專利名稱：基于紫杉醇的小分子水凝膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于紫杉醇的小分子水凝膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在很多疏水性的藥物如紫杉醇，喜樹堿等由于其水溶性差的原因，限制了其在臨床中的應(yīng)用。以紫杉醇為例紫杉醇是20世紀(jì)90年代應(yīng)用于臨床的新一代廣譜抗癌藥。紫杉醇主要適用于卵巢癌和乳腺癌，對肺癌、大腸癌、黑色素瘤、頭頸部癌、淋巴瘤、腦瘤也都有一定療效。由于其水溶性差，目前臨床上使用的紫杉醇制劑多以聚氧乙烯蓖麻油(CremophorEL)和無水乙醇(I I)混合液作為助溶劑。給藥前用生理鹽水或者5%葡萄糖稀釋到終濃度為0. 4-1. 4_011^，這些助溶劑可導(dǎo)致多種不良反應(yīng)，比較明確的包括過敏反應(yīng)和神經(jīng)毒性。另外，聚氧乙烯蓖麻油在血循環(huán)中形成的小微粒能將紫杉醇分子包裹，阻礙 了藥物的作用。而且臨床使用時(shí)需要靜脈給藥，時(shí)間比較長，同時(shí)病人也會(huì)產(chǎn)生輸液反應(yīng)。在2009年6月中國國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了新型抗腫瘤藥“白蛋白結(jié)合型納米微粒紫杉醇”在中國上市，該藥物可省去傳統(tǒng)溶劑型紫杉醇給藥前所需的預(yù)處理程序，并且在30分鐘內(nèi)完成輸注。中國國家食品藥品監(jiān)督管理局已批準(zhǔn)該藥用于治療聯(lián)合化療失敗的轉(zhuǎn)移性乳腺癌或輔助化療6個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)的乳腺癌。由于紫杉醇等抗癌藥物的難溶性和無靶向性，許多科學(xué)家一直在探索具有毒副作用小，靶向性強(qiáng)且具有緩釋作用的藥物載體?，F(xiàn)在研究的紫杉醇載體主要有脂質(zhì)體，兩親性共聚物，大分子多聚物和用蛋白質(zhì)連接，水溶性的前體藥物等，但是許多載體存在包封率低，無選擇性(靶向)，合成困難等缺點(diǎn)，限制了這些載體的進(jìn)一步應(yīng)用。即使現(xiàn)在有比較好的藥物載體，許多專利權(quán)都屬于國外所有，從2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，癌癥已經(jīng)成為中國居民的第一死因。中國每年花在藥物專利權(quán)上的費(fèi)用比藥物本身的成本可能會(huì)多很多，因此快速研制出屬于中國自己產(chǎn)權(quán)且具有很好療效的抗癌藥物載體非常必要。小分子水凝膠作為藥物載體的研究在近幾年得到廣泛的關(guān)注，因?yàn)槠渚哂猩锵嗳菪院?，易于降解、合成簡單等?yōu)點(diǎn)。小分子水凝膠自從上個(gè)世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)以來，迅速獲得了再生醫(yī)學(xué)和生物材料等領(lǐng)域的國內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注和研究。最近幾年，基于藥物分子的小分子水凝膠作為自緩釋體系將有望實(shí)現(xiàn)其在藥物傳輸領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的絕大多數(shù)小分子水凝膠藥物緩釋體系都是由藥物分子衍生物自組裝而形成的，僅有的兩例基于藥物分子本身的小分子水凝膠都已經(jīng)獲得了 FDA認(rèn)證，作為藥物新劑型已經(jīng)在臨床應(yīng)用。但尚未發(fā)現(xiàn)基于紫杉醇分子本身的小分子水凝膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于紫杉醇的小分子水凝膠制備方法，可以得到基于紫杉醇分子本身的小分子水凝膠。本發(fā)明還提供上述制備方法得到的基于紫杉醇的小分子水凝膠。所述基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法包含以下步驟(I)由紫杉醇以羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物溶于水性介質(zhì)中，溶解于每毫升所述水性介質(zhì)的所述紫杉醇衍生物質(zhì)量為5-200毫克；(2)使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇，從而形成基于紫杉醇的小分子水凝膠。水解的程度可以根據(jù)具體的情況來定，只要可以形成水凝膠即可。一般從充分利用原材料和成本控制的角度來講，水解度(水解成紫杉醇的紫杉醇衍生物與加入水性介質(zhì)中總的紫杉醇衍生物的摩爾比)應(yīng)當(dāng)在50%以上。