成了三种四价铂大分子聚合物P(DHP-DA)-PEG，P(DSP-PA)和P(DSP-EDA)。文献中验证了这三种四价铂大分子聚合物可以被肿瘤细胞摄取并且它们的细胞毒性普遍比其相应的母体小分子高。景遐斌课题组首先合成了一端带羧基的四价铂化合物，然后与带有氨基正离子的mPEG-b-PCL-b-PLL进行键合，从而自组装形成聚合物胶束，并且研究表明该聚合物胶束的细胞毒性比顺铂和其对应的母体聚合物要强。然而由于大多数大分子聚合物在体内都是不可生物降解的，其在体内循环时的生物安全性还有待考证。同时磷酸钙是天然存在的无机矿化材料。众所周知，磷酸钙是牙齿和骨头等硬组织的无机组成部分，因此具有无毒性、可降解性和极好的生物相容性等特点，所以纳米磷酸钙以其优秀的物理化学特性引起了的越来越多人的关注。由于纳米磷酸钙具有出色的物理和化学特性，这使得其在体内转运时能保持自身的完整性，所以在纳米药物载体领域，纳米磷酸钙的应用也越来越多。基于此，本专利技术首先合成了一种新的四价铂大分子前药PDA，利用其上众多的羧基为磷酸钙的矿化提供条件，表面再以聚乙二醇修饰以达到长循环的效果，从而制备出一种新型的四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒并对其药物释放和抗肿瘤效果进行了研究。
技术实现思路
本专利技术是为避免现有技术所存在的不足之处，旨在提供一种四价铂大分子前药PDA、四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒及其应用。本专利技术所制备的四价铂大分子纳米磷酸钙颗粒稳定性好，生物相容性高，有着很好的pH响应性释放效果和较好的肿瘤细胞杀伤效果，为解决目前四价铂前药所存在的稳定性低、易被肾脏清除等缺点开辟了一条新的途径。本专利技术四价铂大分子前药PDA，其结构式为：所述四价铂大分子前药PDA的分子量范围为8000～12000。本专利技术四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒，是以磷酸钙包埋所述四价铂大分子前药PDA，表面再以亲水性嵌段聚合物进行修饰获得的纳米颗粒。本专利技术四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将顺铂加入水中，升温至60℃，然后加入双氧水(30wt％)氧化，搅拌反应4h；反应结束后静置冷却，-50℃下冻干得淡黄色固体DHP，为轴向带有羟基的四价铂小分子；DHP的结构式如下：步骤2：称取DHP和均苯四甲酸二酐(PMDA)加入二甲亚砜(DMSO)中，在60℃条件下搅拌反应2h；反应结束后，将反应液置于透析袋内(MWCO，3500)透析24h，-50℃下冻干，得到四价铂大分子前药PDA；PDA的结构式为：步骤3：称取亲水性嵌段聚合物和PDA加入蒸馏水中溶解，用0.1MNaOH溶液调节pH至9，然后向反应液中滴加0.1MCa(NO3)2溶液，搅拌反应5h，然后再向反应液中滴加0.1MNa2HPO4溶液，搅拌反应10h，透析2天，冻干，得到目标产物。步骤1中，双氧水中H2O2和顺铂的物质的量之比为159：1。步骤2中，DHP和PMDA的物质的量之比为1：1。步骤2中，PDA的分子量为8000～12000。步骤3中，所述亲水性嵌段聚合物为PEG5k-PAA或PEG5k-PAA-5-AF。当亲水性嵌段聚合物为PEG5k-PAA-5-AF时，制备出带荧光的四价铂磷酸钙纳米载药颗粒。步骤3中，亲水性嵌段聚合物和PDA上羧基的物质的量之比为5～6：1；Ca(NO3)2和Na2HPO4的物质的量之比为1：2；PDA上羧基与Ca(NO3)2的物质的量之比为1：2～3。本专利技术制备的四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒的粒径为50～100nm。本专利技术PDA的合成路线如下：其中PEG5k-PAA是专利技术人合成的亲水性高分子材料，PEG5k-PAA-5-AF是将5-AF与PEG5k-PAA键合得到的带有荧光素的高分子材料。