[发明专利]一种聚乙烯基吡咯烷酮‑聚天冬氨酸自组装纳米粒子及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯基吡咯烷酮-聚天冬氨酸自组装嵌段共聚物，可以用于顺铂抗肿瘤药物的负载。

背景技术

顺铂(CDDP)，一种广泛使用的抗肿瘤药物，是一个四配位铂螯合物：两个氨基和两个氯离子。然而，它的临床使用因其严重的毒副作用，例如急性肾毒性和慢性神经毒性，而受到限制。同时，裸药CDDP体内循环时间极短，会很快地被肾小球排泄出体外。在生理条件下，CDDP的两个氯离子会逐渐被水分子替代掉。得到水合配合物可以直接和DNA发生作用，表达细胞毒性，但是，水合配合物带两个单位正电荷，因而无法穿过细胞膜。众所周知，当周边存在其他反应基团时，CDDP的两个氯离子可以被一系列反应基团替代。两个氯离子被替代后，其抗肿瘤活性和毒副作用会收到影响。例如，CDDP的两个氯离子被蛋白氨基酸残基的侧链，例如半胱氨酸、蛋氨酸、组氨酸、精氨酸、赖氨酸以及色氨酸，取代时，得到的配合物因其过于稳定无法进一步被取代而没有抗肿瘤活性。而当CDDP的两个氯离子被羧基取代时，因羧基较低的亲核性，这个过程是可逆的，可以结合两个氯离子重新生成CDDP。利用羧基配位可逆的这个特性，可以设计出CDDP的肿瘤靶向药物载体，同时，这个药物载体在肿瘤部位可以通过配体交换缓慢释放出顺铂。

随着近些年在设计药物传输系统的努力，载体可以在血液系统内循环更长的时间，更有效地将药物输送到病灶，例如肿瘤，而不是迅速地被网状内皮系统(RES)吸附。大分子相互作用的超分子组装已经在各个领域得到广泛的应用。特别是，嵌段共聚物在选择性溶剂里可以自发地形成聚合物纳米微粒。和小分子胶束不同的是，聚合物纳米微粒具有高度稳定性。这种聚合物纳米微粒大小只有几十至几百纳米，稳定性很好，因而在药物传输，诊断，分离技术，电学以及光学等领域有着广泛的应用前景。

聚合物纳米微粒的优势包括(1)不需要改变药物分子的结构，就能提高药物的制药和药理学性能。(2)将药物靶向传输至组织或细胞，提高治疗效果。(3)使药物能够通过如上皮细胞等一系列生物屏障。(4)将药物传输到细胞内的活性位点。(5)能同时输送多种具有不同物理化学性质的制剂。(6)联合传输，成像与治疗于一体，实时监测治疗响应。(7)具有发展出高度分化的适合个性化治疗的纳米治剂的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物相容，可用作顺铂药物载体的嵌段共聚物自组装体及其负载顺铂纳米粒子制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种聚乙烯基吡咯烷酮-聚天冬氨酸自组装纳米粒子，它是由β-环糊精封端的聚乙烯基吡咯烷酮(β-CD-PVP)和金刚烷封端的聚天冬氨酸[Ad-p(Asp)]通过环糊精端基和金刚烷端基的主客体作用自组装的纳米粒子，所述的β-环糊精封端的聚乙烯基吡咯烷酮具有如下结构：

其中：n＝50-200，聚合度n可以通过反应转化率调节；

所述的金刚烷封端的聚天冬氨酸[Ad-p(Asp)]，具有如下结构：

其中：n＝30-300，聚合度n可以通过实验投料比进行调节。

一种制备上述的聚乙烯基吡咯烷酮-聚天冬氨酸自组装纳米粒子的方法，它包括如下步骤：

步骤1、单(6-O-(p-对甲基苯磺酸))-β-环糊精的制备

将50gβ-环糊精(β-CD)溶于500mL 0.4M氢氧化钠水溶液，冷却至0℃，然后将35g对甲苯磺酰氯缓慢加入到上述溶液。保持在5℃下，混合溶液搅拌30min，然后快速过滤。滤液用浓盐酸中和至pH＝7.4，继续搅拌1h。将沉淀物抽滤出来，水洗3次，60℃下干燥过夜；

步骤2、单(6-叠氮-6-脱氧)-β-环糊精的制备

将10g单(6-O-(p-对甲基苯磺酸))-β-环糊精悬浮在100mL水中，加热至80℃，然后加入2.53g叠氮化钠，继续搅拌6h至体系澄清。将溶液倾入600mL丙酮中，抽滤得到粗产物，水洗3次，放置在含有五氧化二磷的80℃真空烘箱内过夜；

步骤3、带炔基-链转移剂的制备

将2mL 2-溴丙酸溶于40mL丙酮中，加入5.3g黄原酸钾，室温反应一天，过滤，旋蒸除去丙酮，氯仿稀释后，水洗3次，无水硫酸镁干燥过夜，过滤，旋蒸除去溶剂，将上述中间产物用30mL二氯甲烷溶解，加入0.5mL丙炔醇，40mg DMAP，以及1.5mL DIC，冰水浴反应1～2天，反应结束后，过滤，蒸馏水洗3次，干燥，过滤，旋蒸得到炔基-链转移剂粗产物，粗产物过200～300目硅胶柱进行纯化，洗脱液为5％乙酸乙酯-石油醚(v/v)；