優(yōu)選紫杉醇以2’位羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物，以獲得滿意的酯化反應(yīng)活性和收率。優(yōu)選，所述水性介質(zhì)為生理鹽水或者pH值為6. 0-8. 0的緩沖液。優(yōu)選步驟(2)中，在20°C 45°C靜置使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇。靜置時(shí)間優(yōu)選為2小時(shí)以上，更優(yōu)選為6-12小時(shí)。 對于步驟(2)而言，為了成功的進(jìn)行所述酯鍵的水解得到紫杉醇，水性介質(zhì)的選擇是一個(gè)相對重要的因素，具體水解的溫度和時(shí)間可以根據(jù)水解反應(yīng)的難易程度和速度以及所預(yù)期的水解度來確定?？紤]到所得小分子水凝膠的醫(yī)藥用途，所述親水性化合物應(yīng)該選擇可體內(nèi)應(yīng)用的物質(zhì)，同時(shí)，所述親水性化合物的親水性應(yīng)該滿足紫杉醇衍生物在上述水性介質(zhì)中的溶解性要求。所述親水性化合物優(yōu)選為帶羥基、氨基或羧基的可用于人體的親水性化合物，進(jìn)一步優(yōu)選為氧化性谷胱甘肽(以下簡稱GSSG)或PEG(聚乙二醇)。這里的PEG可以是未羧基化的PEG(雙羥基結(jié)構(gòu))，也可以是羧基化的PEG，以滿足通過酯鍵與紫杉醇連接的要求。通過酯鍵連接的方法可以試親水性化合物的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇，例如，可以是紫杉醇2’位的羥基和C4-C6的烷基二元酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到帶一個(gè)羧基的中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物和帶羥基或氨基的親水性化合物反應(yīng)，得到所述紫杉醇衍生物，所述親水性化合物優(yōu)選為氧化性谷胱甘肽或數(shù)均分子量為400-20，000g/mol的未羧基化的PEG，所述二元酸優(yōu)選為對身體無毒副作用的丁二酸(以下簡稱SA);或者所述親水性化合物為數(shù)均分子量為400-20，000g/mol的羧基化PEG，紫杉醇2’位的羥基和羧基化PEG進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到所述紫杉醇衍生物。作為本發(fā)明的改進(jìn)，本發(fā)明所述制備方法得到的基于紫杉醇的小分子水凝膠還可以作為其他類型的藥物分子的載體。步驟(I)中，由紫杉醇以羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物溶于水性介質(zhì)中時(shí)，所述水性介質(zhì)中還加入藥物分子。步驟(2)酯鍵水解后，形成負(fù)載藥物分子的小分子水凝膠。所述藥物分子為常用的可小分子水凝膠負(fù)載的藥物分子，如阿霉素。本發(fā)明的有益效果是首先本發(fā)明所用到的原料為紫杉醇和親水性的氧化型谷胱甘肽或PEG，均為臨床使用的藥物，合成方法簡單，只需1-2步反應(yīng)，所述紫杉醇衍生物提純也簡單(如可通過重結(jié)晶提純)，產(chǎn)率可以達(dá)到85%，最突出的是該紫杉醇衍生物分子的生理鹽水或者緩沖液均可以在20°C 45°C通過酯鍵的自水解形成可以注射的小分子水凝膠；其次該類緩釋體系使用藥物分子本身作為載體，無需再對載體的安全性進(jìn)行評價(jià)，該水凝膠能局部注射到腫瘤部位提高對腫瘤的殺傷力并且減輕對其他正常組織的毒副作用，提高化療效果；同時(shí)，其它類型的藥物分子也能以物理包裹的形式在形成紫杉醇小分子水凝膠的過程中包裹于其中，該類緩釋體系能同時(shí)緩釋數(shù)種藥物分子，提高化療或者其它需要紫杉醇藥物的治療(如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)的效果。


圖I :化合物I的1HNMR譜圖；圖2 =Taxol-SA-GSSG的PBS溶液(pH = 7. 4)以及由其放置在37°C后形成的小分子水凝膠的液質(zhì)聯(lián)用色譜圖，其中2a為Taxol-SA-GSSG的PBS溶液(pH = 7. 4)的液質(zhì)聯(lián)用色譜圖，2b為Taxol-SA-GSSG的PBS溶液(pH = 7. 4)在37°C放置12h后形成的小分子水凝膠的液質(zhì)聯(lián)用色譜圖；圖3 :用原子力顯微鏡觀察小分子水凝膠的三維形貌結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)Taxol-SA 的合成(參照文獻(xiàn) J. Med. Chem. , 1989,32(4), pp 788-792)， Taxol-SA的結(jié)構(gòu)式如下所示
/OH
M “ I
ff q"ho°0/ 0
