基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，这类聚两性离子的聚合物前药FA‑P(MPC‑

Preparation of acid sensitive doxorubicin prodrug based on zwitterion and folate targeting

【技术实现步骤摘要】
基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法本专利技术属于专利技术名称为基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药及其制备方法与应用、申请日为2018年3月27日、申请号为2018102602831专利技术申请的分案申请，属于产品制备方法部分。
本专利技术属于生物医用高分子材料领域，具体涉及一种两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药、其制备方法及其作为前药的应用。
技术介绍
根据中国2015年癌症调查报告显示，2015年我国癌症新发病例数及死亡人数分别为429.2万例和281.4万例，相当于平均每天12000人新患癌症、7500人死于癌症。近年来，众多科研工作者致力于研究用于治疗癌症的药物。目前，临床上治疗癌症的方法主要有手术治疗、放射治疗、化学药物治疗以及免疫治疗等，手术治疗只能针对肿瘤部位明确的实体瘤早中期的治疗，而对于发生转移的肿瘤和晚期肿瘤起到的效果甚微。放疗只能针对实体瘤，而对转移性肿瘤无能为力，通过放疗抑制肿瘤增殖的过程中还会损伤正常组织。免疫治疗是利用人体内的免疫机制来对抗肿瘤细胞。目前，已报道的利用免疫疗法抑制肿瘤生长的方法尚在研究之中，其抑制肿瘤的能力还亟待提高。因此，发展行之有效的抗肿瘤药物是科研工作者的当务之急。临床使用的抗肿瘤药物，如阿霉素、紫杉醇、喜树碱等，均为低分子量化合物，由于其水溶性差，血液清除快，药物靶向性差，对健康组织有较大毒副作用等问题，从而限制了这些化疗小分子药物的应用。随着人类对肿瘤学、分子生物学、药学及化学等相关学科的不断探索，使得对抗肿瘤药物的研究有了长足的进步。通过对疏水性小分子抗癌药物前药化，可有效地解决上述问题。前药(prodrug)，也称药物前体、前驱药物等，是指药物经过化学结构修饰后得到，在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出活性药物、从而发挥药效的化合物。前药本身并没有生物活性或者活性很低，经过体内代谢后转变为具有活性的物质。这种方式可以延长药物在血液循环中的时间，降低毒副作用，有效提高药物的利用率。理想的纳米药物体系在正常生理条件下应具有足够的稳定性，到达肿瘤部位后可以有效释放药物，其对特定的刺激具有响应性。这些刺激作用包括：pH值、光照、离子浓度、氧化还原介质等。一般而言，人体内不同组织及细胞器的pH值会有所差异，如：血液及正常组织部位的pH值一般为7.4，肿瘤及病变部位的pH值为6.5左右，而内涵体及溶酶体内的pH值为5.0～5.5。利用肿瘤细胞偏酸性微环境的内源性刺激响应性的特点，设计纳米药物体系的结构，能够得到更广泛的应用。在现有技术中，已有一些关于酸敏感性的前药的报道。但是，作为聚合物前药，应当具有良好的生物相容性和生物可降解性，并且具有较高的载药量和抗肿瘤效率。作为抗肿瘤前药，还应当具有下列特征：(1)聚合物前药能够在水溶液中形成稳定的胶束，粒径分布均一。(2)亲水性外壳能起到稳定胶束、提高胶束血液循环时间的作用。(3)前药胶束在体内循环时，具有抗凝血和抗蛋白吸附的性能。(4)聚合物前药胶束通过主动靶向到达肿瘤细胞时，聚合物前药的壳层结构既能提高聚合物前药的跨膜效率，又有利于聚合物前药胶束通过内吞作用快速进入细胞内，提高药物的利用率；由于肿瘤细胞内的pH值较低，导致聚合物前药胶束破坏，快速释放出抗癌药物，并作用于细胞核，从而达到抑制肿瘤细胞增殖的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药，该阿霉素前药具有良好的生物相容性和抑制肿瘤细胞增殖的能力，可用作制备抗癌药物。本专利技术采用如下技术方案：基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药，由下列化学结构式表达：式中，x为40～80，y为50～70。本专利技术中，所述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的数均分子量为1.0×104～3.0×104gmol-1；聚合物-阿霉素前药具有两亲性。阿霉素药物分子与聚合物键合的酸敏感性的基团为亚胺；疏水性的阿霉素部分可以形成胶束的内核；含亲水性基团的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物形成胶束的壳层，起到稳定胶束的作用；前药结构中的希夫碱在酸性条件下可发生断裂，导致胶束被破坏，从而快速地释放出聚集在胶束内部的疏水性抗癌药物。本专利技术还公开了上述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，包括以下步骤：（1）惰性气体条件下，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯和对醛基苯甲酸为原料，在吸水剂、催化剂存在下，通过酯化反应得到甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯；（2）惰性气体条件下，以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯为反应单体，在链转移剂和引发剂存在下，通过可逆加成-断裂链转移反应制备侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物；（3）在缚酸剂的存在下，侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物与阿霉素盐酸盐在反应溶剂中通过希夫碱反应，得到基于两性离子的酸敏感性阿霉素前药；（4）基于两性离子的酸敏感性阿霉素前药胺解得到含有巯基的聚两性离子前药；在惰性气体中，在引发剂存在的条件下，炔丙基叶酸与含有巯基的聚两性离子前药通过点击反应得到基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药。上述技术方案中：步骤(1)中，惰性气体为氮气；吸水剂为N,N’-二异丙基碳二亚胺；催化剂为4-二甲氨基吡啶；聚乙二醇甲基丙烯酸酯、对醛基苯甲酸、N,N’-二异丙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1∶(1～2)∶(1～5)∶0.5；步骤(2)中，惰性气体为氮气；链转移剂为(4-氰基戊酸)三硫代乙酸酯；引发剂为偶氮二异丁腈；反应溶剂为二甲基亚砜和水的混合物；(4-氰基戊酸)三硫代乙酸酯、偶氮二异丁腈引发剂、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯的摩尔比为1∶0.5∶(40～80)∶80；步骤(3)中，缚酸剂为三乙胺、乙二胺、四甲基乙二胺、N,N-二异丙基乙胺中的一种；反应溶剂为二甲基亚砜和水的混合物；侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物、缚酸剂和阿霉素盐酸盐的摩尔比为1∶(2～4)∶(50～80)；步骤(4)中，惰性气体为氮气；引发剂为偶氮二异丁腈；将叶酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、炔丙胺进行反应得到炔丙基叶酸；叶酸、炔丙胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶(1～3)∶2∶2；含有巯基的聚两性离子前药、偶氮二异丁腈和炔丙基叶酸的摩尔比为1∶(0.5～10)∶(0.5～2)。上述技术方案中：步骤(1)中，酯化反应时，反应温度为20℃～40℃，反应时间为30h～60h；步骤(2)中，可逆加成-断裂链转移反应的温度为50℃～80℃，时间为5h～15h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）惰性气体条件下，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯和对醛基苯甲酸为原料，在吸水剂、催化剂存在下，通过酯化反应得到甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯；/n（2）惰性气体条件下，以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯为反应单体，在链转移剂和引发剂存在下，通过可逆加成-断裂链转移反应制备侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-

