[发明专利]一类具备抗癌性能的聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一类具备抗癌性能的聚合物及其制备方法和应用，属于生物医学工程材料领域。本发明通过迈克尔加成反应得到含双硫键的超支化聚酰胺胺；然后利用其所固有的药理活性去抑制肿瘤组织细胞的生长，且对正常组织细胞无副作用。本发明的制备方法温和、操作方便，副产物少且产物易于分离纯化，有利于材料的生物相容性。本发明材料成分简单、原料易得、生物相容性好，作为潜在的抗肿瘤药物单独使用时即有明显疗效，不需另行装载药物；表面的大量可修饰功能团为其在制备生物医药工程材料的应用提供支持，有望在生物医学工程材料领域得到广泛应用。

技术领域

本发明属于生物医学工程材料领域，特别涉及一类具备抗癌性能的聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

长期以来，虽然新型的癌症疗法不断涌现，但化疗依然是癌症治疗的主要手段。然而化疗的致命缺陷在于其无差别杀伤效果，即在对肿瘤细胞杀伤时，正常组织的细胞也会受到不同程度的损伤。近年来，一些人工合成的聚合物被发现具有内在的药理活性，且其对正常组织几乎无副作用，因而这一类聚合物被考虑作为新型药物用于癌症的治疗。

Shao等合成了一类聚硫脲树枝状高分子，其在体外对正常细胞和肿瘤细胞均无毒。但是，其可以在荷瘤小鼠体内通过作用于过量的铜元素并降低肿瘤细胞内的活性氧水平(ROS)，从而有效地抑制肿瘤新生血管的生成并诱导肿瘤细胞死亡(Nature BiomedicalEngineering 2017,1(9):745-757)。Dernedde等发现高度硫酸化的树枝状聚甘油可以与体内的炎症介质紧密结合并实现很好的治疗效果，而其作用机制在于其可以靶向存在于少量炎症介质中的基因序列(Proceedings of the National Academy of Sciences of theUnited States of America 2010,107(46):19679-19684)。然而，目前针对人工合成聚合物的内在药理活性的探索和研究尚不充分，使得将其作为抗癌药物真正应用于生物医学领域时受到限制。

因此，深入发掘和研究人工合成聚合物的药理活性，并对肿瘤特异性微环境进行充分利用，便成为当前生物医学工程领域亟待解决的重要课题。迄今为止，通过迈克尔加成制备的可大量消耗胞内GSH的一类响应型聚合物作为潜在的抗癌药物在生物医学工程材料领域的应用尚未见报道。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一类具备抗癌性能的聚合物的制备方法。

本发明通过迈克尔加成反应得到含双硫键的超支化聚酰胺胺；然后利用其所固有的药理活性去抑制肿瘤组织细胞的生长，且对正常组织细胞无副作用。

本发明另一目的在于提供通过上述制备方法制备得到的具备抗癌性能的聚合物。

本发明再一目的在于提供上述具备抗癌性能的聚合物在制备生物医学工程材料中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一类具备抗癌性能的聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将无水氯化钙分别溶于甲醇和纯水中，向N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)中依次加入无水氯化钙的甲醇溶液和水溶液，然后加入反应物A，冷凝回流，开始反应，最后再加入封端剂封端(或者不封端)，调节pH，透析，冷冻干燥，得到含有双硫键的超支化聚酰胺胺(PAAs)，即具备抗癌性能的聚合物。所得聚合物的分子量范围为500～500000。

所述的反应物A包括N-氨乙基哌嗪、赖氨酸、PEI-600或精胺等；

所述的N,N'-双(丙烯酰)胱胺(CBA)与反应物A、无水氯化钙的摩尔比为1：0.3～1.2：1.5～3.0；优选为1：0.8～1.0：1.8～2.2；

所述的反应的条件为在搅拌速率300～600rpm下反应6～144h，反应温度40～60℃；优选为在搅拌速率300～600rpm下反应6～72h，反应温度40～50℃；