一种高分子抗肿瘤前药及其制备方法技术

本申请提供了一种高分子抗肿瘤前药，具有式(I)、式(II)或式(III)所示结构。本申请提供的高分子抗肿瘤前药包括PEG衍生物和阿霉素，PEG衍生物和阿霉素通过间隔基丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺-亮氨酸(Ala-Ala-Asn-Leu)相连，所述Ala-Ala-Asn-Leu为对肿瘤内蛋白酶敏感的多肽。本申请提供的高分子抗肿瘤药物在延长药物半衰期和降低药物毒副的同时保证了药物在病灶部位的快速释放，而从提高了药物治疗效果。实验结果表明，在本申请提供的高分子抗肿瘤前药为10μg/mL时，正常细胞的存活率高于65％，癌细胞的存活率低于25％。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子抗肿瘤前药及其制备方法
本专利技术属于药物领域，尤其涉及一种高分子抗肿瘤前药及其制备方法。
技术介绍
癌症的治疗中，药物治疗是一个很重要的环节，有效的抗癌药物的使用，可以帮助患者获得更长的生存时间。目前，常见的抗癌药物有化疗药物、中药、生物制药、靶向药物等。阿霉素(DOX)作为一种化疗药物，自上世纪60年代以来，就被广泛用于临床化疗，其作用机制主要是阿霉素分子能作用于细胞DNA或RNA，抑制其合成，进而有效杀死肿瘤细胞。阿霉素的抗瘤谱较广，属周期非特异性药物，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用，适用于急性白血病(淋巴细胞性和粒细胞性)、恶性淋巴瘤、乳腺癌、支气管肺癌(未分化小细胞性和非小细胞性)、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、头颈部鳞癌、睾丸癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤，一般作为第二线药物，即在首选药物耐药时可考虑应用此药。目前，阿霉素的给药方式多为静脉滴注，静注后药物迅速分布全身，毒副作用大，主要表现为：白细胞和血小板减少、脱发、心脏毒性、药物溢出导致组织溃疡及坏死。同时，药物在血液中的半衰期短，到达病灶部位的比例很低。为提高阿霉素到达病灶部位的比例，降低毒副作用，需要使用药物载体将其传送到病灶部位。其中，使用较多的药物载体是纳米级和微米级尺度的高分子载体，高分子载体可有效改善阿霉素的药代动力学，延长其在体内的循环时间，减少毒副作用。目前，应用较为广泛的高分子载体是聚乙二醇(PEG)及其衍生物，PEG及其衍生物作为药物载体可以和阿霉素形成稳定的高分子结构，从而延长药物在体内的半衰期，降低药物在血液循环过程中非特异性释药的发生概率，降低药物的毒副作用。但是，PEG及其衍生物和阿霉素形成的稳定的高分子结构会阻碍病灶部位细胞对阿霉素的摄取，降低药物治疗效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高分子抗肿瘤前药及其制备方法，本专利技术提供的高分子抗肿瘤前药能够在病灶部位快速释放阿霉素，具有良好的癌细胞杀灭效果。本专利技术提供了一种高分子抗肿瘤前药，具有式(I)、式(II)或式(III)所示结构:式(I)中，R0为烷基或取代烷基；R1为-NH-或-O-；R2为1≤n≤10；m为聚合度，10≤m≤500；式(II)中，R1和R3分别独立地选自-NH-或-O-；R2和R4分别独立地选自1≤n≤10；A1和A2分别独立地选自羟基或且A1和A2中至少有一个为m为聚合度，10≤m≤500；式(III)中，R1、R3、R5和R7分别独立地选自-NH-或-O-；R2、R4、R6和R8分别独立地选自1≤n≤10；A1、A2、A3和A4分别独立地选自羟基或且A1、A2、A3和A4中至少有一个为m1、m2、m3和m4为聚合度，10≤m1≤500，10≤m2≤500，10≤m3≤500，10≤m4≤500。优选的，所述R0为C1～C5的烷基。优选的，式(I)中，所述R2为2≤n≤4；式(II)中，所述R2和R4分别独立地选自2≤n≤4；式(III)中，所述R2、R4、R6和R8分别独立地选自2≤n≤4。优选的，式(I)中，45≤m≤500；式(II)中，45≤m≤500；式(III)中，45≤m1≤500，45≤m2≤500，45≤m3≤500，45≤m4≤500。本专利技术提供了一种高分子抗肿瘤前药的制备方法，包括以下步骤：a)、端羧基的聚乙二醇衍生物、丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺-亮氨酸和盐酸阿霉素反应，得到高分子抗肿瘤前药；所述端羧基的聚乙二醇衍生物为式(IV)、式(V)或式(VI)所示结构的聚合物；式(IV)中，R0为烷基或取代烷基；R1为-NH-或-O-；R2为1≤n≤10；m为聚合度，10≤m≤500；式(V)中，R1和R3分别独立地选自-NH-或-O-；R2和R4分别独立地选自1≤n≤10；m为聚合度，10≤m≤500；(VI)式中，R1、R3、R5和R7分别独立地选自-NH-或-O-；R2、R4、R6和R8分别独立地选1≤n≤10；m1、m2、m3和m4为聚合度，10≤m1≤500，10≤m2≤500，10≤m3≤500，10≤m4≤500。