CN103272244A - 一种药物键合物、制法及其在治疗肿瘤的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种药物键合物，所述的一种药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂。其结构为：

Description

一种药物键合物、制法及其在治疗肿瘤的应用

技术领域

本发明涉及一种药物键合物、制法及其在治疗肿瘤的应用。 

背景技术

1964年Folkman和Long医生提出用硅橡胶来缓释药物以来，以各种高分子生物材料为基质的药物控制释放系统不断涌现。目前，药物控制释放的研究已成为高分子生物材料分子工程研究的一个重要内容，以及药学、高分子化学中一个十分活跃的边缘领域。一般高分子或其它材料作为药物载体时，随着载体中药含量的减少，释放药物的速度也减小，因此无法保持药物的恒量释放。然而用生物降解性高分子作药物载体时，随着载体在体内的降解，结构变得疏松，药物更容易从载体中溶解和扩散释放出来，正好与载体中总含药量减少所引起的药量释放速度减少相补，便于实现药物的长期恒量释放。 

近年来，生物降解性高分子载药体系得到了长足的发展，而“药物键合物”技术是其典型代表。所谓的“药物键合物”，就是将药物分子用共价键结合到高分子上，制成一定的剂型，采用相应的给药方式，将高分子连同药物送到病人体内，在生理条件下，药物分子从高分子上解离下来，发挥治疗作用。药物与高分子键合后可以改善亲油性药物的亲水性，在高分子的保护下，药物可以免受生理环境中酶和免疫系统的攻击，达到缓释和长效的目的。需要特别指出的是，如果两亲性聚合物键合药自组装成纳米胶束，药物一般处于纳米胶束的内核，由于与高分子结合牢固，一般不会通过扩散从纳米胶束中逃逸出来。所以它既具有传统物理包埋纳米胶束的优点，又避免了因动力学上的不稳定造成的药物突释，从而可提高药物的生物利用度和减少药物的毒副作用。正因为“药物键合物”具有以上诸多优点，它一经提出就受到了全世界的广泛关注和积极参与，今天它已经成为药物研发领域的热门课题。

在众多化疗药物中，铂配合物抗癌药占有重要的地位，其每年的使用量占全部抗癌药的一半以上，真可谓量大面广。其中临床用量最大的是顺式二氯二氨合铂（以下简称“顺铂”），其结构式如下：

它是典型的二价铂类抗癌药（简称“铂(II)”），疗效显著，药理、毒理清楚。它是一种非细胞周期特异性抗癌药物，能与DNA结合形成交叉键，破坏DNA的复制功能，导致细胞凋亡。它具有较强的广谱抗癌作用，与多种抗肿瘤药具有协同作用，且无交叉耐药问题，广泛用于卵巢癌，前列腺癌，睾丸癌，肺癌，鼻咽癌，食道癌，恶性淋巴瘤，乳腺癌等实体肿瘤的治疗。2000年正式将顺铂列入中国基本医疗保险药品目录，是老百姓真正用得起的抗癌药。然而，顺铂的水溶性低，重度消化道反应，骨髓抑制，听神经毒性以及对肾脏的损伤不可逆等问题严重限制其发展。 “药物键合物”技术，有可能为攻克这一难关提供技术途径。

发明内容

本发明提供一种药物键合物、制法及其在治疗肿瘤的应用。 

所述的药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂。该药物键合物有效地解决顺铂水溶性低的不足。

本发明另一特点是高分子不仅仅是药物的载体，同时是药物的一部分，顺铂不在给药过程中从大分子上脱落。

    本发明还提供一种药物键合物的制备方法，所述的药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂。

    本发明的又一目的在于提供一种药物键合物在治疗肿瘤的应用所述的药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供一种药物键合物，所述的一种药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂，其化学结构式如式1： 

本发明提供一种药物键合物的制备方法，所述的一种药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂，步骤和条件如下：

第一步：合成两嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚赖氨酸。两嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚赖氨酸是完全水溶性的。式2为聚乙二醇-b-聚赖氨酸的合成路线。

                 将1倍量的聚乙二醇单甲醚与2倍量的乙二胺溶于干燥处理过的二氯甲烷中，室温下搅拌过夜；

第二步：通过聚赖氨酸的侧氨基用来与铂配位键合将大分子与顺铂连接起来，式3为其合成路线。

将1倍量的聚乙二醇-b-聚赖氨酸和x倍量（x<1）的三氯一胺合铂酸钾溶于去离子水中，搅拌过夜；

第三步：在透析袋中透析3天，除去未键合上的小分子，冻干，得到药物键合物的冻干粉针剂。

采用MTT 的方法来测试所合成的高分子-铂（II）药物的抗癌活性。MTT四唑盐是一种能接受氢原子的染料，化学名为3-（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑溴盐（3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoliun bromide），商品名为噻唑蓝，简称MTT。活细胞的线粒体中存在的琥珀酸脱氢酶能使外源性的MTT 还原为难溶性的蓝紫色结晶物甲臜（Formazan），并沉积在死细胞中；如此酶消失，则MTT 不被还原。用DMSO 溶解甲臜后，用酶标仪在570nm 波长处检测光密度OD，可间接反映活细胞数，从而考察药物对肿瘤细胞的抑制活性的大小。首先，通过MTT 法考察了聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束的抗癌活性，对照组设为纯高分子和顺铂。纯高分子P1 在24h 和48h 分别对人宫颈癌HeLa, 人食管癌EC-109 和人卵巢癌SKOV-3细胞的细胞毒性结果如下：

