[发明专利]聚乙二醇-聚唾液酸嵌段共聚物的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙二醇-聚唾液酸嵌段共聚物的制备方法和在药物制备中的应用。还述及其它分子特别是蛋白质和多肽等大分子，本发明还涉及包含所述嵌段共聚物的药物组合物。属高分子材料技术领域。 

背景技术

目前，药物的种类繁多，就其分子量大小来分，一般可分为两大类：一类是分子量较低(1000以下)，绝大多数为化学合成药物、生物发酵合成药物和一些天然药物，如青霉素、泛酸、紫杉醇、5-氟胞嘧啶核苷等都属此列；另一类则是大分子药物，大多数是通过现代生物技术生产的蛋白质和多肽药物。但是，无论小分子药物还是大分子药物，都存在毒性大、溶解性差、半衰期短等缺点。对蛋白质和多肽药物还存在免疫原性等问题。 

蛋白质化学修饰技术是近年来快速发展的新兴技术，是指通过化学物质如聚乙二醇(PEG)、葡聚糖、肝素等作为修饰剂与蛋白质(多肽)的活性基团发生反应，从而达到改善蛋白质性质，如解除异体蛋白质免疫原性、高剂量的毒副作用以及提高血液循环稳定性、延长体内半衰期的目的。这些聚合物一般具有较好生物相容性——但是，目前FDA只批准了PEG作为蛋白质化学修饰剂。蛋白质的PEG修饰，是当前国际上各个制药公司的研发热点，已经有8个产品出售，至少有20个产品在研发中。 

聚唾液酸(Polysialic acid，PSA)是以唾液酸(sialic acid，NeuAc，NANA)单体以α-2，8或α-2，9糖苷键连接而成的同聚物，是一些哺乳动物细胞表面糖蛋白的组成部分和少数几种细菌(奈瑟氏脑膜炎球菌，大肠杆菌K1株等)的胞外多糖组分。α-2，8连接的聚唾液酸在细菌多糖中是唯一非免疫原性的(不引起哺乳动物个体内的T细胞或抗体应答)，这也是这些细菌容易侵入哺乳动物和人体而不被抗体细胞发现的原因。又如，广泛分布于体内的细胞表面神经节苷酯(GM)中有较短的寡聚唾液酸(3～9)，并认为该寡聚物可有效地导致或者保持对PSA的免疫耐受性。 

自从1993年来，英国的G.Gregory团队大量开展利用聚唾液酸修饰蛋白质和多肽的研究，包括过氧化氢酶、天冬酰胺酶、人红细胞生长素EPO和胰岛素在内的一些治疗性蛋白的PSA衍生物，取得理想效果，使得血液循环半衰期和稳定性大大提高。研究表明，聚唾液酸化蛋白质(Polysialylation)与聚乙二醇衍生的蛋白质效果相当，均提高了半衰期，使蛋白质稳定性更高。目前，英国 Lipoxen公司在国际上申请并取得了多项有关聚唾液酸修饰蛋白的专利，而聚乙二醇修饰蛋白的国际专利更是数不胜数。 

在Lipoxen的相关专利中，WO 0187922和US 05846951描述了利用PSA修饰蛋白质治疗剂的药代动力学，依靠PSA非还原端的氧化形成醛基以连接到蛋白质上的方法。在WO 2005016973中，描述了有末端唾液酸单元引入巯基的方法，用于定点修饰蛋白质上的半胱氨酸基团。在CN101160326A中，描述了将还原端和/或非还原端的末端唾液酸转化为N-羟基琥珀酰亚胺酯(NHS)基团的方法。在CN101511391A中，描述了胰岛素的聚唾液酸修饰方法。另外，国内学者在中国专利200810162206.9中，描述了一种双链的聚唾液酸的合成方法以用于蛋白质修饰。 

由于FDA较早批准PEG的使用，目前各种多功能的PEG修饰剂产品非常丰富。研究表明，高分子量PEG效果更好，它能在蛋白质表面形成一层水化层。但是，PEG在体内降解非常缓慢，大分子量PEG更是不容易降解，容易在体内组织中积累，如在膀胱中。另外，虽然已经描述了各种将PSA连接到蛋白质上的方法是可行，而且有的已经到了临床实验，也表明聚唾液酸应用于蛋白修饰能取得和PEG一样的效果，但是目前通过发酵生产的聚唾液酸分子量小于60000。聚唾液酸是一种酸性多糖，带强负电性，引起其在蛋白质表面形成水化层比较薄，削弱了其掩蔽功效。 

结合聚乙二醇和聚唾液酸的优缺点，我们提出一种新的蛋白质和多肽修饰的方法：利用PEG的强大水合性能和PSA的免疫原性，将小分子量PEG与PSA相连接再修饰各种蛋白质或多肽药物治疗剂。 

发明内容

本发明的目的是提供一种活性的聚乙二醇-聚唾液酸嵌段共聚物的制备方法和在蛋白质、多肽类药物中的应用。和相同分子量的PSA和PEG比较，该嵌段共聚物的静态粘度小、流体力学体积大、水合能力强，能对蛋白质、多肽类药物产生更为有效的生理作用。