CN104177614A - 一种高分子前药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种高分子前药，具有式(I)结构。其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n。本申请提供的高分子前药包括两亲性的聚合物骨架和接枝在聚合物骨架侧基上的抗癌药物。该高分子前药中的抗癌药物种类多、含量高，通过前药中多种抗癌药物的协同作用，显示出良好的癌细胞杀灭效果。实验结果表明，在本申请提供的高分子前药浓度高于10μg/mL时，癌细胞的存活率低于15％。
Description
技术领域
本发明属于药物领域，尤其涉及一种高分子前药及其制备方法。
背景技术
癌症是一大类恶性肿瘤的统称。癌细胞的特点是无限制、无止境地增生，使患者体内的营养物质被大量消耗；癌细胞可释放出多种毒素，使人体产生一系列症状；癌细胞还可转移到全身各处生长繁殖，导致人体消瘦、无力、贫血、食欲不振、发热以及严重的脏器功能受损等。癌症的治疗中，药物治疗是一个很重要的环节，有效的抗癌药物的使用可以帮助患者获得更长的生存时间。
目前，临床上使用抗癌药物一般为小分子药物(相对分子量低于500g/mol)，这些小分子药物通常快速扩散至健康组织，在体内均匀分布，在杀灭癌细胞的同时，对正常细胞有较大的毒副作用，此外，小分子抗癌药物还存在着血浆半衰期短、内体清除率高等问题。
为延长药物半衰期，减小药物毒副作用，提高药物生物利用率，人们展开了对高分子药物传输体系的广泛研究。高分子药物传输体系可以延长药物在人体内的循环时间，减少药物的非特异性吸收和毒副作用，改善药物溶解性，并可以通过EPR效应增加药物在病灶部位的积累量。高分子药物传输体系分为纳米颗粒药物输送体系和药物-高分子键合体系(PDC)，其中研究较为广泛的是药物-高分子键合体系。
在药物-高分子键合体系中，抗癌药物以共价键方式与高分子(蛋白质、多糖或合成高分子等)相连，得到新的化合物，该化合物被称为“高分子前药”。高分子前药的结构较为稳定，可以降低药物在血液循环过程中非特异性释药的发生概率，降低药物的毒副作用，但同时也会降低药物对癌细胞的杀灭效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高分子前药及其制备方法，本发明提供的高分子前药具有良好的癌细胞杀灭效果。
本发明提供了一种高分子前药，具有式(I)结构：
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n；
R1为R2为
R3为
优选的，所述b、c和d都不为0。
本发明提供了一种高分子前药的制备方法，包括以下步骤：
式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药；
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；
所述叠氮化合物为式(III)、式(IV)和式(V)所示结构化合物中的至少两种；
优选的，所述式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物的质量比为60～200：50～120。
优选的，所述反应的温度为15～35℃。
优选的，所述反应的时间为12～48h。
优选的，所述催化剂为溴化亚铜或硫酸铜与抗坏血酸钠。
优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
优选的，所述反应在胺类促进剂存在下进行。
优选的，所述胺类促进剂为五甲基二乙烯基三胺。
与现有技术相比，本发明提供了一种高分子前药，具有式(I)结构。其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n。本发明提供的高分子前药包括两亲性的聚合物骨架和接枝在聚合物骨架侧基上的抗癌药物。该高分子前药中的抗癌药物种类多、含量高，通过前药中多种抗癌药物的协同作用，显示出良好的癌细胞杀灭效果。同时，在本发明提供的高分子前药中，抗癌药物通过腙键和酯键与两亲性聚合物骨架相连，这种结构能够在正常组织细胞中保持稳定，而在癌细胞内的酸性环境或酯酶作用下，腙键和酯键会发生水解，释放出抗癌药物，从而保证了抗癌药物在癌细胞内的有效释放。实验结果表明，在本发明提供的高分子前药浓度高于10μg/mL时，癌细胞的存活率低于15％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例14制备得到的叠氮化喜树碱的MALDI-TOF质谱图；
图2为本发明实施例16制备得到的叠氮化阿霉素的MALDI-TOF质谱图；
图3为本发明实施例17制备得到的聚合物前药的核磁共振波谱图；
图4为本发明实施例17制备得到的聚合物前药的药物浓度和细胞存活率的关系图；
图5为本发明实施例20制备得到的聚合物前药的纳米粒子的动态光散射图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高分子前药，具有式(I)结构：
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n；
R1为R2为
R3为
本发明提供了一种具有式(I)结构的高分子前药，其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n。所述m优选为45≤m≤227，更优选为m＝113；所述n优选为8≤n≤17；所述a、b、c和d优选为a≥0、b＞0、c＞0、d＞0，更优选为a≥0、0＜b≤5、0＜c≤5、0＜d≤5，a+b+c+d＝n。
本发明提供的高分子前药包括两亲性的聚合物骨架和接枝在聚合物骨架侧基上的抗癌药物，所述抗癌药物为喜树碱、紫杉醇和阿霉素中的两种或三种，该高分子前药中的抗癌药物种类多、含量高，通过前药中多种抗癌药物的协同作用，显示出良好的癌细胞杀灭效果。此外，该两亲性聚合物骨架在水中可以自组装形成核-壳结构的纳米粒子，对药物进行包裹和增溶，同时形成的纳米粒子可利用增强渗透保留效应(EPR效应)在肿瘤部位积累。在本发明提供的高分子前药中，抗癌药物通过腙键和酯键与两亲性聚合物骨架相连，在癌细胞内的酸性环境或酯酶作用下，腙键和酯键可发生水解，进而释放出抗癌药物，这种连接结构使本发明提供的高分子前药具有一定的刺激响应性。实验结果表明，在本发明提供的高分子前药浓度高于10μg/mL时，癌细胞的存活率低于15％。
