一种磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物，其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及实现血脑屏障穿透功能的磷脂‑聚乙二醇‑冰片(磷脂‑PEG‑BO)聚合物及其制备方法，该聚合物由“引药上行”的冰片以及磷脂‑PEG构成，可以作为药物递送载体，用于构建释药系统，发挥其穿透血脑屏障的作用。本发明专利技术将冰片作为实现脑靶向药物递送的功能分子，将其连接于磷脂‑PEG分子，提供了一种新颖、高效、低毒的脑靶向药物递送载体(磷脂‑PEG‑BO)及其制备方法与应用。

A phospholipid polyethylene glycol borneol polymer, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物，其制备方法及应用
本专利技术属于纳米生物医药材料领域，具体涉及一种对血脑屏障高穿透性的功能性聚合物载体材料制备方法及其应用。
技术介绍
血脑屏障是由脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞为主形成的一个实质性结构，通过脑血管内皮细胞之间的特殊蛋白，即紧密连接将细胞膜缝合为一个完整而巨大的血-脑物质交换屏障。血脑屏障阻碍了大量的大分子物质进入脑内，因而脑内的物质浓度与血浆有一定差异，尤其是脑内的大分子蛋白质及药物浓度较低。二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(DSPE-PEG)，作为科学研究中广泛使用的一种双亲性磷脂-PEG共轭物，含有亲水性PEG和疏水性DSPE。如此独特的DSPE-PEG分子，可以作为辅助型材料用来表面功能化一系列的药物传递系统如基于磷脂的纳米粒子、基于聚合物的纳米粒子、基于无机材料的纳米粒子等。PEG的引入可以降低免疫原性和抗原性，并可达到长循环的功能；DSPE用于作为纳米粒子的疏水性结构以便有效装载药物。嵌段聚合物胶束是药剂学纳米体系研究的重要领域之一，近年来发展迅速。利用两亲型聚合物通过自组装方式形成纳米胶束，药物可以加载于内部疏水核心，也可加载于外部亲水层。冰片是由龙脑香科植物的树脂和挥发油加工品提取获得结晶，属于芳开窍类中药。其“芳香之性走窜”，能开窍醒脑。本身为脂溶性强、相对分子极小的分子，易透过血脑屏障进入组织，并能“引药上行”，促进其他药物跨过血脑屏障。P-gp是亲脂溶性蛋白，大量存在于血脑屏障的血管内皮细胞中，是血脑屏障组织外排的重要方式，其外排底物多为药物、毒素等异身物质。冰片发挥P-gp竞争性抑制剂的作用，当亲和力大的冰片透过血脑屏障，与P-gp结合被泵出细胞外，与P-gp结合力小的药物则在脑中蓄积。并且，冰片能使血脑屏障细胞吞饮小泡数量增多、体积增大，使细胞吞饮的物质转运加速，且作用可逆。酯化反应一般是指醇和酸作用，生成酯和水的一种有机化学反应。费舍尔酯化法、酰氯酯化法、酸酐酯化法、梭酸盐酯化法、山口酯化法以及Steglich酯化法。与其他方法相比，Steglich酯化法合成具有反应条件温和、反应时间较短、产率高等优点。酯化法反应机理分为两步：第一步羧酸与反应，生成活性比羧酸更强的o-酰基异脲；第二步酰基异脲受醇进攻，产生1,3-二环己基脲(DCU)和相应的酯。由于反应中的o-酰基异脲可发生1,3-重排生成N-酰基脲，从而不能与醇再发生作用，成为反应的副产物。为此需要加入强亲核性的DMAP，作为酰基转移试剂，以减少副反应的发生。在反应过程中，一方面，DCU以一定的方式与底物羧酸结合，并使其羰基碳更容易被亲核试剂进攻，利于反应的进行，同时，DCC作为反应脱水剂，除去反应副产物水，使酯化反应平衡正向移动，提高了产物得率。另一方面，由于DMAP结构上供电子的二甲氨基与母环(吡啶环)的共振，强烈地增加了吡啶环上的电于密度，使吡啶环氮原子的碱性和亲核性增强，强烈激活了环上的氮原子进行亲核取代，显著地催化高位阻、低反应性的醇类进行酯化反应，加快反应速率，缩短整个反应的周期，提高产物得率。DCU虽然可在一些溶剂中析出，但是多少都有一定的溶解度，因此很难除去干净。EDC的原理和DCC相似，但是反应之后可以用水洗掉，因此，得到产物易纯化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将冰片作为实现靶向性的分子，将其与一段PEG修饰的磷脂类长循环材料复合，提供了一种新的、高疗效、低毒性的多功能载体及其制备方法与应用。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种由冰片作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类聚合物，由下述通式(Ⅰ)表示，其中聚乙二醇的聚合度n为5～450，优选8～230，进一步优选18～115，更优选25～55，进一步更优选30～50，最优选40～45，进一步最优选45。R为磷脂基。其中磷脂R为选自二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)基、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)基、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)基、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)基、二月桂酰磷脂酰乙醇胺中(DLPE)基。