（1）延长细胞培养时间（从24 小时到48小时）能显著增加它们两者的细胞毒性；

（2）三个细胞系都体现出对这两种药物的浓度依赖性，浓度高的药物导致更大的细胞毒性；

（3）不同的细胞系对这两种药物体现出不同的响应。其中，聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束比起顺铂而言，其在24 小时细胞毒性小，而48 小时时，其表现出比顺铂差不多的抗癌活性；然而对于EC-109 细胞，顺铂和聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束始终表现出类似的抗癌活性；

（4）在这三株细胞中，卵巢癌细胞SKOV-3 对铂类药物最为敏感，我们发现在24 小时时聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束比起顺铂具有更大的细胞毒性，随着时间延长到48 小时，这个差别变得更大。有益效果：本发明提供一种药物键合物，所述的一种药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂。顺铂与大分子间通过配位键结合。本发明所制备的聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂为白色固体，易溶于水，用于治疗肿瘤的药物。本发明提供一种药物键合物有效地解决顺铂水溶性低的不足。高分子不仅仅是药物的载体，同时是药物的一部分，顺铂不在给药过程中从大分子上脱落。

具体实施方式

    以下结合实施例对本发明作进一步详述。

实施例1：聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂的制备：

第一步：将聚乙二醇在乙酸乙酯中重结晶提纯；

第二步：取聚乙二醇（MW=5000）5 g溶于30 mL干燥的二氯甲烷中，然后加入乙二胺0.12 ml，室温下搅拌10小时，然后再冰乙醚中重结晶提纯。

第三步：将聚乙二醇_5K-b-聚赖氨酸3g溶于20 mL水中，加入三氯一胺和铂酸钾0.21 g，室温搅拌过夜；

第四步：冷冻干燥第三步中的水溶液。

实施例2：聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂的制备：

第一步：将聚乙二醇在乙酸乙酯中重结晶提纯；

第二步：取聚乙二醇（MW=10000）10 g溶于40 mL干燥的二氯甲烷中，然后加入乙二胺0.12 ml，室温下搅拌10小时，然后再冰乙醚中重结晶提纯。

第三步：将聚乙二醇_10K-b-聚赖氨酸6g溶于20 mL水中，加入三氯一胺和铂酸钾0.21 g，室温搅拌过夜；

第四步：冷冻干燥第三步中的水溶液。

实施例3：  采用MTT 的方法来测试所合成的高分子-铂（II）药物的抗癌活性。MTT四唑盐是一种能接受氢原子的染料，化学名为3-（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑溴盐（3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoliun bromide），商品名为噻唑蓝，简称MTT。活细胞的线粒体中存在的琥珀酸脱氢酶能使外源性的MTT 还原为难溶性的蓝紫色结晶物甲臜（Formazan），并沉积在死细胞中；如此酶消失，则MTT 不被还原。用DMSO 溶解甲臜后，用酶标仪在570nm 波长处检测光密度OD，可间接反映活细胞数，从而考察药物对肿瘤细胞的抑制活性的大小。首先，通过MTT 法考察了聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束的抗癌活性，对照组设为纯高分子和顺铂。纯高分子P1 在24h 和48h 分别对人宫颈癌HeLa, 人食管癌EC-109 和人卵巢癌SKOV-3细胞的细胞毒性结果如下：

（1）延长细胞培养时间（从24 小时到48小时）能显著增加它们两者的细胞毒性；

（2）三个细胞系都体现出对这两种药物的浓度依赖性，浓度高的药物导致更大的细胞毒性；

（3）不同的细胞系对这两种药物体现出不同的响应。其中，聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束比起顺铂而言，其在24 小时细胞毒性小，而48 小时时，其表现出比顺铂差不多的抗癌活性；然而对于EC-109 细胞，顺铂和聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束始终表现出类似的抗癌活性；

（4）在这三株细胞中，卵巢癌细胞SKOV-3 对铂类药物最为敏感，我们发现在24 小时时聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂胶束比起顺铂具有更大的细胞毒性，随着时间延长到48 小时，这个差别变得更大。

Claims (3)

1.一种药物键合物，为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂，其特征在于，其分子结构式为： 

顺铂与大分子间通过配位键结合。

2.如权利要求1所述的药物键合物的制备方法，所述的药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂，其特征在于，步骤和条件如下：

第一步：合成两嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚赖氨酸，式2为聚乙二醇-b-聚赖氨酸的合成路线：

将1倍量的聚乙二醇单甲醚与2倍量的乙二胺溶于干燥处理过的二氯甲烷中，室温下搅拌过夜；

第二步：通过聚赖氨酸的侧氨基用来与铂配位键合将大分子与顺铂连接起来，式3为其合成路线：

将1倍量的聚乙二醇-b-聚赖氨酸和x倍量（x<1）的三氯一胺合铂酸钾溶于去离子水中，搅拌过夜；

第三步：在透析袋中透析3天，除去未键合上的小分子，冻干，得到药物键合物的冻干粉针剂。

3.如权利要求1所述的药物键合物的应用，所述的药物键合物为聚乙二醇-b-聚赖氨酸/顺铂，其特征在于，其作为治疗肿瘤的药物。