制备过程如下：亲水性嵌段共聚物PEG5k-PAA的合成：1、将乙硫醇(24.85g，400mmol)和60mL蒸馏水混合并搅拌，然后在冰浴条件下缓慢滴加32g质量浓度为50％的NaOH溶液(其中NaOH16g，400mmol)，再在冰浴条件下加入20mL丙酮，搅拌30min，然后再加入二硫化碳(34.2g，450mmol)溶液变成澄清的橘黄色，并搅拌30min；2、冰浴条件下缓慢滴加2-溴丙酸(62.73g,410mmol)，然后再逐滴滴加32g质量浓度为50％的NaOH溶液(其中NaOH16g，400mmol)；放热停止后移除冰浴，然后加入60mL蒸馏水，在室温条件下反应24h；反应结束后在冰浴条件下加入60mL蒸馏水，用浓盐酸调节其pH为2，所得油状物用二氯甲烷萃取3次，旋蒸除去二氯甲烷，然后用正己烷重结晶，重复3次，得到淡黄色晶体ETP；3、取聚乙二醇5000单甲醚(10g,2mmol)溶解在60mL甲苯中，然后加入二环己基碳二亚胺(DCC,4.5386g,22mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,25.9mg,0.212mmol)，用恒压滴液漏斗滴加ETP(4.2068g,20mmol)的甲苯溶液(20mL)，反应12h；反应结束后，过滤除去不溶物DCU，旋蒸除去部分甲苯，然后在冰乙醚中沉淀，如此反复3次，离心，抽干得ETP-PEG5K；4、将ETP-PEG5K(2.1616g,0.4163mmol)、丙烯酸(AA,3g,41.63mmol)和偶氮二异丁腈(AIBN,13.67mg,0.08326mmol)溶解在30mL1,4-二氧六环中，冰浴条件下通N230min，移至60℃油浴锅中反应24h；反应结束后旋蒸除去部分1,4-二氧六环，用无水乙醚沉淀3次，离心，抽干得产物PEG5k-PAA。接有荧光素的亲水性嵌段共聚物PEG5k-PAA-5-AF的合成1、将5-氨基荧光素(0.05g,0.144mmol)溶解在20mLDMF中，然后加入二环己基碳二亚胺(DCC,0.0594g,0.288mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,35mg,0.0288mmol)；2、用恒压滴液漏斗滴加PEG5k-PAA(0.1927g,1.44mmol)的DMF溶液(10mL)，反应12h；反应结束后过滤除去不溶物DCU，然后在冰乙醚中沉淀，如此反复3次，离心，抽干得产物PEG5k-PAA-5-AF。本专利技术四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒的用途，是在制备抗癌药物中的应用。本专利技术的有益效果体现在：1、本专利技术制备四价铂大分子纳米磷酸钙颗粒的过程中所用溶液是水体系，安全无毒环保；2、本专利技术所合成的四价铂大分子前药PDA带有大量羧基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四价铂大分子前药PDA，其特征在于其结构式为：
【技术特征摘要】
1.一种四价铂大分子前药PDA，其特征在于其结构式为：2.根据权利要求1所述的四价铂大分子前药PDA，其特征在于：所述四价铂大分子前药PDA的分子量范围为8000～12000。3.一种四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒，其特征在于：是以磷酸钙包埋权利要求1所述四价铂大分子前药PDA，表面再以亲水性嵌段聚合物进行修饰获得的纳米颗粒。4.根据权利要求3所述的四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒，其特征在于：所述四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒的粒径为50～100nm。5.一种权利要求3所述的四价铂大分子磷酸钙纳米颗粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将顺铂加入水中，升温至60℃，然后加入双氧水氧化，搅拌反应4h；反应结束后静置冷却，-50℃下冻干得淡黄色固体DHP，为轴向带有羟基的四价铂小分子；步骤2：称取DHP和均苯四甲酸二酐加入二甲亚砜中，在60℃条件下搅拌反应2h；反应结束后，将反应液置于透析袋内透析24h，-50℃下冻干，得到四价铂大分子前药PDA；步骤3：称取亲水性嵌段聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶伟，翟康，陈超，房俊花，裴佩，李杰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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