本发明专利技术公开了一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药及其制备方法，该高分子键合药以聚丙交酯为主链，通过具有pH响应的碳氮双键引入聚乙二醇亲水支链，同时接枝了抗肿瘤药物和细胞穿透肽，其制备方法是通过巯基‑烯点击反应，将具有pH响应性的低聚聚乙二醇单甲醚、细胞穿透肽C‑TAT及抗肿瘤药键合到可降解的聚合物上,从而得到一种能在肿瘤细胞外弱酸环境下脱去低聚聚乙二醇单甲醚的保护，让细胞穿透肽极大地增加药物到达肿瘤内部的能力，提高给药效率的高分子键合药；该制备方法条件温和，操作简便，载药量大而且可控。
An intelligent polymer bonding agent and its preparation method for bonding cell penetrating peptide
The invention discloses an intelligent polymer bonding cell penetrating peptide medicine and its preparation method, the polymer bonding medicine polylactide backbone, the carbon nitrogen double bond with pH in response to the introduction of hydrophilic branched polyethylene glycol, and graft antitumor drug and cell penetrating peptide, its preparation method is through thiol ene click reaction, will have the pH response of oligomeric polyethylene glycol monomethyl ether, C cell penetrating peptide TAT and anti tumor drug bonded to the biodegradable polymer, resulting in a deprotection of oligomeric poly ethylene glycol monomethyl ether in tumor cells in acid environment, make the cell penetrating peptide greatly the drug increased ability to reach the interior of the tumor, and improve drug delivery efficiency of polymer chains; the preparation method of mild conditions, simple operation, large loading capacity and controllable.
【技术实现步骤摘要】
一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药及其制备方法
本专利技术涉及一种抗肿瘤药物，特别涉及一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药及其一锅合成方法，属于生物医药高分子材料领域。
技术介绍
二十一世纪，肿瘤成为了导致人类死亡的主要因素之一，癌症发病率每年都在持续增长，因此如何完善肿瘤治疗手段，成为了当今社会的一大难题。化学疗法作为三大肿瘤治疗手段之一，是目前肿瘤治疗的重要手段。迄今为止虽然有了长足的进步，但仍然存在一定的问题，例如药物在体内循环时间短，药物载体没有很强的进入肿瘤细胞的能力，导致药物运输效率低、治疗效率差。紫杉醇作为临床使用的抗肿瘤药物之一，可使微管和微管蛋白二聚体之间失去动态平衡，诱导和促进微管蛋白聚合，防止解聚，导致细胞在进行有丝分裂时无法形成纺锤体和纺锤丝，抑制了细胞分裂和增殖，从而发挥抗肿瘤作用。但紫杉醇作为疏水型药物，无法直接运输到肿瘤内。固制备良好的药物运输体系，才能很好地使紫杉醇运输到肿瘤内部，发挥其功效，达到治疗肿瘤的目的。目前，具有生物可降解性的脂肪族聚酯如聚乳酸(PLA)、聚ε-己内酯(PCL)等聚合物作为常用药物载体，修饰成两亲性材料后，能极大改善材料与人体的生物相容性，能延长药物在体内的循环时间，提高药效，降低免疫响应性，是当今生物医药高分子材料领域的研究热点。理想的药物运输体系需要生物相容性好，可生物降解的载体。同时，针对肿瘤细胞环境，构建智能型药物载体，提高载体进入肿瘤细胞效率，能进一步提高治疗效果。但目前报道的大多数智能型药物体系，合成条件要求高，步骤繁杂，细胞摄取不够强，体内循环时间过短或载体缺乏一定的生物可降解性和相容性。例如，最近文献(Macromolecules,2017,50(18):7052-7061)报道的具有氧化还原响应性的药物载体PLA-PEG，步骤不够简便，粒径较大，高达167～300nm，而且该载体没有更强的进入肿瘤细胞的能力；(Drugdelivery,2017,24(1):752-764)报道的药物运输体系PTX-TAT、PTX-LMWP虽然有很强的细胞摄取能力和治疗效果，但是该体系的强正电性，会对其在体内循环造成影响这一问题仍然存在；(CN106749951A)专利报道的一种具有还原响应抗肿瘤活性的两性离子聚合物，避免了PEG的缺陷，不仅有较长的体内循环时间，也有药物缓释能力，但是细胞摄取能力有待进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术中高分子药物载体在体内循环时间短，药物运输到肿瘤细胞内部的效率低下这一问题，本专利技术的目的是在于提供一种以可完全生物降解聚合物为载体，通过引入细胞穿透肽来增加穿膜能力有利于提高载体将药物运输到肿瘤内部的效率，从而改善治疗效果的高分子键合药，该高分子键合药有较强的穿膜能力，同时为了解决细胞穿透肽的非选择性问题，延长药物载体在体内的循环时间，采用了具有pH响应性的聚乙二醇单甲醚对该高分子键合药进行保护。