一种多肽嵌段聚合物及其制备方法、用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子化学与生物医学工程技术领域，具体涉及一种多肽嵌段聚合物 及其制备方法、用途。
【背景技术】
[0002] 恶性肿瘤已成为威胁人类身体健康的重大疾病，化学药物治疗和基因治疗是临床 上的两种主要治疗手段，但化学药物治疗中抗肿瘤药物的应用同时有很多缺陷：多数具有 很大的毒性，缺乏特异性，在杀死肿瘤细胞的同时，会杀伤大量的正常细胞；而基因治疗中 基因药物的非特异性的细胞吸收、容易被体内活性物质吸附、容易被巨噬细胞吞噬和生物 酶分解等体内应用时的不稳定性，也影响了其应用。化学药物治疗和基因治疗两种最有前 景的癌症治疗方法，都需要用载体高效安全地输送到肿瘤细胞。因此，设计和开发出安全有 效的运输方式，具有重要的现实意义与广泛的应用前景。聚合物纳米载体被认为是最有应 用前景的用于癌症治疗的运输方式
[0003] 聚合物纳米载体是将纳米技术与纳米材料应用于药学领域产生的，是纳米医学新 领域，近年来发展十分迅速。这些纳米载体材料具有调节药物在机体内分布和代谢的功能， 在不损害机体健康组织的情况下，选择性地抑制和杀死癌变组织及细胞。聚合物纳米载体 被认为在解决基因和化学治疗的困难中起到了重要的作用而成为研究热点。聚合物纳米载 体因其具有高的载药能力、长的体内循环时间、低的自身毒性等优点，引起越来越多的关注 和应用。
[0004] 作为输送抗癌药物和基因药物的聚合物载体，智能性地控制释放是提高药物疗效 的一个关键因素。将药物智能输送到病变组织和细胞后，只有药物快速释放，达到一定的药 物浓度才能获得很好的治疗效果。目前纳米药物载体研究面临的两大难题：一是载药纳米 粒子在运输过程中的药物渗漏，会影响疗效并产生毒副作用；二是载药纳米粒子在进入病 变部位细胞之后，药物释放变得过于缓慢，不仅难以杀死细胞，而且还会诱导细胞产生耐药 性。为解决这两个难题，必须设计并合成新型的聚合物药物体系，并发展有效控制药物释放 方法，从而改善药物释放性能，提高药物的生物利用率。刺激敏感型聚合物纳米载体，因其 能有效进行药物的控制释放，近年来逐渐引起人们的广泛关注。在众多的刺激敏感型聚合 物纳米载体，研究最多的是具有pH敏感型聚合物纳米载体。
[0005] 化疗过程中，肿瘤细胞对化疗药物产生多药耐药性是化疗失败或效果不佳的重要 原因。造成肿瘤细胞产生多药耐药性的原因与抗细胞凋亡基因和药物流出基因两类耐药基 因的表达上调有关，导致通过化疗诱导肿瘤细胞凋亡的作用大大降低。通过siRNA可以高 效沉默细胞抗凋亡基因的表达，使细胞对放疗的敏感性显著提高。抑制肿瘤抗药性成为提 高肿瘤化疗效果的关键，通过RNA干扰技术抑制癌细胞耐药基因的表达，有望解决肿瘤耐 药性的难题。小分子抗癌药物和核酸药物联合治疗是改善治疗效果的有效途径。
[0006] 抗癌药物和基因药物的联合治疗可以提高肿瘤组织的治疗效果，增强抗肿瘤效 应；同时可降低化疗药物对正常组织器官的毒性作用，增加药物的靶向性；两者联用还有 助于防止和推迟耐药性的产生，两种给药方式的优势互补，可以起到协同的肿瘤治疗效果， 同时也为肿瘤的治疗提供了较为崭新的思路与方法，也为肿瘤的临床治疗提供了科学的理 论基础。目前现有技术中缺乏能同时实现化疗、基因治疗和精确定位的多功能纳米载体。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是克服现有肿瘤化学药物和基因药物治疗所用的靶 向药物载体的研究缺陷，提供一种多肽嵌段聚合物，同时提供其制备方法和用途。
[0008] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
[0009] -种多肽嵌段聚合物，分子式为：PLAsp(DIP)n-b-PLLySni，结构式为：
[0010] 丨 其中，m、n为正整数，且m:n= 1 : 5。 9
[0011] 制备方法，包括以下步骤：
[0012] S1.合成N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯：以赖氨酸/赖氨酸盐酸盐和氯甲酸苄酯为 原料，硫酸铜为催化剂，NaOH溶液和/或NaHC03溶液为溶剂，于-4~4°C反应；反应结束后， 后处理得N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯；
[0013] S2.合成N-e-苄氧羰基赖氨酸酸酐CBLLys-NCA:以N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯 和三光气为原料，乙酸乙酯为溶剂，回流反应；反应结束后，后处理得N-e-苄氧羰基赖氨 酸酸酐CBLLys-NCA;
[0014] S3.合成天冬氨酸苄酯：以天冬氨酸和苯甲醇为原料，无水乙醚为溶剂，浓硫 酸为催化剂，室温反应；反应结束后，后处理得0 _天冬氨酸苄酯；
