[发明专利]mPEG-聚(L-谷氨酸-γ-酰肼)-PDMAPMA三嵌段共聚物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及mPEG-聚(L-谷氨酸-γ-酰肼)-PDMAPMA三嵌段共聚物及其合成方法和应用。 

背景技术

化疗是临床肿瘤治疗的基本策略，它是利用细胞毒药物杀死肿瘤细胞而达到治疗肿瘤目的的。目前，常用化疗药物包括阿霉素、表阿霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、喜树碱、10-羟基喜树碱、长春碱和长春新碱等。这些细胞毒药物不仅体内半衰期很短，难溶于水，选择性差，造成生物利用度低，而且对正常组织/细胞存在严重的毒副作用。因此，提高疗效、降低毒副作用一直是肿瘤化疗基础研究和临床应用所追求的目标。为实现这一目标，基于生物高分子材料的药物递送体系近年受到极大关注，现已取得很大进展，部分体系已用于临床，如聚乙二醇修饰的多柔比星脂质体(商品名Doxil)、白蛋白结合型紫杉醇(商品名abraxane)、胶束化紫杉醇(商品名Genexol-PM，采用聚丙交酯-聚乙二醇嵌段共聚物实现胶束化)等。这些体系均在一定程度上提高了疗效或采用了更理想的剂型。然而这些体系在粒径和稳定性方面有待提高。目前，已开发出形形色色的药物递送体系，如单分子胶束、两亲性嵌段共聚物胶束、星形高分子、纳米粒、脂质体、树形高分子、纳米囊泡和纳米凝胶等，这些体系追求的主要性质包括良好的稳定性、高载药量、简单的制备工艺、较长的循环寿命等。这些体系多采用生物聚酯、丙烯酸酯类/丙烯酰胺类聚合物作为载体材料，它们分别通过水解/酶降解或响应环境pH/温度等因素实现药物释放。 

近几年，聚氨基酸材料在药物/蛋白质递送和组织工程方面的应用研究受到重视，因为此类材料具有许多优点，如良好的生物相容性和生物可降解性、无毒、无免疫原性、降解产物为近中性的氨基酸等。目前，研究主要集中于 阴离子型聚谷氨酸和阳离子型聚赖氨酸，但它们是水溶性的，通常只能以水凝胶或聚电解质复合物形式应用，这大大限制了其应用范围。然而，利用三光气法制备聚氨基酸的方法近年受到关注，可获得不同亲/疏水性和不同化学成分的聚氨基酸材料，在药物递送领域前景广阔。 

目前，人们已认识到肿瘤属于基因病。因此，针对癌细胞的基因治疗就成为新的研究热点，它有望从源头上克服肿瘤多药耐药性，被认为是攻克癌症最有效的途径之一。其中，siRNA已成为一种新型高效的癌症治疗方法。然而，裸露的siRNA呈负电性，存在易被核酸酶降解、细胞膜穿透能力差、非特异性免疫刺激等不足，在血浆中的半衰期仅为几分钟，这些问题极大地限制了siRNA体内治疗作用。目前已开发的电穿孔法等由于缺乏靶向性和高效性，疗效不理想。利用纳米载体递送siRNA被视为很有前景的技术手段。目前，基因载体包括病毒和非病毒两类。虽然病毒类载体转染率高，但存在安全性和免疫反应等问题。而非病毒载体可克服这些缺点，已成为主要研究方向。最常用的非病毒载体是阳离子聚合物，多为树状或超支化的聚酰胺-胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯亚胺、聚赖氨酸、聚(β-氨基酯)、壳聚糖等，它们通过静电作用与基因药物形成复合物，既可保护基因药物，又利于内涵体逃逸，发挥基因治疗效果。大量研究和临床实践表明，癌症是一种非常复杂的疾病，具有异质性和耐药性，单一药剂不太可能取得理想的治疗效果。而临床癌症化疗方案中通过不同作用机制药物的序贯联合，已在克服耐药性、增加疗效方面取得了令人鼓舞的进展，但其应用受到配伍性、稳定性及方案复杂等问题的制约。因此，开发基于同一纳米载体的联合治疗，有望使癌症治疗取得新的突破。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种mPEG-聚(L-谷氨酸-γ-酰肼)-PDMAPMA三嵌段共聚物及其合成方法和应用。本发明合成方法可灵活控制各段聚合物分子量和链长度、反应条件温和、原料易得，其载阿霉素后呈两亲性的特点可 使嵌段共聚物自组装成纳米粒，且能够同时装载基因药物，药效高，毒副作用大大降低。 

为了达到上述目的，本发明聚乙二醇-聚(L-谷氨酸-γ-酰肼)-聚(N-(3-二甲胺丙基)甲基丙烯酰胺)三嵌段共聚物的合成方法，包括如下步骤： 

1)mPEG-PBLG两嵌段共聚物的合成： 

向除水后的胱胺化端甲氧基聚乙二醇中加入无水有机溶剂，然后在氮气氛下加入γ-苄酯-L-谷氨酸-N-羧基环内酸酐，溶解后于25℃～40℃反应48小时～72小时，得到的产物用冷乙醚沉淀和洗涤，得到mPEG-PBLG两嵌段共聚物；其中，除水后的胱胺化端甲氧基聚乙二醇和γ-苄酯-L-谷氨酸-N-羧基环内酸酐的质量比为(1：1)～(1：3)； 

2)mPEG-PBLG两嵌段共聚物大分子RAFT链转移剂的合成：