优选的，所述步骤a)具体为：a1)、端羧基的聚乙二醇衍生物与丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺-亮氨酸反应，得到中间产物；a2)、所述中间产物与盐酸阿霉素反应，得到高分子抗肿瘤前药。优选的，在步骤a1)中，所述反应在羧基活化剂存在下进行。优选的，所述羧基活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、N,N-二异丙基碳二亚胺或二环己基碳二亚胺。优选的，在步骤a2)中，所述反应在偶联剂存在下进行。优选的，所述偶联剂为六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯或N,N'-羰基二咪唑。与现有技术相比，本专利技术提供了一种高分子抗肿瘤前药，具有式(I)、式(II)或式(III)所示结构。本专利技术提供的高分子抗肿瘤前药包括PEG衍生物和阿霉素，PEG衍生物和阿霉素通过间隔基丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺-亮氨酸(Ala-Ala-Asn-Leu)相连，所述Ala-Ala-Asn-Leu为对肿瘤内蛋白酶敏感的多肽。通过引入PEG衍生物，使本专利技术提供的高分子抗肿瘤前药在正常组织细胞中的稳定性提高，延长了药物在血液中的循环时间，减少了药物对正常组织细胞的毒副作用，而Ala-Ala-Asn-Leu的存在使本专利技术提供的高分子肿瘤前药在进入肿瘤组织后能够发生水解，水解后阿霉素从高分子抗肿瘤前药中释放出来，进入肿瘤细胞，解决了传统的PEG化抗肿瘤药物存在的PEG阻碍抗肿瘤药物的细胞摄取以及药物释放过慢的问题。本专利技术提供的高分子抗肿瘤药物在延长药物半衰期和降低药物毒副的同时保证了药物在病灶部位的快速释放，而从提高了药物治疗效果。实验结果表明，在本专利技术提供的高分子抗肿瘤前药为10μg/mL时，正常细胞的存活率高于65％，癌细胞的存活率低于25％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例5制备的中间产物(PEG衍生物-AlaAlaAsnLeu)以三氟乙酸作为溶剂时的核磁共振氢谱图；图2为本专利技术实施例5制备的高分子抗肿瘤前药以三氟乙酸作为溶剂时的核磁共振氢谱图；图3为本专利技术实施例5制备的高分子抗肿瘤前药、阿霉素纯药和聚乙二醇键合阿霉素的浓度与MDA-MB-435细胞存活率的关系图；图4为本专利技术实施例5制备的高分子抗肿瘤前药、阿霉素纯药和聚乙二醇键合阿霉素的浓度与MCF-7细胞存活率的关系图；图5为本专利技术实施例5制备的高分子抗肿瘤前药、阿霉素纯药和聚乙二醇键合阿霉素的浓度与CT26细胞存活率的关系图；图6为本专利技术实施例5制备的高分子抗肿瘤前药和阿霉素纯药的细胞内吞激光共聚焦图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子抗肿瘤前药，具有式(I)、式(II)或式(III)所示结构:式(I)中，R0为烷基或取代烷基；R1为‑NH‑或‑O‑；R2为1≤n≤10；m为聚合度，10≤m≤500；式(II)中，R1和R3分别独立地选自‑NH‑或‑O‑；R2和R4分别独立地选自1≤n≤10；A1和A2分别独立地选自羟基或且A1和A2中至少有一个为m为聚合度，10≤m≤500；式(III)中，R1、R3、R5和R7分别独立地选自‑NH‑或‑O‑；R2、R4、R6和R8分别独立地选自1≤n≤10；A1、A2、A3和A4分别独立地选自羟基或且A1、A2、A3和A4中至少有一个为m1、m2、m3和m4为聚合度，10≤m1≤500，10≤m2≤500，10≤m3≤500，10≤m4≤500。

【技术特征摘要】
1.一种高分子抗肿瘤前药，具有式(I)、式(II)或式(III)所示结构:式(I)中，R0为烷基或取代烷基；R1为-NH-或-O-；R2为1≤n≤10；m为聚合度，10≤m≤500；式(II)中，R1和R3分别独立地选自-NH-或-O-；R2和R4分别独立地选自1≤n≤10；A1和A2分别独立地选自羟基或且A1和A2中至少有一个为m为聚合度，10≤m≤500；式(III)中，R1、R3、R5和R7分别独立地选自-NH-或-O-；R2、R4、R6和R8分别独立地选自1≤n≤10；A1、A2、A3和A4分别独立地选自羟基或且A1、A2、A3和A4中至少有一个为m1、m2、m3和m4为聚合度，10≤m1≤500，10≤m2≤500，10≤m3≤500，10≤m4≤500；所述高分子抗肿瘤前药的制备的方法包括以下步骤：a11)、端羧基的聚乙二醇衍生物与羧基活化剂反应，得到羧基活化的聚乙二醇衍生物；a12)、上述羧基活化的聚乙二醇衍生物与丙氨酸-丙氨酸-天冬酰胺-亮氨酸反应，得到中间产物；a2)、所述中间产物与盐酸阿霉素反应，得到高分子抗肿瘤前药...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤朝晖，孙环娇，于海洋，吕世贤，张大为，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22