[0015] S4?合成0 -天冬氨酸酸酐BLAsp-NCA:以0 -天冬氨酸苄酯和三光气为原料，乙 酸乙酯为溶剂，回流反应；反应结束后，后处理得0 -天冬氨酸酸酐BLAsp-NCA;
[0016] S5?合成Bu-PBLAspn:以BLAsp-NCA和正丁胺为原料，CH2C12为溶剂，于 35 ~40°C 反应；反应结束后，后处理得Bu-PBLAspn;
[0017] S6?合成PBLAspn-b-PCBLLysn:以Bu-PBLAsp"和CBLLys-NCA为原料，DMF为溶剂， 队保护下，于35~40°C反应；反应结束后，后处理得PBLAspn-b-PCBLLySni;
[0018] S7?合成PLAsp(DIP)n-b-PCBLLysn:以PBLAspn-b-PCBLLysjPN，N-二异丙 基乙二胺为原料，DMSO为溶剂，于35~40°C反应；反应结束后，后处理得PLAsp(DIP) n-b-PCBLLysm；
[0019] 58.合成？1^口(01卩)"-13-?11^|11:以？1^口(01?)"-13^^811^ |11和溴化氢为原料，冰 醋酸为溶剂，室温反应；反应结束后，后处理得PLAsp(DIP)n-b-PLLySni;
[0020] S1-S8中，N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯、N-e-苄氧羰基赖氨酸酸酐CBLLyS-NCA、 0 -天冬氨酸节酯、0 -天冬氨酸酸酐BLAsp-NCA、Bu-PBLAspn、PBLAspn-b-PCBLLysm、PLAsp(DIP)n-b-PCBLLySni、PLAsp(DIP)n-b-PLLyS|J9结构式分别为：
[0021] 〇
[0022] 具体步骤为：
[0023]S1.合成N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯：将80~120mmol赖氨酸/赖氨酸盐酸盐 和160~240mmolNaOH溶于60~100ml水中配成溶液，将40~60mmol硫酸铜溶于30~ 50ml水中形成的硫酸铜溶液滴加到上述溶液中；将反应体系降到-4~4°C，此条件下，加入 90~150mmolNaHC03,然后滴加100~160mmol的氯甲酸苄酯，-4~4°C条件下反应2~4h; 室温静置，将反应体系中的沉淀收集，依次用水和丙酮洗涤，干燥；将90~130mmolEDTA加 入到300~500ml水中，煮沸，将上述产物分批加入，同时用盐酸调节体系的pH值，使保持 在6~8,收集沉淀，沉淀在水中重结晶两次，得目标产物N-e-苄氧羰基赖氨酸苄酯；
[0024]S2.合成N-e-苄氧羰基赖氨酸酸酐CBLLys-NCA:8~12gN-e-苄氧羰基赖氨 酸苄酯中加入150~250mL乙酸乙酯，升温到回流状态，搅拌下，滴加三光气3. 0~4. 2g的 乙酸乙酯溶液80~120ml;滴加结束，待反应液变透明后，再反应0. 2~lh，停止加热；密封 反应体系，用冰盐浴冷却，冷却完全后，依次用0~6°C的饱和碳酸氢钠溶液和氯化钠溶液 洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，加入石油醚沉淀，0~4°C静置，收集沉淀，乙酸乙酯/石 油醚重结晶，干燥，得目标产物N-e-苄氧羰基赖氨酸酸酐CBLLys-NCA;
[0025]S3.合成0 -天冬氨酸节酯：5~15ml浓硫酸用80~120ml无水乙醚稀释后，冷 却至室温，加入120~150mL苯甲醇，搅拌，蒸掉乙醚；分批加入0. 1~0. 2mol天冬氨酸，室 温反应20~28h后；加入180~220mL95%乙醇和30~70ml吡啶，0~4°C静置，收集沉 淀，先用水洗涤再用无水乙醚洗涤，抽干，沉淀在水中重结晶，得0 _天冬氨酸苄酯；
[0026]S4?合成0 -天冬氨酸酸酐BLAsp-NCA:20~30g0 -天冬氨酸节酯中加入150~ 250mL乙酸乙酯，升温到回流状态，搅拌下，滴加三光气12. 1~14. 5g的乙酸乙酯溶液 100~150ml;滴加结束，待反应液变透明后，再反应0. 2~lh，停止加热；密封反应体系，用 冰盐浴冷却，冷却完全后，依次用0~6°C的饱和碳酸氢钠溶液和氯化钠溶液洗涤，无水硫 酸镁干燥，过滤，浓缩，加入石油醚沉淀，〇~4°C静置，收集沉淀，乙酸乙酯/石油醚重结晶， 干燥，得到标产物0 -天冬氨酸酸酐BLAsp-NCA;
[0027]S5?合成Bu-PBLAspn:15~25yL正丁胺中加入50~80mLCH2C12，充分搅拌；称 取5~8gBLAsp-NCA，加入2~8mLDMF溶解，然后将DMF溶液滴加到CH2CU容液中，摇匀； 密封反应体系，35~40°C加热搅拌反应60~80h;反应结束后，先蒸馏除去CH2C12，再将 反应液滴入乙醚中沉淀，-15~-20°C静置，乙醚反复离心洗涤沉淀，真空干燥得目标产物 Bu-PBLAspn