[发明专利]三嵌段聚阳离子、其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于医药化工技术领域，具体涉及一种聚乙二醇-胺基化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯三嵌段聚阳离子及其合成方法，及由上述三嵌段聚阳离子制备的具有双重酸敏感性的多层阳离子胶束和制备方法。本发明还涉及将该具有双重酸敏感性的多层阳离子胶束用于核酸和疏水抗癌药物同步共输送的应用，主要用于逆转癌细胞多药耐药或抑制癌细胞转移。

背景技术

恶性肿瘤（癌症）具有治愈率低、复发率和死亡率双高的特征，已成为威胁人类健康的重大疾病之一。据我国肿瘤年报统计，截止2012年，我国每年新发癌症病例约312万例，发病率2.85‰，每年因癌症死亡病例约270万例，死亡率1.80‰，且男女发病率和死亡率都呈现不断上升趋势。癌症转移和癌症多药耐药为癌症致死的主要原因。纳米技术可提高药物稳定性，增加药物对生物膜的黏附性，提高药物靶向输送能力，控制药物的释放并改变药物途径，已在治疗转移和耐药性癌症方面受到了广泛关注并取得了显著成效。近年来，以癌症分子生物学为基础的核糖核苷酸（RNA）干扰疗法为癌症治疗注入了新的活力。RNA干扰疗法可在分子水平抑制与癌症耐药或转移相关的基因表达，从而逆转癌症耐药或抑制癌症转移。而将RNA干扰疗法与传统化疗结合可发挥协同作用，有效改善治疗效果。例如中国专利文献CN101768276公开了一种聚乙二醇单甲醚-聚己内酯-聚乙烯亚胺三嵌段共聚物，其优势在于它输送小干扰RNA药物进入细胞沉默癌基因的表达的同时，也携载大大低于正常给药剂量的化疗药物进入癌细胞。中国专利文献CN102030898公开了一种ABC型两亲性可生物降解聚酯三嵌段共聚物，该三嵌段共聚物可在水中自组装形成球形纳米粒，用于疏水药物和脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸等核酸药物的共输送。然而，上述载体缺少对细胞内外不同环境的选择性，当用于疏水药物与RNA药物共输送时，难以满足细胞外稳定存在、细胞内快速解离并释放被包载药物的要求，其应用范围和使用效果都受到了严重限制。

发明内容

基于以上背景，本发明的一个方面是提供一种聚乙二醇-胺基化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯三嵌段聚阳离子，所述三嵌段聚阳离子具有以下式1所示结构：

其中，R₁来源于聚乙二醇链段的末端结构，并选自羧基、氨基、氰基、巯基、醛基和C1-C3烷基，优选甲基；R₂为卤素，优选Cl或Br；n为0-10的整数、优选0-4的整数；x为23-225、优选45-145的整数；y为10-100、优选20-60的整数；以及z为10-100、优选20-60的整数。

本发明的另一方面是提供一种上述聚乙二醇-胺基化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯三嵌段聚阳离子的制备方法，该方法通过原子转移聚合和胺解反应进行，具体包括如下步骤：

步骤一：通过以下反应路线I所示的原子转移聚合方法合成聚乙二醇-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯三嵌段共聚物：

反应路线I

步骤a：聚乙二醇大分子引发剂的合成

将一端为R₁且另一端为羟基的聚乙二醇溶于无水二氯甲烷中以使终浓度为5-20w/v，再以无水三乙胺:聚乙二醇=1-5的摩尔比向溶液中加入无水三乙胺，以2-溴异丁基酰溴:聚乙二醇=1-5的摩尔比称取2-溴异丁基酰溴并将其溶于20倍体积的无水二氯甲烷中，冰浴下将2-溴异丁基酰溴的二氯甲烷溶液滴加到聚乙二醇溶液中，滴加结束后继续反应24-72小时，反应结束后用饱和食盐水洗两次，收集有机相，MgSO₄干燥过夜，收集有机相并浓缩得到溴封端的聚乙二醇大分子引发剂；

步骤b：聚乙二醇-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯两嵌段共聚物的合成

将步骤a中得到的溴端基的聚乙二醇大分子引发剂与甲基丙烯酸缩水甘油酯单体以摩尔比=1:30-200的比例混合，然后加入体积比=10:1-1:10的N,N-二甲基乙酰胺-异丙醇混合溶剂，加入与聚乙二醇大分子引发剂等摩尔的催化剂配体五甲基二乙烯三胺及等摩尔的催化剂溴化亚铜，在无氧条件下，30-90℃之间的任意一个恒定温度反应1-24小时，反应产物用四氢呋喃稀释，过中性氧化铝柱后，40℃蒸馏浓缩得到聚乙二醇-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯两嵌段共聚物；

步骤c：聚乙二醇-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯三嵌段共聚物的合成