專利名稱：二硫鍵鍵接的聚酯梳型接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩親性生物降解聚酯梳型接枝共聚物，具體是可生物降解二硫鍵鍵接的聚酯梳型接枝共聚物和制備方法及其作為基因載體的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚合物自組裝納米粒是由帶有親水嵌段(如PEG)和疏水嵌段形成的兩親性共聚物在水中自發(fā)形成的具有疏水內(nèi)核、親水外殼結(jié)構(gòu)的納米粒，組裝過程類似于表面活性劑膠束化，因此，也稱為聚合物自組裝膠束。但不同于表面活性劑膠束的是嵌段共聚物的兩個(gè)嵌段的分子量較大(幾千 幾萬(wàn))，具有極低的臨界膠束濃度(CMC)，且核內(nèi)疏水嵌段相互纏結(jié)并處于動(dòng)力學(xué)凍結(jié)狀態(tài)，而水溶性的PEG伸向水中形成的親水保護(hù)層有較大的空間阻力，避免粒子間的聚并，所以 聚合物膠束在水中穩(wěn)定存在且稀釋時(shí)不會(huì)解體。而帶有離子型嵌段的全親水嵌段共聚物與帶相反電荷物質(zhì)(基因、多肽等)通過靜電復(fù)合作用也可以自組裝成膠束型納米粒。兩親性聚合物自組裝膠束型納米粒自20世紀(jì)末開始被用于包裹疏水性藥物和基因藥物，為解決疏水性藥物溶解性、基因藥物體內(nèi)易被水解的藥劑學(xué)難題提供了有效的手段，大大提高了兩類藥物的生物利用度，引起了廣泛的關(guān)注。尤其是以PEG為親水段的嵌段共聚物，作為難溶藥物和基因納米載體，具有防止蛋白質(zhì)吸附、逃避網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)和巨噬細(xì)胞吞噬的性能，可以攜帶藥物較長(zhǎng)時(shí)間在體內(nèi)循環(huán)，大大延長(zhǎng)了藥物的半衰期，降低了毒副作用，提高了療效，呈現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。因此，兩親性可降解聚合物具有多方面的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展前景較好。為了提高兩親性聚合物自組裝膠束型納米粒對(duì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率，針對(duì)細(xì)胞的特點(diǎn)，如內(nèi)涵體的酸性環(huán)境、細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽濃度高等，一些刺激響應(yīng)性聚合物自組裝膠束型納米粒被研究出，引起了廣泛的研究興趣。其中細(xì)胞內(nèi)高濃度的谷胱甘肽可氧化還原二硫鍵，使其斷裂，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供了一類新型的具有良好生物相容性、可生物降解、可響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽氧化還原的多功能性兩親性聚酯梳型接枝共聚物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好生物相容性、可生物降解性的多功能兩親性共聚物，是可降解聚酯梳型接枝共聚物，這類兩親性共聚物可以包載疏水性藥物形成藥物納米制劑，也可以作為基因的載體用于基因的負(fù)載和傳遞，還可以同時(shí)負(fù)載疏水性藥物和基因，由于側(cè)鏈通過二硫鍵鍵接到主鏈，可響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)的高谷胱甘肽濃度而發(fā)生斷裂，同時(shí)依據(jù)接枝側(cè)鏈的性質(zhì)，還具有溫度敏感性、PH敏感性，可用于智能型給藥體系。本發(fā)明中的“可生物降解聚酯”，指內(nèi)酯、交酯或它們的混合物的共聚物，本發(fā)明中的“陽(yáng)離子聚合物”指具有溫敏性的陽(yáng)離子單體的均聚物或其同其他柔性單體的共聚物。本發(fā)明中的“聚乙二醇(PEG)”指帶有聚乙二醇鏈單元的聚合物。
所述的可生物降解二硫鍵鍵接的聚酯梳型接枝共聚物，是如式(I)和(II)所示的共聚物，PEG指帶有聚乙二醇鏈單元的聚合物，A為可生物降解聚酯的結(jié)構(gòu)單元，(Bm-C0-Dn)為側(cè)鏈，單體B是N，N-取代的丙烯酸酯類單體；單體D是非陽(yáng)離子型、非聚乙二醇類的烯類單體或它們的混合物:
權(quán)利要求
1.一種帶二硫鍵的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征在于所述的接枝共聚物是以可降解疏水性聚酯為主鏈、通過可被谷胱甘肽(GSH)等還原的二硫鍵鍵接陽(yáng)離子聚合物的側(cè)鏈組成的如式(I)所示的接枝度為0.5 100mol%的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物；八為聚酯的結(jié)構(gòu)單元，主鏈聚酯的聚合度為3 200 ;側(cè)鏈(Bn1-Co-Dn)是烯類單體B和D的共聚物，單體B聚合度為58 175，單體D聚合度為8 79 ;單體B是N，N-取代的(甲基)丙烯酸酯；單體D是非陽(yáng)離子型、非聚乙二醇類的烯類單體或它們的混合物；B與D摩爾比為I 50。
