[发明专利]树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS及其制备方法与应用。

背景技术

生物可降解高分子材料由于其在体内良好的生物相容性和可降解性作为给药系统载体广泛应用于靶向缓释、控释研究。树枝状大分子是近年来出现的一类新型合成高分子，它们具有高度支化、高度对称、单分散以及高表面官能团密度等很多独特的性质，呈现出其它物质无法比拟的优点，因此在很多应用领域，尤其是在生物医药和纳米医学领域，受到极其广泛的关注，现在已经成为一个新的研究热点。树枝状大分子与传统的线性大分子相比有以下几个显著特点：(1)树枝状大分子有明确的分子量及分子尺寸，结构规整，分子体积、形状和功能基都可在分子水平上精确控制；(2)树枝状大分子一般由核心出发，不断向外分支，代数较低时一般为开放的分子构型，随代数的增加和支化的继续，从第四代开始，分子由敞开的松散状态转变为外紧内松的球形三维结构，分子内部具有广阔的空腔，分子表面具有极高的官能团密度；(3)树枝状大分子有很好的反应活性及包容能力，在分子中心和分子末端可导入大量的反应性或功能性基团，用作具有特殊功能的高分子材料[Cheng Y,et al.,Chem.Soc.Rev.,40(2011)2673和Carlmark A,et al.,Chem.Soc.Rev.,42(2013)5858]。图1为聚酯树枝状高分子的结构示意图。

由于树枝状大分子内部具有广阔的空腔和表面具有极高的官能团密度，因此在广泛应用于药物递送领域，例如内部空腔可以包裹药物分子，末端基团通过修饰可连接聚合物、叶酸和核酸适配体等靶向配体。目前树枝状大分子在生物医学领域的应用主要集中在药物载体、基因载体、免疫制剂、硼中子俘获治疗技术(BNCT)、医学造影剂等。

聚乳酸(PLA)是目前在国际上获准临床应用的缓控释药剂的主要载体材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性及抗张强度，在人体无毒，无积累，因此它在生物医学领域具有很诱人的应用前景和极高的商业价值。Vitamin E TPGS(TPGS)是聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯(D-α-tocopherol polyethylene glycol1000succinate)的简称，是维生素E的水溶性衍生物，由维生素E琥珀酸酯(TOS)的羧基与聚乙二醇1000(PEG1000)酯化而成，相对分子量约为1513，分子结构如下所示，已载入《美国药典》。TPGS已广泛应用于药物制剂、食品和化妆品研究中，TPGS是淡黄色的蜡状固体，近乎无味，它是一种两亲分子，有一个亲水的极性头部和一个疏水的脂肪族碳链尾部分子，能溶于水，也能溶于大多数极性有机溶剂。

是柏斯托系列产品，使用多元醇作为核，与羟基酸反应而成。其树枝形结构由特殊的核和二羟甲基丙酸(Bis-MPA)聚合而成。获得的基本产品为具有羟基官能团的树枝形聚酯。系列产品，例如H20、H30和H40，由于具有生物可降解性、生物相容性、球状结构和很多端基官能团，被广泛应用于设计单分子胶束[Tu C,et al.,Polymer,54(2013)2020和Zeng X,et al.,J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.,50(2012)280]。

这些材料在人体无毒，无积累，且都被美国FDA批准使用，因此它在生物医学领域具有很诱人的应用前景和极高的商业价值。

相比于单一的线性高分子，星型等预先设计形状的高分子聚合物带来了诸多物理、化学、生物等性能的改善。与相同分子量的线性高分子相比，星型高分子具有更小的流体力学体积，在溶液中的粘度要小，形成胶束时具有更低的临界胶束浓度(CMC)，这样可以大大提高载药纳米粒子在体内的稳定性，对药物具有更高的包封率和载药量[Prabaharan M,et al.,Biomaterials,30(2009)3009]。

发明内容

本发明的目的是提供一种树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS。

本发明的第二个目的是提供一种树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS的应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种树枝状两亲性嵌段共聚物H-PLA-b-TPGS，其结构通式如式Ⅰ所示：

式I中：m＝16-42，n＝16-64；H表示超支化聚酯H20、H30或H40；

TPGS-为式Ⅱ所示基团：