本发明提供了一种高分子前药的制备方法，包括以下步骤：
式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药；
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；
所述叠氮化合物为式(III)、式(IV)和式(V)所示结构化合物中的至少两种；
本发明中，式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药。
其中，所述式(II)所示结构聚合物的化学名称为聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)，所述式(II)所示结构聚合物中，20≤m≤500；8≤n≤50。本发明对所述式(II)所示结构聚合物的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐和氨基化聚乙二醇单甲醚进行反应，得到式(II)所示结构聚合物。
所述γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐的结构如式(VI)所示：
本发明对所述γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
γ-丙炔基-L-谷氨酸酯和三光气进行反应，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐。
所述γ-丙炔基-L-谷氨酸酯的结构如式(VII)所示：
本发明对所述γ-丙炔基-L-谷氨酸酯的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
首先将丙炔醇和L-谷氨酸混合，然后向两者的混合物中加入浓硫酸。所述丙炔醇和L-谷氨酸的质量比优选为3：0.5～5，更优选为3：1～3，最优选为3：1.5～2.5。所述浓硫酸与丙炔醇的体积比优选为8：10～60，更优选为8：20～40，最优选为8：25～35。所述浓硫酸的质量浓度优选为80～98wt％。所述加入浓硫酸的方式优选为滴加，所述滴加的速率优选为10～40mL/h，更优选为20～30mL/h。本发明优选在加入浓硫酸的过程中控制体系温度为-5～5℃，更优选为0℃。
加入浓硫酸后，丙炔醇和L-谷氨酸在浓硫酸作用下进行反应，所述反应的时间优选为5～24h，所述反应的温度优选为温室。本发明优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌的速率优选为100rpm。反应结束后，将反应产物与强碱弱酸盐混合，然后过滤，过滤得到的固体再经过重结晶，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸酯。所述强碱弱酸盐优选为碳酸氢钠。所述强碱弱酸盐与丙炔醇的质量比优选为1：0.5～1.5。在本发明的一个实施例中，使用强碱弱酸盐的水溶液替代上述技术方案使用的强碱弱酸盐，所述强碱弱酸盐的水溶液的浓度优选为10～15wt％。
本发明中，所述γ-丙炔基-L-谷氨酸酯和三光气在进行反应，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐。其中，所述三光气又称固体光气，化学名称为双(三氯甲基)碳酸酯，所述三光气与γ-丙炔基-L-谷氨酸酯的质量比优选为2～6：7～8，更优选为3.5～4.5：7～8。本发明中，所述γ-丙炔基-L-谷氨酸酯和三光气进行反应，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐的过程具体为：
γ-丙炔基-L-谷氨酸酯和三光气混合，进行反应。所述反应的温度优选为30～60℃；所述反应的时间优选为20～60min。所述反应优选在有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选为四氢呋喃。所述有机溶剂与γ-丙炔基-L-谷氨酸酯的质量比优选为60～120：7～8，更优选为80～100：7～8。所述反应优选在氮气氛围中进行。优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌的速率优选为120～150rpm。
反应结束后，得到反应产物溶液，然后将所述反应产物溶液在过量的有机溶剂中沉降。所述有机溶剂优选为正己烷。所述沉降的温度优选为-30～-10℃；所述沉降的时间优选为5～24h。
沉降后，产物分离，得到油状液体。所述油状液体依次进行溶解、洗涤、干燥和除溶剂，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐。所述溶解的溶剂优选为乙酸乙酯；所述洗涤过程中，优选先使用冰水洗涤，再使用碳酸氢钠水溶液洗涤，所述碳酸氢钠水溶液的质量浓度优选为0.1～1wt％，所述洗涤的次数优选为2～10次；所述干燥的干燥剂优选为无水硫酸镁或无水硫酸钠；所述除溶剂的方式优选为真空抽干。
本发明中，所述γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐和氨基化聚乙二醇单甲醚进行反应，得到式(II)所示结构聚合物。其中，所述氨基化聚乙二醇单甲醚的结构如式(VIII)所示：
所述氨基化聚乙二醇单甲醚的数均分子量优选为2000～10000。所述氨基化聚乙二醇单甲醚和γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐的质量比优选为24：1～100，更优选为24：5～48。本发明对所述氨基化聚乙二醇单甲醚的来源没有特别限定，以本领域技术人员熟知的氨基化聚乙二醇单甲醚来源或市售的氨基化聚乙二醇单甲醚即可。
本发明中，所述γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐和氨基化聚乙二醇单甲醚进行反应，得到式(II)所示结构聚合物的过程具体为：
将γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐和氨基化聚乙二醇单甲醚混合，进行反应。所述反应的温度优选为室温；所述反应的时间优选为1～4d。优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌的速率优选为150～180rpm。本发明优选先将γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐和氨基化聚乙二醇单甲醚分别制成溶液，再将γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶液和氨基化聚乙二醇单甲醚溶液混合，进行反应。所述γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶液中的溶质为γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐，溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺，溶质和溶剂的质量比优选为500：1～100，更优选为500：5～48。所述氨基化聚乙二醇单甲醚溶液的溶质为氨基化聚乙二醇单甲醚，溶剂优选为氯仿或二氯甲烷，溶质和溶剂的质量比优选为24：30～100，更优选为24：40～60。
反应结束后，得到反应产物溶液，然后将所述反应产物溶液在过量有机溶剂中沉降。所述有机溶剂优选为无水乙醚和甲醇的混合物。沉降后，将产物分离，得到白色固体。将所述白色固体进行洗涤和干燥，得到式(II)所示结构聚合物。所述洗涤过程中，使用的洗涤剂优选为无水乙醚，所述洗涤的次数优选为1～5次。所述干燥的方式优选为抽真空干燥，所述干燥的时间优选为5～24h。
本发明中，所述式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药。其中，所述叠氮化合物为式(III)、式(IV)和式(V)所示结构化合物中的至少两种。所述叠氮化合物和式(II)所示结构聚合物的质量比为50～120：60～200。
所述式(III)所示结构化合物的化学名称为叠氮化喜树碱。本发明对所述式(III)所示结构化合物的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
喜树碱和叠氮戊酸进行反应，得到式(III)所示结构化合物。
其中，所述喜树碱与叠氮戊酸的质量比优选为20：5～30，更优选为20：10～20。本发明对所述叠氮戊酸的来源没有特别限定，可以是市售的叠氮戊酸，也可按照以下步骤制备：
叠氮戊酸乙酯水解，得到叠氮戊酸。
本发明对所述叠氮戊酸乙酯的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
叠氮化钠和溴戊酸乙酯进行反应，得到叠氮戊酸乙酯。
所述叠氮化钠和溴戊酸乙酯进行反应的温度优选为60～90℃，更优选为70～80℃。所述反应优选在溶剂中进行。所述溶剂优选为丙酮。所述溶剂与溴戊酸乙酯的质量比优选为34：2～8，更优选为34：4～6。在本发明的一个实施例中，选用丙酮水溶液作为叠氮化钠和溴戊酸乙酯反应的溶剂，所述丙酮水溶液的质量浓度优选为50～90wt％，更优选为65～75wt％。所述反应优选在回流装置中进行。反应结束后，得到反应产物溶液，然后将所述反应产物溶液中的溶剂抽干，得到反应产物。所述反应产物依次经过萃取、洗涤、干燥和除溶剂后，得到叠氮戊酸乙酯。所述萃取的萃取剂优选为二氯甲烷、补充；所述洗涤的洗涤剂优选为氯化钠溶液，所述氯化钠溶液的质量浓度优选为1～10wt％；所述干燥的干燥剂优选为无水硫酸钠、补充；所述除溶剂的方式优选为真空抽干。
本发明中，所述叠氮戊酸乙酯水解，得到叠氮戊酸的过程具体为：
首先，将叠氮戊酸乙酯与有机溶剂混合，得到叠氮戊酸乙酯溶液。其中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或甲醇。所述叠氮戊酸乙酯与有机溶剂的质量比优选为0.5～3：5，更优选为1～2：5。然后，将得到的叠氮戊酸乙酯溶液与碱混合，进行反应。所述碱优选为氢氧化锂。所述碱与叠氮戊酸乙酯的质量比优选为1：0.5～5，更优选为1：1～2。在本发明的一个实施例中，使用碱的水溶液替代上述技术方案使用的碱，所述碱的水溶液的浓度优选为10～20wt％。所述反应的温度优选为15～40℃。所述反应的时间优选为6～24h。本发明优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌的速率优选为150～180rpm。
反应结束后，得到反应产物溶液，利用酸液调节所述反应产物溶液pH至7以下，优选为3～5。所述酸液优选为盐酸溶液或硝酸溶液，所述酸液的浓度优选为0.5～2mol/L。利用酸液调节pH后，对调节pH后的反应产物溶液进行萃取，萃取剂优选为乙醚。萃取出的有机相经过洗涤、干燥后，得到叠氮戊酸。所述洗涤过程中，优选先用水洗，再用氯化钠溶液洗涤；所述干燥的干燥剂优选为无水硫酸镁或无水硫酸钠。
本发明中，所述喜树碱和叠氮戊酸进行反应，得到式(III)所示结构化合物的过程具体为：
喜树碱和叠氮戊酸混合，进行反应。所述反应的时间优选为12～48h。所述反应优选在有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选为二氯甲烷。所述有机溶剂与叠氮戊酸的质量比优选为150～300：1。所述反应优选在催化剂存在条件下进行，所述催化剂优选为4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或N,N-二环己基碳二亚胺中的一种或多种。所述催化剂与喜树碱的质量比优选为20～30：19，更优选为25～28：19。优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌速率优选为150～180rpm。
反应结束后，将反应产物倒入水中，然后经过萃取、干燥、除溶剂、过柱和二次除溶剂，得到式(III)所示结构化合物。所述萃取的萃取剂优选为二氯甲烷；所述干燥的干燥剂优选为无水硫酸镁或无水硫酸钠；所述除溶剂的方式优选为旋蒸；所述过柱过程中，使用的固定相优选为硅胶，使用的淋洗剂优选为二氯甲烷和甲醇的混合液，所述二氯甲烷和甲醇的体积比优选为80～100:1～4；所述二次除溶剂的方式优选为真空抽干。
所述式(IV)所示结构化合物的化学名称为叠氮化阿霉素。本发明对所述式(IV)所示结构化合物的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