本专利技术的另一个目的是为了提供一种操作简便可控、高效、无毒，实现温和条件下一锅合成键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药的方法。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药，具有式1结构：其中，A为巯基化细胞穿透肽；B为巯基化抗肿瘤药物基团；9≤x+y+z≤50，3≤x≤25，3≤y≤20，3≤z≤30，n为8～17；R1为C1～C4的亚烷基。优选的方案，所述A为巯基修饰的细胞穿透肽；所述细胞穿透肽序列号为RKKRRQRRRC、Cys-AYGRKKRRQRRR或CYGRKKRRQRRR(购买于苏州强耀生物科技有限公司)。优选的方案，所述B为巯基化紫杉醇基团或巯基多西紫杉醇基团。本专利技术还提供了一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)采用甲醇引发含降冰片烯基团的丙交酯进行开环聚合，得到式2含降冰片烯侧基的聚丙交酯；2)低聚聚乙二醇单甲醚和4-甲酰苯甲酸进行DIC缩合反应，得到醛基化低聚聚乙二醇单甲醚；所述醛基化低聚聚乙二醇单甲醚与含巯基的胺类化合物通过缩合反应，得到式3巯基化低聚聚乙二醇单甲醚；3)含巯基的酸类化合物和含羟基的抗肿瘤药物进行DIC缩合反应，得到巯基化抗肿瘤药物；4)式2含降冰片烯侧基的聚丙交酯与式3巯基化低聚聚乙二醇单甲醚、巯基化抗肿瘤药物及巯基化细胞穿透肽在进行巯基-烯点击反应，即得；其中，9≤m≤50；n为8～17；R1为C1～C4的亚烷基。优选的方案，所述羟基的抗肿瘤药物为紫杉醇或多西紫杉醇。优选的方案，式2含降冰片烯侧基的聚丙交酯与式3巯基化低聚聚乙二醇单甲醚、巯基化抗肿瘤药物及巯基化细胞穿透肽溶于DMF中，在安息香二甲醚光引发剂作用下，于冰浴环境中进行紫外光照下反应0.5～1.5h，反应产物经过透析、沉降，即得高分子键合药。式2含降冰片烯侧基的聚丙交酯、式3巯基化低聚聚乙二醇单甲醚、巯基化抗肿瘤药物及巯基化细胞穿透肽之间的比例可以根据需要任意调节。优选的含巯基的胺类化合物分子结构式：优选的含巯基的酸类化合物分子结构式：本专利技术的含降冰片烯侧基的聚丙交酯均聚物的制备方法：将丙交酯和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)，以四氯化碳或苯为溶液，以过氧化二苯甲酰(BPO)做催化剂，在60～90℃下发生取代反应，得到溴代丙交酯；得到的溴代丙交酯以二氯甲烷溶剂中，在三乙胺的作用下，0～5℃下发生消去反应得到双键丙交酯；得到的双键丙交酯和新蒸环戊二烯在四氯化碳或苯溶液中，氩气保护，60～90℃下，通过Diels-Alder反应后，得到含降冰片烯侧基的丙交酯；以甲醇为引发剂，TBD或DBU为催化剂，二氯甲烷为溶剂，-20～40℃下引发含降冰片烯侧基的丙交酯进行开环聚合得到含降冰片烯侧基的聚丙交酯均聚物。本专利技术的巯基化低聚聚乙二醇单甲醚的制备方法：将低聚聚乙二醇单甲醚和4-甲酰苯甲酸，以精制的四氢呋喃为溶剂，进行DIC缩合反应，得到醛基化低聚聚乙二醇单甲醚；所得醛基化低聚聚乙二醇单甲醚再和巯基胺类化合物以精制甲醇为溶剂进行席夫碱反应，得到巯基化低聚聚乙二醇单甲醚。本专利技术的巯基化低聚聚乙二醇单甲醚含有碳氮双键，具有pH响应的特点。本专利技术的巯基化抗肿瘤药物的制备方法：以四氢呋喃为溶剂，含巯基的酸类化合物和含羟基的抗肿瘤药物，如紫杉醇或多西紫杉醇进行DIC缩合，即得到巯基化的抗肿瘤药物。本专利技术的高分子聚合物载体和巯基化的抗肿瘤药物、含巯基的细胞穿透肽、具有pH响应性的巯基化低聚聚乙二醇单甲醚进行巯基-烯点击反应，副产物容易除去，且能实现可控的药物、聚乙二醇、细胞穿透肽一步点击到聚合物上，方法简单高效。本专利技术的键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药的合成路线如下：以抗肿瘤药物紫杉醇(paclitaxel)、细胞穿透肽C-TAT(序列号：RKKRRQRRRC)为例：巯基化紫杉醇的合成：pH响应性的巯基化聚乙二醇单甲醚的合成：聚丙交酯的合成：具有pH响应性细胞穿透肽高分子键合药的合成：本专利技术利用细胞穿透肽具有对细胞膜有很高、安全的穿透性这一特性，如阳离子型细胞穿透肽TAT，因为其序列上的精氨酸，显现出很强的正电性，有很强的细胞穿透能力。成功将其键合到高分子药物载体上，利用其与带负电的肿瘤细胞膜相互作用，提高药物载体进入肿瘤细胞内的能力。但由于TAT的强正电性，键合细本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药，其特征在于：具有式1结构：
【技术特征摘要】
1.一种键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药，其特征在于：具有式1结构：其中，A为巯基化细胞穿透肽；B为巯基化抗肿瘤药物基团；9≤x+y+z≤50，3≤x≤25，3≤y≤20，3≤z≤30，n为8～17；R1为C1～C4的亚烷基。2.根据权利要求1所述的键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药，其特征在于：所述A为巯基修饰的细胞穿透肽；所述细胞穿透肽序列号为RKKRRQRRRC、Cys-AYGRKKRRQRRR或CYGRKKRRQRRR。3.根据权利要求1所述的键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药，其特征在于：所述B为巯基化紫杉醇基团或巯基多西紫杉醇基团。4.权利要求1～3任一项所述的键合细胞穿透肽的智能型高分子键合药的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)采用甲醇引发含降冰片烯基团的丙交酯进行开环聚合，得到式2含降冰片烯侧基的聚丙交酯；2)低聚聚乙二醇单甲醚和4-甲酰苯甲酸进行DIC缩合反应，得到醛基化低聚聚乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪飞，李广华，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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