卵巢癌特异靶向的生物可降解双亲性聚合物、由其制备的聚合物囊泡及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种生物可降解聚合物材料及其应用，具体设及一种卵巢癌特异祀向 的生物可降解双亲性聚合物、由其制备的聚合物囊泡W及在卵巢癌祀向治疗中的应用，属 于医药材料领域。
【背景技术】
[0002] 生物可降解聚合物具有非常独特的性能而被广泛应用于生物医学的各个领域，如 手术缝合线、骨固定器械、生物组织工程支架材料和药物控制释放载体等。合成的生物可降 解聚合物主要有脂肪族聚醋(聚乙交醋PGA、聚丙交醋PLA、丙交醋-乙交醋共聚物PLGA、聚己 内醋PCL)、聚碳酸醋（聚Ξ亚甲基环碳酸醋PTMC)等是最常用的生物可降解聚合物，已获得 美国食品药物管理部口（FDA)的许可。但是，现有的生物可降解聚合物如PTMC、P化、PLA和 PLGA等结构比较单一，缺乏可修饰官能团，往往难W提供循环稳定的药物载体。聚碳酸醋 的降解产物主要是二氧化碳和中性的二元醇，不产生酸性降解产物。其中功能性环状碳酸 醋单体可和环醋类单体如GA、LA和ε-α等，W及其它环状碳酸醋单体共聚，得到不同性能的 生物可降解聚合物。另外，由现有技术制备的生物可降解聚合物得到的生物可降解纳米载 体存在体内循环不稳定、肿瘤细胞摄取低、细胞内药物浓度低的问题，运导致纳米药物的药 效不高，还存在毒副作用。由功能性生物可降解聚合物可制备胶束纳米药物在体内循环稳 定，但只能装载疏水性小分子抗癌药物，而对穿透能力更强的亲水性小分子抗癌药物无能 为力，极大地限制了其作为药物载体的应用。
[0003] 癌症是威胁人类健康的主要杀手，其发病率和死亡率呈逐年上升的趋势。卵巢癌 是卵巢肿瘤的一种恶性肿瘤，是指生长在卵巢上的恶性肿瘤，其中90%~95%为卵巢原发性 的癌，另外5%~10%为其他部位原发的癌转移到卵巢。由于卵巢的胚胎发育、组织解剖及内 分泌功能较复杂，它所患的肿瘤可能为良性或恶性。由于卵巢癌早期缺少特异性症状，筛查 作用又有限，鉴别其组织类型及良恶性相当困难，因此早期诊断比较困难，卵巢癌行剖腹探 查术中发现肿瘤局限于卵巢的仅占30%，大多数已扩散到子宫双侧附件，大网膜及盆腔各器 官;就诊时60%~70%已为晚期，而晚期病例疗效不佳。直到目前为止，卵巢癌无论在诊断和 治疗上确是一大难题。因此，虽然卵巢癌的发病例低于宫颈癌和子宫内膜癌居妇科恶性肿 瘤的第Ξ位，但死亡率却超过宫颈癌和子宫内膜癌之和，高居妇科癌症首位，是严重威胁妇 女健康的最大疾患。
[0004] 简而言之，卵巢癌是高发性的女性恶性肿瘤，虽然发病的绝对人数不是很多，但是 死亡率很高，主要是由于早期难W觉察，难W早期诊断，多数一经诊断即为晚期，错过了手 术切除的最佳时间；而且其治疗还存在着治愈率低、易转移、易耐药的特点。而纳米药物能 够改变传统化疗药物的体内分布，增强肿瘤内药物的浓度，提高治疗效果，是治疗卵巢癌的 一个关键点和希望所在。D0XIUPEG化的脂质体阿霉素）是抑A批准使用最早的一个脂质体 囊泡纳米药物D0XIUPEG化的脂质体阿霉素），临床上对卵巢癌的治疗有效。但是，D0XIL也 存在问题。其一是其最大耐受剂量(MTD)较小，故治疗窗口相对较窄、还有易出现毒副作用 的问题;其二，DOXIL是基于Era效应的被动祀向作用，由于不同肿瘤的巨大的个体差异性， 很难利用一个通用的统一机理来把纳米药物运输到所有的肿瘤组织和肿瘤细胞中（参见： S. Eetezadi, SN. Ekdawi, C. Allen, Adv. Drug Deliv Rev, 2015, 91, 7-22);对于 不同肿瘤，由于不同肿瘤表面性质差别很大，相同肿瘤在不同病人间的差别也很大；即便是 同一个肿瘤中不同的肿瘤细胞也不尽相同，因此个性化的治疗显得尤为重要。因此我们必 须个性化地设计适合目标肿瘤的祀向体系，而不能把适用于一个适应症的药物随便用到其 他病症上，因此个性化的治疗显得尤为重要。所W，需要研发针对特定肿瘤的主动祀向纳米 药物，具有肿瘤特异性，来实现纳米药物的其他的优点如提高肿瘤细胞的有效药物浓度、提 高体内外的疗效。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物及其制备 的聚合物囊泡W及作为抗卵巢癌药物的载体在制备卵巢癌祀向治疗药物中的应用。
