透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物及其制备方法技术

一种透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物及其制备方法，所述透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物的结构式如下式(1)所示，式(1)中n为16-30的整数，Y与X的比例范围为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数；透明质酸和聚乳酸-羟基乙酸之间用小分子(2)胱氨链接。本发明专利技术的透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物生物相容性效果好，毒性低，作为药物载体材料具有肿瘤组织靶向作用，同时能够在肿瘤内氧化还原环境内分解，达到控制释放药物的作用。

【技术实现步骤摘要】
透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物及其制备方法
本专利技术属于高分子聚合物领域，特别涉及一种透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物及其制备方法。
技术介绍
透明质酸是一种天然高分子，大量存在于脊椎动物和细菌中，如人关节组织的细胞外基质，关节滑液，皮肤真皮及眼睛的玻璃体内(FraserJ,LaurentT,LaurentU.J.Intern.Med.1997；242:27-33.；LaurentTC,FraserJ.FASEBJ.1992；6:2397-404.；RobertL,RobertA-M,RenardG.Pathol.Biol.2010；58:187-98.)。透明质酸也是一种线性多聚糖分子，单体是由糖苷键链接(1-β-4)D-葡糖醛酸和(1-β-3)N-乙酰-D-葡糖胺构成的二糖单元，分子量基本在1×105～-5×106道尔顿之间。在生理条件下，透明质酸以钠盐的形式存在，并带一定的负电荷，其结构中的羟基使其能与周围的水分子形成氢键，因此具有很强的亲水性。在细胞间隙和其他细胞外基质(胶原蛋白，弹性纤维)中透明质酸维持了一个敞开，湿润和稳定的环境，充当润滑剂和减震器的作用。Laurent,Lee等证实了透明质酸与细胞调节，迁移，粘附有关(LaurentTC,LaurentU,FraserJ.Ann.Rheum.Dis.1995；54:429.；LeeJY,SpicerAP.Curr.OpinCell.Biol.2000；12:581-6.)。由于具有以上的特性，同时具有生物相容性，安全，几乎不引起异物反应等的特点，透明质酸被广泛用于生物医药。如通过注射透明质酸来缓解关节疾病和手术治疗，除此之外，在临床上真皮填充，治疗关节恶化，眼科手术等也用到了透明质酸。目前，透明质酸也被用于药物载体。将药物包埋在透明质酸颗粒中，通过透明质酸与细胞表面CD44受体(大部分癌细胞表达较正常细胞多)结合而进入细胞，然后透明质酸在透明质酸酶作用下降解而释放出药物。这个载体系统用于治疗过表达CD44受体的肿瘤细胞，具有增加药物溶解度，药物吸收量和吸收效率特点(EspositoE,MenegattiE,CortesiR.Int.J.Pharm.2005；288:35-49.；DrobnikJ.Adv.DrugDeliver.Rev.1991；7:295-308.；HuaQ,KnudsonCB,KnudsonW.J.CellSci.1993；106:365-75.)。聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)又名乳酸-羟基乙醇酸共聚物、丙交酯乙交酯共聚物、聚乙丙交酯等。它是由羟基乙酸和乳酸聚合而成，是被FDA批准的药用辅料，目前认为是最为成熟的体内降解性聚合物之一。由于其易于合成、质量稳定、生物兼容性、生物可降解性、机械强度、降解速度可调节性和良好的可塑性，近10多年来被大量用作纳米控释系统的骨架材料(JainRA.TBiomaterials.2000；21:2475-90.；FonsecaC,SimoesS,GasparR.J.ControlRelease.2002；83:273-86.；SaxenaV,SadoqiM,ShaoJ.Int.J.Pharm.2004；278:293-301.)。PLGA通过水解作用降解，并且通过调节聚乳酸(PLA)与聚羟基乙酸(PGA)的比例以及聚合物的相对分子量，可得到不同的降解模式。另外，PLGA的降解产物为乳酸和羟基乙酸，这些产物在体内自然存在。PLGA纳米控释系统具有能够控制纳米球大小，延长药物释放时间、靶向释放、降低药物毒性和刺激性等特点。PLGA纳米控释系统适合用于半衰期短或是口服生物利用度低而又需要长期使用的药物，其优点是在几周或几个月时间内以一定速率释放药物，维持有效血液浓度，减少药物的给药次数。因此增加了患者的顺应性，提高了治疗效果，减少用药总量(OkadaH,DokenY,OgawaY,ToguchiH.Pharm.Res.1994；11:1143-7.；DavdaJ,LabhasetwarV.Int.J.Pharm.2002；233:51-9.)。两亲性聚合物同时具有亲水和疏水端，其分子在特定溶剂中具有较强的自组装能力，能够形成稳定的胶束，通过与小分子药物相互作用，胶束可具有药物储存及控制释放的功能(KataokaK,HaradaA,NagasakiY.Adv.DrugDeliveryRev.2001；47:113-131.)。作为药物载体，两亲性聚合物胶束由于其独特的结构而具有如下特点：(1)靶向性，正常组织细胞是紧密连接的，因此大分子量的聚合物胶束无法入内，而肿瘤特有的高通透性和高截留性(EPReffect)，可使两亲性聚合物胶束穿透肿瘤部位的毛细管壁进入肿瘤组织，又由于肿瘤组织的淋巴系统发育不完善，不能将胶束排除，从而达到胶束在肿瘤部位积蓄并释药的效果(YooHS,ParkTG.J.ControlRelease.2001；70:63-70.)；(2)降低药物毒副作用，纳米胶束包载药物，具有缓释作用，使药物在体液中的浓度得到控制，因而使药物的毒性明显减少，同时对某些器官的刺激也明显降低(YokoyamaM,FukushimaS,UeharaR,OkamotoK,SakuraiY,OkanoT.J.ControlRelease.1998；50:79-92.)；(3)控制药物释放，减少重复给药次数，可通过改变聚合物性质，如亲疏水端比例，长度等调控药物释放速率；(4)药物通过物理包埋、化学结合和静电作用等方式进入胶束的内核，两亲性胶束的亲水性可以提高难容性药物的溶解度，疏水性可提高疏水性药物的包封率及细胞膜脂质双分子层对药物的通透性(MiwaA,IshibeA,NakanoM,YamahiraT,ItaiS,JinnoS,etal.Developmentofnovelchitosanderivativesasmicellarcarriersoftaxol.Pharm.Res.1998；15:1844-50.)；(5)可生物降解，安全无毒，生物可降解两亲性共聚物作为药物释放载体材料在体内降解为无毒性的单体，有很好的生物相容性，可以保证机体的安全(CheonLeeS,KimC,ChanKwonI,ChungH,YoungJeongS.J.ControlRelease.2003；89:437-46.)。因此，研究同时具有亲水和疏水端的两亲性聚合物具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种新型的具有两亲性的透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物。本专利技术提供的接枝聚合物克服透明质酸单独不能形成胶束，而脂肪族聚酯疏水性强等缺点。为达上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物，其具有下式(1)所示的结构式，式(1)中n为16-30的整数，Y与X的比例为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数；透明质酸和聚乳酸-羟基乙酸之间用小分子(2)胱氨链接，根据本专利技术的聚合物，所述透明质酸的重均分子量为6600-12000Da，例如为7000Da、8500Da、10000Da、11500Da等。根据本专利技术的聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明质酸‑胱胺‑聚乳酸‑羟基乙酸接枝聚合物，其特征在于，其具有下式(1)所示的结构式，式(1)中n为16‑30的整数，Y与X的比例为1‑3:1，Y为153‑549的整数，X为73‑385的整数。