其中，R基的结构为：二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)基：二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)基：二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)基：二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)基：二月桂酰磷脂酰乙醇胺(DLPE)基：本专利技术中选用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)，也可用二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)、二月桂酰磷脂酰乙醇胺(DLPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)替代，反应条件与使用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)相同。优选的制备方法如下：(1)将冰片、DSPE-PEG2000-COOH、EDCI、DMAP在二氯甲烷中溶解，常温下反应24h。(2)选用截留分子量为200-2500的透析袋进行透析，优选截留分子量为1000的透析袋：先于20％乙醇中透析24h，后于去离子水中透析24h。(3)液体冷冻干燥后得冻干粉备用，得到含有冰片成分的磷脂-聚乙二醇-冰片(DSPE-PEG2000-BO)。反应式如下：其中，DSPE-PEG2000-COOH为二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000-羧基，EDCI为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，DMAP为4-二甲氨基吡啶。步骤(1)中所述的DSPE-PEG2000-COOH与冰片的摩尔比为1:1-1:2，优选1:1.5，DSPE-PEG2000-COOH/EDCI/DMAP摩尔比为1:1-1.5:0.2，优选1:1.2:0.2。本专利技术中所用的冰片为右旋冰片，也可用左旋冰片或消旋冰片。本专利技术将PEG修饰的磷脂类聚合物与具有血脑屏障穿透性的冰片相结合，制备了具有主动靶向作用的长循环载体材料，可以直接或者再经过其他途径用于药物载体、基因载体等用途。本专利技术的再一个方面，提供了上述的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物在作为体内、体外递送载体的应用。在一个实施方案中，提供了聚合物胶束中包载的药物为盐酸阿霉素。包载盐酸阿霉素的胶束制备方法参照梁伟等人的文献(参见YiguangWang,etal,PharmaceuticalResearch,Vol.27,No.2,February2010)，进行粒径、透射电镜、包封率的测定。本专利技术提供的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物作为体外递送载体的应用，其方法和步骤如下：(1)体外释放实验将阿霉素胶束溶液转移至透析袋中，两端扎紧后置于10ml的相应pH值(5.0和7.4)的等渗PBS缓冲液中(5.0、7.4)中，以中国药典2015版四部溶出度测定法之第三法(小杯法)的装置和方法37℃恒温振荡，回旋速度为100rpm。定时取出0.5ml释放介质，同时补充同温同体积新鲜释放介质。取出的释放介质离心(12000rpm，10min)，应用高效液相色谱法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式(Ⅰ)所示的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物，其结构组成为：聚乙二醇分子链的一端连接冰片分子，分子链另一端连接磷脂分子R的胺基端，R选自二硬脂酰磷脂酰乙醇胺基、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺基、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺基、二油酰磷脂酰乙醇胺基或二月桂酰磷脂酰乙醇胺基，聚乙二醇的聚合度n为5～450，/n

【技术特征摘要】
1.一种式(Ⅰ)所示的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物，其结构组成为：聚乙二醇分子链的一端连接冰片分子，分子链另一端连接磷脂分子R的胺基端，R选自二硬脂酰磷脂酰乙醇胺基、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺基、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺基、二油酰磷脂酰乙醇胺基或二月桂酰磷脂酰乙醇胺基，聚乙二醇的聚合度n为5～450，





2.根据权利要求1的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物，其特征在于，所选用的冰片为右旋冰片、左旋冰片或消旋冰片。


3.一种权利要求1的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物的制备方法，制备步骤如下：1)将冰片、磷脂-聚乙二醇-COOH、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶用二氯甲烷溶解，室温下反应24h；2)选用一定截留分子量的透析袋进行透析：先于20％乙醇中透析24h，后于去离子水中透析24h；3)液体冷冻干燥后得冻干粉备用，得到含有冰片成分的磷脂-聚乙二醇-冰片聚合物。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，高钟镐，孟令玮，陈丽青，
申请(专利权)人：中国医学科学院药物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11