[发明专利]一种可降解的酸敏感高分子两亲性阳离子嵌段共聚物与胶束粒子及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及高分子化学、药学和生物医学工程领域，具体地说，涉及一种可降解的酸敏感高分子两亲性阳离子嵌段共聚物与胶束粒子及其制备方法。

背景技术

多药耐药 (multidrug resistance, MDR) 是目前癌症治疗中化疗失败的主要原因之一。多药耐药是指肿瘤细胞对一种药物产生耐药性的同时也对与之结构无关、作用机制完全不同的药物产生交叉性耐药的广谱耐药现象。

由于肿瘤细胞的多药耐药性产生的原因较复杂, 通常涉及多种因素, 多种基因的异常, 若只使用单一模式的多药耐药调节剂或者免疫治疗方法很难有效的逆转肿瘤细胞的多药耐药性。为了提高化疗效果, 亟需发展有效的逆转肿瘤细胞多药耐药性的方法。

RNA干扰（RNA interference，RNAi）是近些年来发现的一种基因沉默现象。通常是指内源或外源RNA（double-stranded RNA, dsRNA）分子高效而特异地阻断体内特定基因表达，使目标mRNA特异性降解，诱使细胞表现出特定的基因缺失的现象。RNA 干扰技术的出现, 能够针对多个基因或基因族的共同序列来同时抑制多个基因的表达, 有望从根本上逆转肿瘤细胞的多药耐药性。

具有酸敏响应性的阳离子聚合物载体有着特殊的功能, 其疏水的内核能够负载疏水性的抗癌药物, 表面的阳离子能够有效的复合基因。该载体复合物能够同时将抗癌药物和siRNA 联合传输到肿瘤病灶部位, 且能够实现智能控释。在抗肿瘤药物进行化疗的同时通过 siRNA 技术阻断抗凋亡基因 BCl-2 及其蛋白的表达,有望同时发挥化疗治疗 和 siRNA的作用而提高化疗效果。此类酸敏响应性的阳离子双载体目前没有文献报道, 作为新型的生物医用高分子载体材料具有重要的研究价值和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解的酸敏感高分子两亲性阳离子嵌段共聚物与胶束粒子及其制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种可降解的酸敏感高分子两亲性阳离子嵌段共聚物，包括亲疏水段，所述亲疏水段分别由聚赖氨酸和酸敏基团修饰的聚天冬氨酸衍生物组成。

在上述高分子两亲性阳离子嵌段共聚物中，所述酸敏基团为二异丙基乙二胺基。所述酸敏基团在 pH 6.4-8.0 之间表现出很强的酸敏响应性。

上述高分子两亲性阳离子嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤: 正丁胺引发L型赖氨基酸苄酯N-羧酸酐开环聚合, 丙炔胺引发L型天冬氨基酸苄酯N-羧酸酐开环聚合, 通过点击化学反应将两个嵌段连接起来, 再通过氨解反应引入酸敏基因, 最后酸性条件下脱保护得到目标产品。

上述高分子两亲性阳离子嵌段共聚物的胶束粒子的制备方法，包括如下步骤: 将5~10 mg共聚物与1 mg疏水性药物共溶于1 ml的二甲基亚砜溶液中，在超声作用下于冰浴中滴加到2.5~10 ml的水中，然后将该混合液装入Mcro 14000的透析袋中在水中透析一至三天即得；对于酸敏感药物需在溶解时加1 ml三乙胺保证其疏水性。

上述高分子两亲性阳离子嵌段共聚物负载药物和基因的胶束粒子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：抗凋亡基因 BCL-2 siRNA 被加入到已知量的负载了DOX的阳离子胶束溶液中，接着该混合体系被强烈涡旋15s后在室温下静置 30 min，得到一系列不同N/P比的同时负载了DOX和siRNA的胶束。

上述阳离子嵌段共聚物在 pH 7.4 时能够自组装形成稳定的胶束粒子。 

上述高分子两亲性阳离子嵌段共聚物胶束粒子能够同时负载抗癌药物和基因，胶束粒子能够将负载的抗癌药物和基因靶向传输到肿瘤病灶部位，胶束粒子能够在肿瘤病灶部位实现对负载物的智能控释。

作为联合传输药物和 BCL-2 siRNA 的双载体, 药物的负载量和 BCl-2 siRNA 的负载量相匹配才能产生良好的协同作用, 最大程度地提高化疗效果, 因此嵌段聚合物载体的结构调控非常关键。

为了控制共聚物两嵌段的比例, 我们分别使用小分子的引发剂正丁胺和丙炔胺来引发 Lys-NCA 和 BLA-NCA 的开环聚合反应, 通过控制引发剂和单体的比例、反应温度、反应时间等来实现对预聚物分子量的控制。两种预聚物通过高效的点击化学反应连接起来。 具有酸敏响应性小分子二异丙基乙二胺通过氨解反应来实现。聚苄基-L 赖氨酸中的苄基的脱保护反应在 33% 乙酸/氢溴酸条件下进行。