【技术特征摘要】
1.一种透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物，其特征在于，其具有下式(1)所示的结构式，式(1)中n为16-30的整数，Y与X的比例为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数。2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述透明质酸的重均分子量为6600-12000Da。3.根据权利要求2所述的聚合物，其特征在于，所述聚乳酸-羟基乙酸的重均分子量为20000-50000Da。4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物，其特征在于，所述透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物的重均分子量为66400-370000Da。5.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物，其特征在于，所述透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物的粒径为190-280nm。6.一种权利要求1-5任一项所述的透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物的制备方法，包括以下步骤：(a)在第一有机溶剂中，使碳二亚胺缩合剂，酰化活化剂和聚乳酸-羟基乙酸接触，得到式(3)所示的酯化聚乳酸-羟基乙酸聚合物；式(3)中Y与X的比例为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数；(b)在有机胺的存在下，在第二有机溶剂中，使步骤(a)所得的酯化聚乳酸-羟基乙酸聚合物和胱氨接触，得到式(4)所示的胱氨-聚乳酸-羟基乙酸；式(3)中Y与X的比例范围为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数；(c)在第三有机溶剂中，使碳二亚胺缩合剂，酰化活化剂和透明质酸接触，得到活化的透明质酸溶液；(d)在有机胺的存在下，将步骤(b)所得产物与步骤(c)所得活化的透明质酸溶液接触，得到式(1)所示的透明质酸-胱胺-聚乳酸-羟基乙酸接枝聚合物；式(1)中n为16-30的整数，Y与X的比例为1-3:1，Y为153-549的整数，X为73-385的整数。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述聚乳酸-羟基乙酸一端为羧基，另一端酯封。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述聚乳酸-羟基乙酸的分子量为20000-50000Da。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述聚乳酸-羟基乙酸中乳酸与羟基乙酸的摩尔比1-3:1。10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述的碳二亚胺缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和/或N,N-二环己基碳二亚胺。11.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述的酰化活化剂为N-羟基琥珀酰亚胺和/或1-羟基苯并三唑。12.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述第一有机溶剂为二氯甲烷和/或氯仿。13.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述碳二亚胺缩合剂和酰化活化剂摩尔比为1-5:1。14.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述碳二亚胺缩合剂和聚乳酸-羟基乙酸的摩尔比为2-6:1。15.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)相对于1g聚乳酸-羟基乙酸，所述第一有机溶剂的用量为2-10ml。16.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述接触在惰性气氛下进行。17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述接触在氮气气氛中进行。18.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述接触的温度为20-40℃，接触的时间为2-4小时。19.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)还包括将所得反应粗产物酯化聚乳酸-羟基乙酸聚合物中的第一有机溶剂去除，然后将所述产物酯化聚乳酸-羟基乙酸沉淀出来，得到粘稠状产物，再将所得产物洗涤后真空干燥。20.根据权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀使用乙醚进行。21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀使用冷却的乙醚进行。22.根据权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤使用乙醚/甲醇混合溶液进行。23.根据权利要求22所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雁，陈春英，胡克磊，周会鸽，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11