[发明专利]pH响应性蛋白高分子两亲体的制备及其应用

说明书

本发明提出了一种制备蛋白质‑高分子两亲体的方法，该方法包括：(1)将引发剂与蛋白质进行共价连接，以便获得蛋白质‑引发剂结合体；(2)将所述蛋白质‑引发剂结合体与单体化合物进行原位聚合，以便获得蛋白质‑高分子两亲体，所述高分子在pH5～10范围内具有pH响应性，所述高分子pKa在5‑10；该方法操作简单，化学结构明确，收率高，同时根据该方法制备得到的蛋白质‑高分子两亲体的蛋白活性高、pH响应性灵敏度高，可以作为化疗药物或诊断试剂的递送载体，提高小分子药物的靶向性，降低其副作用；同时蛋白质本身可以选择一些药用蛋白，借助pH响应性的高分子的靶向作用，可提高药用蛋白稳定性及其靶向性，有望极大拓展蛋白质药物在肿瘤诊疗中的应用。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体地，本发明涉及pH响应性蛋白高分子两亲体的制备及其应用。

背景技术

蛋白自组装体已经作为一种重要的生物材料广泛应用于药物递送、肿瘤诊疗等领域。将蛋白质和疏水高分子连接在一起形成蛋白高分子两亲体，可以自组装成不同形貌的纳米颗粒。

小分子药物和蛋白质药物都存在稳定性差、半衰期短和靶向性差的问题，制约了其在肿瘤诊疗中的应用。

肿瘤组织中，活跃的糖酵解产生大量乳酸，相比较正常组织的弱碱性的胞外pH值，肿瘤的胞外pH呈酸性，约6.5。

因此，利用肿瘤酸性微环境，研制具有pH响应性的药物递送系统尤为重要。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

小分子药物和蛋白质药物的稳定性差、半衰期短和靶向性差，制约了其应用，基于上述问题的发现，发明人开发了一种具有pH响应性的蛋白质-高分子两亲体及其制备方法，该制备方法操作简单，收率高，且该蛋白质-高分子两亲体具有靶向性，能对特定pH产生高敏反应。利用该蛋白质-高分子两亲体，一方面可以作为化疗药物或诊断试剂的递送载体，提高小分子药物的靶向性，降低其副作用；另一方面蛋白质本身可以选择一些药用蛋白，借助pH响应性的高分子的靶向作用，可提高药用蛋白稳定性及其靶向性，有望极大拓展蛋白质药物在肿瘤诊疗中的应用。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备蛋白质-高分子两亲体的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)将引发剂与蛋白质进行共价连接，以便获得蛋白质-引发剂结合体；(2)将所述蛋白质-引发剂结合体与单体化合物进行原位聚合，以便获得蛋白质-高分子两亲体，所述高分子在pH5～10范围内具有pH响应性，所述高分子pKa为5-10。需要说明的是，原位聚合可利用原子转移自由基聚合方法(ATRP)或者可逆加成断裂链转移聚合方法(RAFT)实现。根据本发明实施例的方法，整个聚合反应在水溶液中反应，有效避免了蛋白质与有机溶剂的接触，从而保证了蛋白质的活性。此外，发明人成功地将具有pH响应性的高分子与蛋白质结合，所形成的蛋白质-高分子两亲体具有了更加灵敏的pH响应性，在周围环境pH两亲体pKa条件下以胶束形式存在，在周围环境pH两亲体pKa条件下会解聚。根据本发明实施例的上述方法获得的蛋白质-高分子两亲体对于肿瘤微环境尤其敏感，肿瘤微环境的pH小于根据本发明实施例的蛋白质-高分子两亲体的pKa，因而，利用根据本发明实施例的上述方法获得的蛋白质-高分子两亲体具有靶向肿瘤而解体的功效，实现了蛋白质药物或其他可包载分子在肿瘤的定点释放。根据本发明实施例的方法操作简单，收率高，同时根据本发明实施例的方法制备得到的蛋白质-高分子两亲体具有pH高响应性，尤其是对于肿瘤微环境具有更加灵敏的响应，且获得的蛋白质-高分子两亲体的蛋白活性高、化学结构明确、入胞效果好、生物安全性高。

根据本发明的实施例，上述方法进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述引发剂包括原子转移自由基聚合反应的引发剂、可逆加成-断裂链转移聚合的链转移试剂。

根据本发明的实施例，所述原子转移自由基聚合的引发剂包括选自多卤化物、卤代酯类、卤代酮类、卤代腈类的至少之一。