專利名稱：聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物及其納米粒子制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的制備方法及其納米粒子 包載鹽酸阿霉素的制備方法
背景技術(shù)：
聚天冬氨酸(PASP)屬于聚氨基酸中的一類，是一種帶有羧酸側(cè)鏈的聚合氨基 酸，是天冬氨酸單體的氨基和羧基縮水而成的聚合物，有α，β兩種構(gòu)型。天然的聚氨 基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β 兩種構(gòu)型的混合物。熱縮聚得到的聚天冬氨酸，因其結(jié)構(gòu)主鏈上的肽鍵易受微生物、真 菌等作用而斷裂，最終降解產(chǎn)物是對環(huán)境無害的水和二氧化碳。因此，聚天冬氨酸是生 物降解性好的、環(huán)境友好型化學(xué)品(郭艷玲，趙軍，任翔宇，等.兩親性接枝聚天冬氨酸 的合成與降解性能研究.天津科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，23(3) 49-51.)。聚天冬氨酸通常有兩種生產(chǎn)方法第一種是L-天冬氨酸法。由L-天冬氨酸在 一定條件下縮聚、水解、中和而成。第二種是馬來酸酐法。馬來酸酐的銨鹽經(jīng)縮聚、 水解、中和制得聚天冬氨酸(方莉，譚天偉.聚天門冬氨酸的合成及其應(yīng)用.化工進(jìn)展， 2001(3) 24-28.)。水處理用和農(nóng)業(yè)用聚天冬氨酸可以用此法生產(chǎn)。聚天冬氨酸在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用很廣泛。在聚合物膠束聚乙二醇-聚天冬氨酸 中包埋抗腫瘤藥順鉬，其中寡聚天冬氨酸可以起到穩(wěn)定膠束的作用，從而使該膠束可以 用作藥物載體(張宏娟，張燦，平其能.聚合物膠束作為藥用載體的研究與應(yīng)用.藥學(xué)進(jìn) 展，2002，26(6) 326-329.)。聚乳酸(PLA)是最早獲得美國FDA批準(zhǔn)認(rèn)可能進(jìn)入人體的可生物降解高分 子材料。它的生物相容性好、可以在體內(nèi)生物降解，因此很適宜于用作藥物載體材 料，被用作藥物緩釋材料和外科修復(fù)材料(Zhou SB, Liao XY, Li XH, et al.Poly-D, L-lactide-co-poly (ethylene glycol) microspheres as potential vaccine delivery systems.Journal of Controlled Release, 2003，86(17) 195-205.)。然而聚乳酸屬于聚酯，親水性差，降 解速度慢。在聚乳酸鏈段中引入親水性的鏈段，可以使聚乳酸的性能有很大的改善(Liu Y， Tian F, Hu KA.Synthesis and characterization of a brush-like copolymer of polylactide grafted onto chitosan.Carbohydrate Research, 2004，339:845-851.)。聚乳酸可以由丙交 酯(L-丙交酯、D-丙交酯、D，L-丙交酯)自身聚合而成，也可由親水性材料和丙交 酯反應(yīng)，直接形成含有聚乳酸的兩親性共聚物。兩親性聚合物膠束屬于納米締合膠體體系，是一種新型的藥物載體，具有很高 的內(nèi) 核載藥容量和獨(dú)特的體內(nèi)分布特征。兩親性聚合物在結(jié)構(gòu)上可以劃分出親水部分和 疏水部分。由于這種獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在水溶液中能形成具有球形內(nèi)核一外殼結(jié)構(gòu)的聚 合物膠束，其疏水部分構(gòu)成內(nèi)核，親水部分形成外殼(Adams ML，LavasanifarA, Kwon GS.Amphiphilic block copolymers for drug delivery.Journal ofPharmaceutical Sciences, 2003,92(7) 1343-1355.)。內(nèi)核可以作為疏水性藥物的容器，將藥物增溶在核心，降低毒副 作用，外殼可對藥物起保護(hù)作用，提高藥物的穩(wěn)定性，并且達(dá)到緩釋作用，同時(shí)通過對 膠束的表面修飾可以達(dá)到靶向作用(Kakizawa Y, Kataoka K.Block copolymer micelles for delivery of gene and related compounds.Adv anced Drag Delivery Reviews, 2002, 54 (2)
203-22.)。在難溶性藥物、大分子藥物和基因治療藥物載體給藥方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。鹽酸阿霉素是一種抗腫瘤抗生素，是臨床常用的蒽環(huán)類抗腫瘤藥物?？梢种?RNA和DNA的合成，對RNA的抑制作用最強(qiáng)，抗瘤譜較廣，對多種腫瘤均有作用，屬 周期非特異性藥物，對各種生長周期的腫瘤細(xì)胞都有殺滅作用。對機(jī)體可產(chǎn)生廣泛的生 物化學(xué)效應(yīng)，具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性作用。其作用機(jī)理主要是本品嵌入DNA而抑制核酸的 合成。然而該藥在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也產(chǎn)生明顯的全身不良反應(yīng)，如骨髓抑制、 心臟損害等，臨床應(yīng)用受到限制。用兩親性聚合物包載鹽酸阿霉素，既能加強(qiáng)藥物的抗癌作用，又能減少其 毒副作用。兩親性聚合物作為藥物載體材料具有以下優(yōu)點(diǎn)在體內(nèi)可被生物降解， 水溶和脂溶性藥物都可包埋運(yùn)載，藥物緩釋，藥效持續(xù)時(shí)間長。通過細(xì)胞內(nèi)吞融合 作用，可直接將藥物送人細(xì)胞內(nèi)，避免使用高濃度游離藥物從而降低不良反應(yīng)。兩 親性聚合物包載鹽酸阿霉素可以達(dá)到緩釋作用，直接用于腫瘤部位，增加了治療效果 (D.C.Bibby，J.E.Talmadge，M.K.Dalal，SG.Kurz, etc.Pharmacokinetics and biodistribution of RGD-targeted doxorubicin-loaded nanoparticles in tumor-bearing mice.International Journal of Pharmaceutics, 2005, 293，281-290.)