【技术特征摘要】
1.一种基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）惰性气体条件下，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯和对醛基苯甲酸为原料，在吸水剂、催化剂存在下，通过酯化反应得到甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯；
（2）惰性气体条件下，以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯为反应单体，在链转移剂和引发剂存在下，通过可逆加成-断裂链转移反应制备侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物；
（3）在缚酸剂的存在下，侧链含有醛基的聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-co-甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯)共聚物与阿霉素盐酸盐在混合反应溶剂中通过希夫碱反应，得到基于两性离子的酸敏感性阿霉素前药；
（4）基于两性离子的酸敏感阿霉素前药胺解得到含有巯基的聚两性离子前药；然后在惰性气体中，在引发剂存在的条件下，炔丙基叶酸与含有巯基的聚两性离子前药通过点击反应得到基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药；
所述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药由如下化学结构式表达：



式中，x为40～80，y为50～70。


2.根据权利要求1所述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，其特征在于：所述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的数均分子量为1.0×104～3.0×104gmol-1。


3.根据权利要求1所述基于两性离子及叶酸靶向的酸敏感性阿霉素前药的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，惰性气体为氮气；吸水剂为N,N’-二异丙基碳二亚胺；催化剂为4-二甲氨基吡啶；聚乙二醇甲基丙烯酸酯、对醛基苯甲酸、N,N’-二异丙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1∶(1～2)∶(1～5)∶0.5；
步骤(2)中，惰性气体为氮气；链转移剂为(4-氰基戊酸)三硫代乙酸酯；引发剂为偶氮二异丁腈；反应溶剂为二甲基亚砜和水的混合物；(4-氰基戊酸)三硫代乙酸酯、偶氮二异丁腈引发剂、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸酯聚乙二醇对醛基苯甲酸酯的摩尔比为1∶0.5∶(40～80)∶80；
步骤(3)中，缚酸剂为三乙胺、乙二胺、四甲基乙二胺、N,N-二异丙基乙胺中的一种；反应溶剂为二甲基亚砜和水的混合物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪沛红，李磊，何金林，张明祖，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32