2.—種帶二硫鍵的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征在于所述的接枝共聚物是以聚乙二醇嵌段的可降解疏水性聚酯為主鏈、通過可被谷胱甘肽(GSH)還原的二硫鍵鍵接陽(yáng)離子聚合物的側(cè)鏈組成的如式(II)所示的接枝度為0.5 100mol%的兩親性梳型接枝共聚物；主鏈?zhǔn)蔷垡叶?PEG)嵌段的聚酯，A為聚酯的結(jié)構(gòu)單元，主鏈聚酯的聚合度為3 200，PEG的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為400 10000 ;側(cè)鏈(Bm-C0-Dn)是兩種烯類單體B和D的共聚物，單體B聚合度為58 175，單體D聚合度為8 79 ;單體B是N，N-取代的(甲基)丙烯酸酯；單體D是非陽(yáng)離子型、非聚乙二醇類的烯類單體或它們的混合物；B與D摩爾比為I 50。
3.按權(quán)利要求1和2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征在于所述的聚酯是聚己內(nèi)酯、聚乙交酯、聚丙交酯、聚乙交酯和丙交酯混合物或聚己內(nèi)酯和乙交酯混合物,主鏈聚酯的聚合度為3 200。
4.按權(quán)利要求1和2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征在于接枝的陽(yáng)離子聚合物側(cè)鏈通過可被谷胱甘肽(GSH)等還原的二硫鍵鍵接到主鏈上。
5.按權(quán)利要求1和2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征在于所述的單體B為親水性單體甲基丙烯酸-2_(N，N-二甲氨基)乙酯，單體B聚合物為58 175。
6.權(quán)利要求1和2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征是所述的單體D為:親水性單體，選自丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯；或疏水性單體，選自甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸叔丁酯，單體D聚合度為8 79。
7.權(quán)利要求2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物，其特征是所述的聚乙二醇選自聚乙二醇單甲醚。
8.權(quán)利要求1所述的共聚物，是以含側(cè)鏈巰基的聚酯梳型大分子為引發(fā)劑，通過二硫鍵交換反應(yīng)接上聚合物側(cè)鏈而制備的。所述的大分子引發(fā)劑是1，4，8-三氧雜螺[4.6]-9_十一烷酮(TOSUO)與己內(nèi)酯，或其與丙交酯，或其與乙交酯，或其與丙交酯和乙交酯，或其與丙交酯和己內(nèi)酯的共聚物；脫掉乙二醇保護(hù)基團(tuán)；將醛基還原成羥基；羥基同胱胺二鹽酸鹽反應(yīng)；用二硫蘇糖醇還原得到巰基而制得。所述的聚合物側(cè)鏈，是以N-咔唑二硫代甲酸異丁腈酯(CYCBD)為可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)的引發(fā)劑，引發(fā)烯類單體B和D的共聚；再加入少量a -甲基丙烯酸，以羧基封端；與半胱氨酸鹽酸鹽在二硫蘇糖醇存在的條件下反應(yīng)，接上巰基；同2，2’ - 二硫二吡啶進(jìn)行二硫鍵交換反應(yīng)，最后得到2-吡啶二巰基封端的聚合物側(cè)鏈。
9.權(quán)利要求2所述的帶二硫鍵的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物的制備方法，其特征在于經(jīng)過的步驟:以單羥基聚乙二醇引發(fā)1，4，8-三氧雜螺[4.6]-9-十一烷酮(TOSUO)與己內(nèi)酯共聚，或與丙交酯共聚，或與乙交酯共聚，或與丙交酯和乙交酯共聚，或與丙交酯和己內(nèi)酯共聚，經(jīng)過一系列反應(yīng)，形成含側(cè)鏈巰基的聚乙二醇一聚酯的大分子引發(fā)劑，通過二硫鍵交換反應(yīng)接上聚合物側(cè)鏈而制備的。
10.權(quán)利要求I或2所述的兩親性陽(yáng)離子梳型接枝共聚物的用途，其特征在于用于制備疏水性藥物、基因、RNA、多肽、蛋白類藥物的納、微米粒，用于藥物制劑、基因遞送、細(xì)胞轉(zhuǎn)染、檢測(cè)和免疫制劑。
全文摘要
本發(fā)明是二硫鍵鍵接的聚酯梳型接枝共聚物及其制備方法和應(yīng)用，由可降解聚酯或聚乙二醇嵌段聚酯為主鏈、陽(yáng)離子聚合物為側(cè)鏈通過二硫鍵鍵接到主鏈組成，主鏈聚酯為內(nèi)酯、交酯的均聚物或它們的共聚物，側(cè)鏈為(甲基)丙烯酸羥乙酯與N,N-取代的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，側(cè)鏈和主鏈通過可被谷胱甘肽還原的二硫鍵鍵接；另一種主鏈為單甲氧基聚乙二醇引發(fā)的內(nèi)酯、交酯的均聚物或它們的共聚物，側(cè)鏈為(甲基)丙烯酸羥乙酯與N,N-N,N-取代的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，側(cè)鏈和主鏈之間通過可被谷胱甘肽還原的二硫鍵鍵接。共聚物可作為疏水藥物的納米、微米載體，作為基因、RNA載體，用于藥物制劑、細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑、檢測(cè)試劑和免疫制劑中。
文檔編號(hào)C08F8/32GK103254442SQ20131015689
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者林道舒, 董岸杰, 鄧聯(lián)東, 張建華 申請(qǐng)人:天津大學(xué)