[0006] 为达到上述目的，本发明具体的技术方案为： 一种卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物，由含双硫碳酸醋单体的聚合物键合 革己向分子制备得到;所述祀向分子为GE11 (多肤）、FA(叶酸）、转铁蛋白（hansferrin)或者 Herceptin蛋白；所述含双硫碳酸醋单体的聚合物的化学结构式为W下结构式中的一种：
R2选自W下基团中的一种：
其中，k为113~170，x为15~45，y为80~300，m为220~280。
[0007]本发明公开的含双硫碳酸醋单体的聚合物的疏水嵌段具有侧链含双硫五元环功 能基团的环碳酸醋单元;可W为二嵌段聚合物：
所述k为113~170，x为20~40，y为125~250。
[000引优选的，当含双硫碳酸醋单体的聚合物的化学结构式为式I时，分子量为30~55 kDa;当含双硫碳酸醋单体的聚合物的化学结构式为式Π 时，分子量为60~95 kDa;本发明 公开的聚合物的分子量可控，其各结构单元的组成和比例适合于形成自交联形成稳定的聚 合物囊泡结构。
[0009]本发明公开的卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物具有生物可降解性，其 疏水部分的分子量是亲水部分分子量的Ξ倍左右及W上，可通过溶剂置换法、透析法或薄 膜水化法等方法来制备得到聚合物囊泡结构。制备的聚合物囊泡为纳米尺寸，粒径50~160 纳米，可W作为治疗卵巢癌的药物的载体;在囊泡的疏水膜中装载疏水性小分子抗卵巢癌 药物紫杉醇、多西紫杉醇、阿霉素、奥拉帕尼、吉非替尼等，也可W在囊泡的大亲水内腔中装 载亲水性抗卵巢癌药物，尤其是亲水性小分子抗癌药物如盐酸多柔比星、盐酸表阿霉素、盐 酸伊利替康和盐酸米托蔥酿。运样克服了现有的由双亲性聚合物形成的胶束载体只能装载 疏水药物的缺陷和现有技术中没有能高效装载、并稳定体内循环的亲水性小分子抗癌药物 的载体的缺陷。
[0010] 本发明还公开了一种聚合物囊泡，可W由上述含双硫碳酸醋聚合物含双硫碳酸醋 单体的聚合物制备得到；或者由上述卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物制备得 到;或者由上述含双硫碳酸醋聚合物含双硫碳酸醋单体的聚合物与卵巢癌特异祀向的生物 可降解双亲性聚合物制备得到，比如上述含双硫碳酸醋聚合物含双硫碳酸醋单体的聚合物 和卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物按照不同比例混合，可制备具有不同祀向密 度的聚合物囊泡，即得到卵巢癌祀向自交联囊泡，来可W增加囊泡纳米药物在卵巢癌细胞 中的摄取量;也可W由含双硫碳酸醋聚合物含双硫碳酸醋单体的聚合物制备的囊泡的外表 面偶联肿瘤细胞特异性祀向分子来制备卵巢癌祀向囊泡，W增加卵巢癌细胞的摄取量，比 如在囊泡的阳G端通过迈克尔加成或酷胺化反应键合GEll、FA、transfe;r;rin或者化;rc巧tin 等。优选的，本发明的聚合物囊由卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物与含双硫碳 酸醋聚合物含双硫碳酸醋单体的聚合物制备得到；按质量百分数，所述卵巢癌特异祀向的 生物可降解双亲性聚合物的用量为1~40 wt.%。
