[发明专利]以苯硼酸酯为连接单元的嵌段聚合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术、纳米医药及新材料领域，具体涉及以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物的合成及其组装及应用于制备对肝癌细胞具有增强细胞内吞特性的智能纳米胶束载体的用途。

背景技术

传统化疗药物在肿瘤的治疗上取得很大成功，但有很多局限性限制了其临床疗效的进一步提高，如严重的毒副作用、选择性差、肿瘤细胞易对其产生耐药性等。纳米药物载体为实现化疗药物在肿瘤组织内的定点和快速释放，减少对正常组织器官的损伤，避免有效药物剂量不足导致肿瘤细胞产生耐药性提供了一个有效途径。智能纳米药物载体系统主要是基于肿瘤组织与人体正常组织的微环境差异，如肿瘤组织具有乏氧、酸性pH值、温度稍高、有大量生长因子及水解蛋白酶等特点。利用实体瘤的高渗透和长滞留效应(EPR效应)，可使纳米载体药物在肿瘤组织富集，在肿瘤微环境作用下快速解体，迅速释放出抗肿瘤药物“杀死”肿瘤细胞。

苯硼酸与顺式1,2-或1,3-二羟基化合物(如糖类、儿茶酚等)可形成硼酸酯键。硼酸酯键在碱性和中性环境相对稳定，而在酸性环境发生裂解，证实了硼酸酯键非常适合作为酸敏感的纳米药物载体构筑单元。PavelA.Levkin教授用苯硼酸修饰葡聚糖得到两亲性的聚合物B-Dex。B-Dex自组装形成的纳米粒在pH5.0的酸性介质中的药物释放速度是在pH7.4的介质中的药物释放速度的5倍，显示了非常好的酸敏感药物释放特性(Biomaterials,2013,34,8504-8510)。钟振林教授课题组发现苯硼酸共价修饰聚乙烯亚胺后对HepG2细胞有更高的基因转染效率，原因之一在于苯硼酸与HepG2细胞膜表面的寡聚糖(SialylLewisX)强结合，实现了受体介导的细胞内吞，基因载体系统更容易进入细胞而发生转染(ChemicalCommunication,2010,46,5888-5890)，证实了苯硼酸可作为药物载体系统的靶向基团的潜力。

传统的嵌段聚合物构筑的载药胶束通常以聚乙二醇(PEG)作为亲水链段，可充分利用实体瘤的高渗透和长滞留效应(EPR效应)，使药物富集在肿瘤组织，但该类胶束由于PEG壳层的存在不利于细胞内吞，抗肿瘤药物难以足剂量到达位于细胞内的作用靶点，此类胶束的细胞内吞通常是将PEG端用叶酸、半乳糖等靶向基团或抗体修饰来实现受体介导的细胞内吞。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出了一种以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物，以该两嵌段聚合物构筑的载药胶束不仅在体内实现长效循环，在肿瘤部位累积后可脱去PEG壳层，避免PEG阻碍细胞内吞的同时，露出的苯硼酸键可以增强其介导的细胞内吞过程，因此，本发明胶束的构建为实现“长效循环、增强细胞内吞”的新途径。本发明制备的两嵌段聚合物可以用于构筑纳米胶束，具有较好的释药性，较低的细胞毒性和良好的细胞吞噬性。

本发明提出了一种以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物，其特征在于，所述两嵌段聚合物的结构式如式(I)所示，

式(I)中：

x＝40-120

m＝5-20。

其中，PEG的结构式如式(1)所示：

其中，BC的结构式如式(2)所示：

其中，PBLG的结构式如式(3)所示：

本发明还提出了一种以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物的合成方法：其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)合成PEG-NH₂的多巴衍生物PEG-3,4-DA；(2)PEG-3,4-DA与3-氨基苯硼酸脱水缩合，得到PEG的苯硼酸酯衍生物PEG-BC；(3)PEG-BC开环5-苄酯-L-谷氨酸-N-羧基环内酸酐BLG-NCA，即以PEG-BC作为大分子引发剂对5-苄酯-L-谷氨酸-N-羧基环内酸酐(BLG-NCA)进行开环聚合，得到所述以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物PEG-BC-PBLG。

本发明还提出了根据上述方法制备的以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物，所述两嵌段聚合物结构如式(I)所示。

本发明进一步提出了将所述以苯硼酸酯为连接单元的两嵌段聚合物用于制备药物载体的应用。

其中，所述药物为脂溶性药物。优选地，所述脂溶性药物包括阿霉素、吉西他滨、SN38和紫杉醇。

其中，所述载体为纳米胶束载体，优选地，所述纳米胶束载体为酸敏感型。

其中，所述纳米胶束载体用于增强肿瘤细胞的内吞特性。

其中，所述肿瘤细胞为肝癌细胞。