阿霉素和叠氮戊酸肼进行反应，得到式(IV)所示结构化合物。
所述阿霉素与叠氮戊酸肼的质量比优选为3：2～6，更优选为3：4～5。本发明对所述叠氮戊酸肼的来源没有特别限定，可以是市售的叠氮戊酸肼，也可按照以下方法制备：
叠氮戊酸乙酯与水合肼进行反应，得到叠氮戊酸肼。
所述叠氮戊酸乙酯与水合肼的质量比优选为3：5～12，更优选为3：8～10。所述反应的温度优选为50～70℃。所述反应的时间优选为12～36h。所述反应优选在有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选为无水乙醇。所述有机溶剂与叠氮戊酸乙酯的质量比优选为5～20：1。本发明优选在叠氮戊酸乙酯与水合肼反应过程中对其进行搅拌，所述搅拌的速率优选为150～180rpm。
本发明中，所述阿霉素和叠氮戊酸肼进行反应，得到式(IV)所示结构化合物的过程具体为：
阿霉素和叠氮戊酸肼混合，在避光条件下进行反应。所述反应的时间优选为12～48h。所述反应的温度优选为15～40℃。所述反应优选在有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选为甲醇。所述有机溶剂和阿霉素的质量比优选为40：0.1～0.5，更优选为40：0.2～0.4。所述反应优选在催化剂存在条件下进行，所述催化剂优选为三氟乙酸。所述催化剂与阿霉素的质量比优选为0.1～1：300，更优选为0.3～0.4：300。优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌速率优选为150～180rpm。
反应结束后，得到反应产物溶液，然后将所述反应产物溶液与有机溶剂混合，所述有机溶剂优选为乙腈，所述反应产物溶液与有机溶剂的体积比优选为1：4～8。为节约有机溶剂的用量，优选在与有机溶剂混合之前对反应产物溶液进行低温加热，使反应产物溶液增稠，但加热温度不能太高，保证反应产物溶液中无固体析出。加入有机溶剂后，进行冷冻。所述冷冻的温度优选为-30～-10℃。冷冻后，离心分离，得到清液和离心产物。本发明优选对所述清液进行再次冷冻和离心分离。对离心分离得到的离心产物进行干燥处理，得到式(IV)所示结构化合物。
所述式(V)所示结构化合物的化学名称为叠氮化紫杉醇。本发明对式(V)所示结构化合物的来源没有特别限定，可以是市售的，也可按照以下步骤制备：
紫杉醇和叠氮戊酸进行反应，得到式(V)所示结构化合物。
所述紫杉醇与叠氮戊酸的质量比优选为1～10：1，更优选为2～4：1。本发明中，所述紫杉醇和叠氮戊酸进行反应，得到式(V)所示结构化合物的过程具体为：
紫杉醇和叠氮戊酸混合，进行反应。所述反应的时间优选为12～48h。所述反应优选在有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选为二氯甲烷。所述有机溶剂和紫杉醇的质量比优选为60～100：1。所述反应优选在催化剂存在条件下进行，所述催化剂优选为4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或N,N-二环己基碳二亚胺。所述催化剂与紫杉醇的质量比优选为1～3：3，更优选为2～3：3。优选在反应过程中对反应物进行搅拌，所述搅拌速率优选为150～180rpm。
反应结束后，将反应产物倒入水中，然后经过萃取、干燥、除溶剂、过柱和二次除溶剂，得到式(V)所示结构化合物。所述萃取的萃取剂优选为二氯甲烷；所述干燥的干燥剂优选为无水硫酸镁或无水硫酸钠；所述除溶剂的方式优选为旋蒸；所述过柱过程中，使用的固定相优选为硅胶，使用的淋洗剂优选为二氯甲烷和甲醇的混合液，所述二氯甲烷和甲醇的体积比优选为80～100：1～4；所述二次除溶剂的方式优选为真空抽干。
本发明中，所述式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药。其中，所述有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。所述有机溶剂与式(II)所示结构聚合物的质量比优选为10：0.01～1，更优选为10：0.06～0.2。所述催化剂优选为溴化亚铜或硫酸铜与抗坏血酸钠。所述催化剂与式(II)所示结构聚合物的质量比优选为5：10～1000，更优选为5：60～200。
本发明中，所述式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药的过程具体为：
所述式(II)所示结构聚合物、叠氮化合物、催化剂和有机溶剂混合，进行反应。所述反应的温度优选为15～35℃。所述反应的时间为12～48h。为提高反应速率，所述反应优选在胺类促进剂存在下进行。所述胺类促进剂优选为五甲基二乙烯基三胺。所述胺类促进剂与式(II)所示结构聚合物的质量比优选为8：10～1000，更优选为8：60～200。为除去反应体系中的氧气，本发明优选在反应前对反应物的溶液进行冻融，所述冻融的次数优选为2～6次。
反应结束后，得到反应产物溶液，然后将反应产物溶液通过中性氧化铝柱，除去产物溶液中的铜离子，之后透析、冻干，得到高分子前药。
本发明所提供的高分子前药的制备方法过程简单，通用性强，制备得到的高分子前药对癌细胞具有良好的杀灭效果。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
γ-丙炔基-L-谷氨酸酯的合成
量取丙炔醇30mL，称取L-谷氨酸20g，加入反应瓶中，在0℃条件下向反应瓶中滴加浓硫酸8mL，20min内滴加完毕。室温下搅拌12h。将反应溶液倾倒入200mL 12wt％的碳酸氢钠溶液中，得到白色沉淀。将白色沉淀从溶液中分离，在水中重结晶，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸酯。
对上述得到的γ-丙炔基-L-谷氨酸酯进行检测，结果表明，该γ-丙炔基-L-谷氨酸酯具有式(VII)结构。
实施例2
γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐的合成
