[发明专利]γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物，并提供该γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物的制备方法及用途，属于生物医药技术领域。 

背景技术

γ-聚谷氨酸是一种由枯草杆菌自身合成并分泌到细胞外的线型高分子量聚合物，由谷氨酸的α-氨基和γ-羧基缩合而成。自1937年Ivanovics等人首次发现以来，γ-聚谷氨酸因其组成单一，结构稳定，良好的生物相容性和生物可降解性，广泛应用于农业、环保和医药等各个领域，农田灌溉的保水剂，环保工业的絮凝剂，以及制药行业的药物载体均有聚谷氨酸的相关报道。 

γ-聚谷氨酸分子侧链上存在大量游离的羧基，易于一些药物结合生成稳定的复合物，因其在体内可以被溶酶体降解内源性谷氨酸，并释放出药物，且不易产生积蓄和毒副作用，已被广泛应用于缓释以及靶向药物载体。作为生物可降解的高分子聚合物，γ-聚谷氨酸主要用于药物释放和送达载体及非永久性植入装置，它除了可以满足一般物理、化学性能要求之外，还可以满足生物相容性要求，如美国华盛顿州细胞治疗公司开发的抗肿瘤药物——聚谷氨酸-紫杉醇[PG-TXL(CT22103)]，该产品以聚谷氨酸作为药物载体可增强药物输送到肿瘤部位的能力，起到更好的疗效，并且比紫杉醇更能抗肿瘤细胞的耐药。又如200610024353.0公开了γ-聚谷氨酸-顺铂复合物、制备及用途，该复合物以微生物发酵制备的γ-聚谷氨酸作为药物载体，显著改善了药物的水溶性，延长了药物的作用时间，降低了药物的毒副作用。 

目前作为药物载体用的γ-聚谷氨酸的来源主要有两种，一种是通过化学合成获得的，该方法合成步骤复杂，成本高，产量低，不利于产业化；另一种是由微生物发酵合成的，该方法利用微生物自身的表达系统大量合成聚谷氨酸，制备工艺简单，成本低，产量高，越来越多的被采纳，本发明所提供的γ-聚谷氨酸均是通过微生物发酵方法合成的。但是，以γ-聚谷氨酸作为药物载体往往有以下缺点：首先，以线性的单氨基酸聚合物作为药物载体由于活性基团排列紧密，载药量往往不高；其次，单氨基酸聚合物材料进入生物体内后，由于降解位点单一，降解和吸收的速度较慢，易造成聚合物在生物体内的累积；另外，谷氨酸分子的水溶性极好，在提高药物相容性的同时，在药物的控释方面还有不足。 

发明内容

本发明目的之一在于提供一种γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物的分子结构。本发明提供的γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物是指天冬氨酸与γ-聚谷氨酸共价结合的聚合物，其中的键合是 通过γ-聚谷氨酸的羧基基团与天冬氨酸的氨基基团之间在多肽缩合剂作用下形成酰胺键来实现的，其通式为： 

n＝50～1000的正整数 

m＝1/10n～n的正整数 

γ-PGA为γ-聚谷氨酸 

ASP为天冬氨酸 

X为可以与羧基反应的活性基团，包括但不局限于氨基，羟基，巯基。 

本发明所提供的γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物，其特征在于复合物中γ-聚谷氨酸比天冬氨酸分子个数比为1∶1～10∶1，优选为2∶1～5∶1，进一步优选为2∶1。 

本发明所提供的γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物，其分子量为12KDa～120KDa，优选为24KDa～72KDa，进一步优选为48KDa～72KDa。 

本发明所提供的γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物，其特征在于，所述X可以是抗肿瘤药物顺式二氯二胺合铂CDDP，该γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物即γ-聚谷氨酸-天冬氨酸-顺铂复合物，其通式为： 

n＝50～1000的正整数 

m＝1/10n～n的正整数 

γ-PGA为γ-聚谷氨酸 

ASP为天冬氨酸 

CDDP为顺式二氯二胺合铂 

本发明目的之二在于提供γ-聚谷氨酸-天冬氨酸复合物的制备方法。该方法包括： 

(a)由微生物发酵的方法得到大分子γ-聚谷氨酸钠盐； 

(b)配制1～3％大分子γ-聚谷氨酸钠盐溶液，调节pH到2.0～3.0，通过高温高压降解的方法提供一种小分子γ-聚谷氨酸钠盐的水溶液； 

(c)将小分子γ-聚谷氨酸钠盐转化为质子化形式的小分子γ-聚谷氨酸，并通过冷冻干燥的方式得到白色粉末结晶； 

(d)使γ-聚谷氨酸与羧基被保护的天冬氨酸溶于反应溶剂，在多肽缩合剂作用下，通过所述羧基被保护的天冬氨酸的氨基和γ-聚谷氨酸的α-羧基之间形成的酰胺键，将天冬氨酸结合到γ-聚谷氨酸上；