[0011] 本发明的含双硫碳酸醋单体的聚合物和卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚 合物可在不加入任何物质的情况下自行交联，得到自交联聚合物囊泡。聚合物作为药物载 体应用时，为达到最佳祀向和治疗效果，最基本也是最关键的性能为就是在体内长时间循 环。而形成交联结构是聚合物载体能够在体内环境长时间循环的必要过程，现有技术都是 通过添加交联剂使得聚合物纳米载体形成稳定的交联结构，但是交联剂的加入，不仅会增 加纳米药物制备流程的复杂程度、增加纳米药物的生产成本、降低药物的最终纯度，不利于 纳米药物临床应用的放大生产，还会影响药物装载效率、药物释放水平，并增加毒副作用、 降低聚合物载体纳米药物的生物相容性;本发明首次公开的聚合物结构，可W在无需外加 交联剂的条件下，自行交联，而在囊泡疏水膜内形成稳定的化学交联结构，从而可在体内稳 定长循环，不仅避免了交联剂的副作用，而且在载药聚合物囊泡到达肿瘤并内吞进入癌细 胞后，在细胞内大量还原性物质存在环境下，可W快速解交联，最大量释放药物，高效杀死 卵巢癌细胞；同时自交联聚合物的稳定性等同甚至优于交联剂交联聚合物囊泡;更为重要 的，本发明避免了交联剂对一些药物的干扰，成功利用自交联聚合物囊泡装载药物，不仅避 免了现有小分子药物的副作用，拓展抗癌药物的利用空间，而且可W适用体质差异大的不 同个体。
[0012] 本发明还公开了上述卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物在制备治疗卵 巢癌的纳米药物中的应用；进一步的地，本发明还公开了上述聚合物囊泡在制备治疗卵巢 癌的纳米药物中的应用;尤其保护自交联聚合物囊泡作为载体在制备治疗卵巢癌的药物中 的应用，自交联聚合物囊泡避免交联剂的使用，进一步增强了药物安全性，减少药物组装步 骤。基于本发明聚合物制备的抗卵巢癌纳米药物为囊泡抗卵巢癌纳米药物。
[0013] 由于上述方案的实施，本发明与现有技术相比，具有W下优点： 1.本发明公开的侧链含双硫的生物可降解双亲性聚合物具有生物可降解性、优异的 卵巢癌祀向性，可W制备聚合物囊泡，装载不同性质的药物，可W不加入任何交联剂而自行 交联，形成稳定的自交联聚合物囊泡纳米药物，从而克服了现有技术中纳米药物体内循环 不稳定、药物易早释、造成毒副作用的缺陷。
[0014] 2.本发明公开的自交联囊泡纳米药物的交联具有可逆性，即支持体内长循环，可 在卵巢癌细胞高富集;但是进入卵巢癌细胞内后却可W快速解交联，释放出药物，实现高效 特异性地杀死卵巢癌细胞而不具有毒副作用，克服了现有技术中交联纳米药物过于稳定、 而在细胞内药物释放缓慢、造成耐药性的缺陷。
[0015] 3.本发明公开的卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物可W不加入任何交 联剂而制备自交联囊泡，制备方法简便，从而克服了现有技术中制备交联纳米药物时候存 在的必须加入交联剂等物质W及需要复杂的操作和提纯过程等缺陷，有利于纳米药物的临 床应用。
[0016] 4.本发明公开的卵巢癌特异祀向的生物可降解双亲性聚合物自组装制备的自交 联聚合物囊泡可用于亲水小分子抗癌药物的控制释放体系，从而克服了现有生物可降解纳 米胶束载体仅适用装载疏水小分子药物的缺陷和现有技术中没有能高效装载、并稳定体内 循环的亲水性小分子抗癌药物的缺陷;进一步地，可制备卵巢癌祀向的自交联囊泡，在卵巢 癌的高效祀向治疗方面具有更广泛的应用价值。
【附图说明】
[0017] 图1是实施例十五中交联囊泡阳G5k-P(CDC5.8k-c〇-TMC23k)粒径分布(A)及电子 投射显微镜图片(B)，交联囊泡稳定性的测试(C)及还原响应性测试(D)图； 图2为实施例二十中载D0X · HC1交联囊泡PEG5k-P(CDC5.8k-c〇-TMC23k)的体外释放 图； 图3是实施例二十中载D0X ·肥1交联囊泡GE11-化Ps的体外释放图； 图4是实施例二^^一中祀向交联囊泡GE11-化Ps对SK0V3卵巢癌细胞的毒性结果图； 图5是实施例二十二中载D0X ·肥1祀向交联囊泡GE11-化Ps对SK0V3卵巢癌细胞的毒性 结果图； 图6是实施例二十二中载D0X ·肥1祀向交联囊泡GE11-化Ps对SK0V3卵巢癌细胞的半致 死量毒性结果图； 图7为实施例二十四中载D0X · HC1祀向交联囊泡GE11-化Ps对SK0V3卵巢癌细胞的细 胞内