将实施例1制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸酯7.4g和三光气3.96g悬浮于100mL干燥的四氢呋喃中，通入氮气，混合物在50℃油浴中搅拌直至溶液变清。将所述变清的溶液利用400mL正己烷沉降，在-20℃条件下放置12h，去上层溶液，将下层黄色油状液体收集起来重新溶解于100mL乙酸乙酯中，利用50mL冰水洗涤两次，再利用50mL冷的0.5wt％碳酸氢钠水溶液洗涤两次。洗涤后，有机相使用无水硫酸镁干燥，干燥后滤除硫酸镁固体，滤液转移至一火烤过的反应瓶中，在真空中抽干溶剂，得到γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐。
对得到的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐进行检测，结果表明，该γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐具有式(VI)结构。
实施例3
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取2.4g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为2000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝45，n＝9，数均分子量为3600g/mol。
实施例4
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取3.5g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为2000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝45，n＝13，数均分子量为4300g/mol。
实施例5
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取4.8g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为2000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝45，n＝18，数均分子量为5200g/mol
实施例6
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取0.9g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为5000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为6400g/mol。
实施例7
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取1.4g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为5000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝113，n＝13，数均分子量为7300g/mol。
实施例8
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取1.9g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为5000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝113，n＝18，数均分子量为8200g/mol。
实施例9
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取0.5g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为10000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝227，n＝8，数均分子量为11400g/mol。
实施例10
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取0.7g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为10000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝227，n＝12，数均分子量为12100g/mol。
实施例11
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)的合成
称取0.9g实施例2制得的γ-丙炔基-L-谷氨酸-N-羧基内酸酐溶解于50mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，加入溶解于5mL二氯甲烷的2.4g氨基化聚乙二醇单甲醚(数均分子量为10000g/mol)，室温下搅拌3天后，利用过量的乙醚/甲醇(2/1v/v)沉降，再利用无水乙醚洗涤两次，抽真空干燥，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)。
对得到的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)具有式(II)结构，其中m＝227，n＝17，数均分子量为13100g/mol。
实施例12
叠氮戊酸乙酯的合成
取3.1g叠氮化钠和5.1g的溴戊酸乙酯，加30mL丙酮和10mL水溶解，75℃下回流反应。反应结束后，抽真空除去丙酮，然后用二氯甲烷萃取产物，再用5wt％氯化钠溶液洗涤，洗涤后用无水硫酸钠干燥，真空抽干，得到无色油状的叠氮戊酸乙酯。
实施例13
叠氮戊酸的合成
将1.6g实施例12制得的叠氮戊酸乙酯加入到5mLN,N-二甲基甲酰胺中，将1g氢氧化锂溶于5mL水中，然后将叠氮戊酸乙酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液和氢氧化锂的水溶液混合，混合后在25℃条件下搅拌12h。利用1mol/L的HCl将混合液的pH调至4，然后利用乙醚萃取，萃取后的有机相用水洗再用5wt％氯化钠溶液洗。之后用无水硫酸镁干燥，干燥后滤除硫酸镁固体，滤液在真空中抽干溶剂，得到叠氮戊酸。