pH / - _/ j y w jj
\、義 HfV0
0H -\ U(2)Taxol-SA-GSSG(化合物I)的合成，步驟如下所示
權(quán)利要求
1.一種基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，包含以下步驟 (1)由紫杉醇以羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物溶于水性介質(zhì)中，溶解于每毫升所述水性介質(zhì)的所述紫杉醇衍生物質(zhì)量為5-200毫克； (2)使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇，從而形成基于紫杉醇的小分子水凝膠。
2.如權(quán)利要求I所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，所述水性介質(zhì)為生理鹽水或者PH值為6. 0-8. 0的緩沖液。
3.如權(quán)利要求I所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，在20°C 45°C靜置2小時(shí)以上使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇，優(yōu)選在20°C 45°C靜置6-12小時(shí)使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇。
4.如權(quán)利要求I所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，紫杉醇以2’位羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物。
5.如權(quán)利要求I所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，所述親水性化合物為帶羥基、氨基或羧基的親水性化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，紫杉醇2’位的羥基和C4-C6的烷基二元酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到帶一個(gè)羧基的中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物和帶羥基或氨基的親水性化合物反應(yīng)，得到所述紫杉醇衍生物，所述二元酸優(yōu)選為丁二酸。
7.如權(quán)利要求6所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，所述親水性化合物為氧化性谷胱甘肽或數(shù)均分子量為400-20，000g/mol的未羧基化的PEG。
8.如權(quán)利要求5所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，所述親水性化合物為數(shù)均分子量為400-20，000g/mol的羧基化PEG，紫杉醇2’位的羥基和羧基化PEG進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到所述紫杉醇衍生物。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，由紫杉醇以羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物溶于水性介質(zhì)中時(shí)，所述水性介質(zhì)中還加入藥物分子，所述藥物分子優(yōu)選為阿霉素。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述制備方法得到的基于紫杉醇的小分子水凝膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于紫杉醇的小分子水凝膠及其制備方法。所述基于紫杉醇的小分子水凝膠的制備方法包含以下步驟(1)由紫杉醇以羥基和親水性化合物通過酯鍵連接得到的紫杉醇衍生物溶于水性介質(zhì)中，溶解于每毫升所述水性介質(zhì)的所述紫杉醇衍生物質(zhì)量為5-200毫克；(2)使所述連接紫杉醇和親水性化合物的酯鍵水解得到紫杉醇，從而形成基于紫杉醇的小分子水凝膠。水解的程度可以根據(jù)具體的情況來定，只要可以形成水凝膠即可。本發(fā)明的有益效果是合成方法簡單，只需1-2步反應(yīng)，所述紫杉醇衍生物的生理鹽水或者緩沖液通過酯鍵的自水解形成可以注射的小分子水凝膠；其次該類緩釋體系使用藥物分子本身作為載體，該水凝膠能局部注射到腫瘤部位，提高化療效果。
文檔編號A61P35/00GK102772356SQ20121006029
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者楊志謀, 楊成彪, 王懷民, 王玲 申請人:南開大學(xué)