?，F(xiàn)在有報(bào)道在鹽酸阿霉素表面包裹了高分子物 質(zhì)聚乙二醇的脂質(zhì)體，因其組成中含有親水性聚合物，可提高其表面的親水性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服聚乳酸親水性差的缺點(diǎn)，利用聚天冬氨酸的親水性和生物相容性， 提供一種具有兩親性的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的制備方法，并提供能夠提 高鹽酸阿霉素包封率，使其達(dá)到緩釋作用的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物納米粒 子的制備方法。本發(fā)明提供了一種聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物，其特征在于，所述聚 (天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的結(jié)構(gòu)式如下式(1)所示，
權(quán)利要求
1. 一種聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物，其特征在于，所述聚(天冬氨酸-co-乳 酸)接枝聚合物的結(jié)構(gòu)式如下式(1)所示，的整數(shù)；重均分子量為4000-25000Da。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的制備方法，其特征 在于，該方法包括以下步驟把摩爾比為1 1-10的天冬氨酸，丙交酯混合，并通入氮?dú)猓⒃?60-180°C油浴 下攪拌反應(yīng)16-26小時(shí)，得到粘稠狀的淺棕色液體；從油浴中取出并冷卻，得到淺棕色 固體，溶于N，N-二甲基甲酰胺中，相對于IOg淺棕色固體，N，N-二甲基甲酰胺用量 為5-20mL;過濾未反應(yīng)的丙交酯，再將過濾后得到的產(chǎn)物進(jìn)行水洗，在20-30°C下真空 干燥24-48小時(shí)，得到聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物。
3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物的納米粒子包載鹽酸 阿霉素的方法為以下兩種方法之一，其特征在于，步驟如下(A)、雙乳法將聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物溶于二氯甲烷中，得到聚(天冬氨酸-co-乳 酸)接枝聚合物溶液，將鹽酸阿霉素溶于去離子水中，得到鹽酸阿霉素溶液；聚(天冬氨 酸-co-乳酸)接枝聚合物與鹽酸阿霉素的質(zhì)量比為5-200 1，相對于IOmg聚(天冬氨 酸-co-乳酸)接枝聚合物，二氯甲烷用量為0.5-3mL，相對于Img鹽酸阿霉素，去離子 水用量為0.5-2mL ；將聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物溶液和鹽酸阿霉素溶液混合，將上述溶液用超 聲細(xì)胞破碎儀進(jìn)行反應(yīng)，形成初乳；初乳加入到含有表面活性劑聚乙烯醇的水溶液中， 用超聲細(xì)胞破碎儀進(jìn)行反應(yīng)，形成復(fù)乳；將混合液加入到含有表面活性劑聚乙烯醇的水 溶液中，磁力攪拌；乳液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去二氯甲烷；離心，除去上清液，離心的沉淀 物用水洗，得到載有鹽酸阿霉素的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物納米粒子；表面 活性劑聚乙烯醇的濃度為0.3-3% wt ；(B)、納米沉淀法將藥物溶解在水中，聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物溶解在丙酮中，并與水接 觸，然后除去有機(jī)溶劑，進(jìn)行離心，得到包載藥物的納米粒子；將聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物溶于丙酮中，得到聚(天冬氨酸-co-乳酸) 接枝聚合物溶液，將鹽酸阿霉素溶于去離子水中，得到鹽酸阿霉素溶液；聚(天冬氨 酸-co-乳酸)接枝聚合物與鹽酸阿霉素的質(zhì)量比為5-200 1，相對于IOmg聚(天冬氨 酸-co-乳酸)接枝聚合物，丙酮用量為l_3mL，相對于Img鹽酸阿霉素，去離子水用量 為 0.5-2mL ；將聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物溶液和鹽酸阿霉素溶液混合后，滴加到磁力攪拌的去離子水中，繼續(xù)攪拌30min，形成乳液；乳液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去丙酮；離心， 除去上清液，得到載有鹽酸阿霉素的聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物納米粒子。
全文摘要
聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物及其納米粒子制備方法屬于醫(yī)藥領(lǐng)域。接枝聚合物的制備方法，把摩爾比為1∶1-10的天冬氨酸，丙交酯混合，并通入氮?dú)?，并?60-180℃油浴下攪拌反應(yīng)16-26小時(shí)，得到粘稠狀的淺棕色液體；從油浴中取出并冷卻，得到淺棕色固體，溶于N，N-二甲基甲酰胺中；過濾未反應(yīng)的丙交酯，再將過濾后得到的產(chǎn)物進(jìn)行水洗，在20-30℃下真空干燥24-48小時(shí)，得到聚(天冬氨酸-co-乳酸)接枝聚合物。本發(fā)明還提供了聚合物的納米粒子包載鹽酸阿霉素的方法。本發(fā)明操作過程方便，并降低了生產(chǎn)成本，制備的載藥納米粒子為單分散的規(guī)則球體，粒徑控制在100-260nm，無團(tuán)聚現(xiàn)象。
文檔編號C08G73/10GK102020765SQ20101053722
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者吳雁, 王歡, 胡利明, 趙宇亮, 韓思媛 申請人:北京工業(yè)大學(xué)