实施例14
叠氮化喜树碱的合成
取190mg喜树碱、160mg实施例13制得的叠氮戊酸、66mg的4-二甲氨基吡啶和0.2g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶于二氯甲烷中，搅拌反应36h，然后将产物倒入一次蒸馏水中，再利用二氯甲烷萃取，萃取后的有机相用无水硫酸镁干燥，干燥后滤除硫酸镁固体，滤液旋干二氯甲烷溶剂，过硅胶柱，淋洗剂为二氯甲烷/甲醇(90/2.5v/v)，过柱后真空抽干溶剂，得到叠氮化喜树碱。
对上述制得的叠氮化喜树碱进行MALDI-TOF质谱分析，结果如图1所示。通过图1的质谱分析结果可知，该叠氮化喜树碱分子量为472.17g/mol。
实施例15
叠氮化紫杉醇的合成
取300mg紫杉醇、100mg实施例13制得的叠氮戊酸、66mg的4-二甲氨基吡啶和0.2g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶于二氯甲烷中，搅拌反应36h，然后将产物倒入一次蒸馏水中，再利用二氯甲烷萃取，萃取后的有机相用无水硫酸镁干燥，干燥后滤除硫酸镁固体，滤液旋干二氯甲烷溶剂，过硅胶柱，淋洗剂为二氯甲烷/甲醇(90/2.5v/v)，过柱后真空抽干溶剂，得到叠氮化紫杉醇。
对上述制得的叠氮化紫杉醇进行MALDI-TOF质谱分析，结果表明，该叠氮化紫杉醇分子量为978.39g/mol。
实施例16
叠氮化阿霉素的合成
取3g实施例12制得的叠氮戊酸乙酯与8.8g水合肼溶于无水乙醇中，在60℃下搅拌反应24h，得到叠氮戊酸肼。称取0.45g叠氮戊酸肼与0.3g阿霉素溶于50mL甲醇中，以0.25μL三氟乙酸作催化剂，25℃避光搅拌24h。用旋转蒸发仪蒸掉部分甲醇，直至溶液刚好饱和为止，加入五倍体积的乙腈，在-20℃条件下冷冻后离心收集沉淀，保留上层液再重结晶一次并离心。将离心产物真空干燥，得到叠氮化阿霉素。
对上述制得的叠氮化阿霉素进行MALDI-TOF质谱分析，结果如图2所示。通过图2的质谱分析结果可知，该叠氮化阿霉素分子量为682.26g/mol。
实施例17
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素的合成
称取200mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)，44.8mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、43mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素进行分子量测定，结果表明该聚合物的数均分子量为9200g/mol。对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素进行核磁共振波谱检测，结果如图3所示，通过图3可以看出，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8。
实施例18
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素的合成
称取200mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)，29.8mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、64.6mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mLN,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为9400g/mol。
实施例19
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素/紫杉醇的合成
称取200mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)，14.9mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、32.3mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、30.2mg实施例15制得的叠氮化紫杉醇、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素/紫杉醇。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为8800g/mol。
实施例20
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱的合成
称取200mg实施例4制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、74.7mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱具有式(I)结构，其中m＝45，n＝13，数均分子量为5700g/mol。
实施例21
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱的合成
称取200mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、80mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为8700g/mol。
实施例22
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱的合成
称取200mg实施例8制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、120mg实施例14制得的叠氮化喜树碱、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱具有式(I)结构，其中m＝113，n＝18，数均分子量为12900g/mol。
实施例23
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素的合成
称取92.9mg实施例4制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、50mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素具有式(I)结构，其中m＝45，n＝13，数均分子量为6300g/mol。
实施例24
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素的合成
称取64mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、30mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为9100g/mol。
实施例25
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素的合成
称取69mg实施例8制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、50mg实施例16制得的叠氮化阿霉素、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合阿霉素具有式(I)结构，其中m＝113，n＝18，数均分子量为13600g/mol。
实施例26
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇的合成
称取100mg实施例4制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、100mg实施例15制得的叠氮化紫杉醇、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇具有式(I)结构，其中m＝45，n＝13，数均分子量为8200g/mol。
实施例27
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇的合成
称取70mg实施例6制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、30mg实施例15制得的叠氮化紫杉醇、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇具有式(I)结构，其中m＝113，n＝8，数均分子量为9300g/mol。
实施例28
聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇的合成
称取75mg实施例8制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)、100mg实施例15制得的叠氮化紫杉醇、5mg溴化亚铜、8mg五甲基二乙烯基三胺加入反应瓶中，加入10mL N,N-二甲基甲酰胺将反应物溶解，反复冻融三次除去反应体系中的氧气，25℃避光搅拌反应24h。反应结束后，将反应产物溶液通过中性氧化铝柱除铜离子，然后透析、冻干，得到聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇。
对上述制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇进行检测，结果表明，该聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合紫杉醇具有式(I)结构，其中m＝113，n＝18，数均分子量为18700g/mol。
实施例29
高分子前药粒径测试
将实施例17制得的聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素5mg溶解于1mL的二甲基亚砜中，室温下搅拌4h，然后边搅拌边向溶液中滴入2mL去离子水。将溶液移至透析袋，用去离子水透析24h，然后冻干，得到纳米粒子。利用动态光散射测量该纳米粒子的粒径，测量仪器为Wyatt DAWN EOS准弹性光散射仪，光源为垂直偏振的氦-氖激光器，散射角固定在90°，测量结果如图4所示。
通过图4可以看出，由聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)键合喜树碱/阿霉素制成的纳米粒子粒径为167±15.1nm，表面电位-2.34±0.18mV。
实施例30
高分子前药药效测试
将MCF-7细胞培养于RPMI 1640培养基(GIBCO)，加入10wt％胎牛血清(Life Technologies)、0.03wt％L-谷氨酸、100.0U/mL青霉素和100.0μg/mL链霉素(sigma)，在37℃，5％CO2的气氛中培养。细胞以5×103个细胞/孔的密度种于96-孔培养板，每孔加入180μL DMEM培养基(含有10wt％胎牛血清、50U/mL青霉素和50U/mL链霉素)，在37℃，5％CO2的气氛中培养24h。移去培养基，每孔加入200μL DMEM完全培养基，然后加入不同浓度的上述实施例制得的高分子前药，在37℃，5％CO2的气氛中继续培养72h，用MTT法测试。利用Bio-Rad 680酶标仪测量每个孔在490nm处的吸收值。细胞存活率按以下公式计算：细胞存活率(％)＝(Asample/Acontrol)×100％，这里Asample和Acontrol分别是指样品孔和空白对照孔(加入PBS)的吸收值。
表1为不同测试组在药物浓度为10μg/mL时的MCF-7细胞的存活率结果。
表1 不同测试组在药物浓度为10μg/mL时的MCF-7细胞的存活率
| 测试组编号 | 载药量/％ | 细胞存活率/％ |
| 实施例17 | 30.51 | 6.3 |
| 实施例19 | 27.91 | 5.8 |
| 实施例21 | 28.57 | 34.2 |
| 实施例24 | 31.91 | 12.1 |
| 实施例27 | 30.00 | 8.4 |
通过表1可以看出，在载药量基本一致的条件下，实施例19的细胞存活率最低，且实施例17和实施例19的细胞存活率明显低于实施例21、实施例24和实施例27。说明本发明提供的高分子前药中的多种抗癌药物之间存在协同作用，可实现更好的癌细胞杀灭效果。
图5为实施例17制备得到的聚合物前药的药物浓度和细胞存活率的关系图。通过图5可以看出，细胞存活率随着药物浓度的上升而下降，当药物浓度高于10μg/mL时，MCF-7细胞的存活率低于15％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高分子前药，具有式(I)结构：
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；a≥0，b、c和d中至少有两个不为0，a+b+c+d＝n；
R1为R2为
R3为
2.根据权利要求1所述的前药，其特征在于，所述b、c和d都不为0。
3.一种高分子前药的制备方法，包括以下步骤：
式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物在催化剂和有机溶剂存在下进行反应，得到高分子前药；
其中，20≤m≤500；8≤n≤50；
所述叠氮化合物为式(III)、式(IV)和式(V)所示结构化合物中的至少两种；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述式(II)所示结构聚合物和叠氮化合物的质量比为60～200：50～120。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为15～35℃。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为12～48h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为溴化亚铜或硫酸铜与抗坏血酸钠。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
9.根据权利要求3～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应在胺类促进剂存在下进行。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述胺类促进剂为五甲基二乙烯基三胺。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107614019A (zh) * | 2015-03-09 | 2018-01-19 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于组合抗癌疗法的聚合物‑药物结合物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693485A2 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-24 | Tanabe Seiyaku Co., Ltd. | Baccatin derivatives and processes for preparing the same |
| CN102167818A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-08-31 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 聚（γ-丙炔基-L-谷氨酸酯）嵌段共聚物、其制备方法及水凝胶 |
| CN103224702A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-31 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 还原敏感型聚氨基酸纳米水凝胶及其制备方法 |
| CN103467746A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种两亲性聚合物及其制备方法 |
| CN103977421A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 成都市绿科华通科技有限公司 | 一种高分子基pH敏感药物胶束的制备 |
-
2014
- 2014-08-21 CN CN201410418244.1A patent/CN104177614B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693485A2 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-24 | Tanabe Seiyaku Co., Ltd. | Baccatin derivatives and processes for preparing the same |
| CN102167818A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-08-31 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 聚（γ-丙炔基-L-谷氨酸酯）嵌段共聚物、其制备方法及水凝胶 |
| CN103224702A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-31 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 还原敏感型聚氨基酸纳米水凝胶及其制备方法 |
| CN103467746A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种两亲性聚合物及其制备方法 |
| CN103977421A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 成都市绿科华通科技有限公司 | 一种高分子基pH敏感药物胶束的制备 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MOHIUDDIN A, ET AL: "PEG-Polypeptide block copolymers as pH-Responsive endosome solubilizing drug nanocarriers", 《MOLECULAR PHARMACEUTICS》 * |
| XIAOYONG ZHAO, ET AL: "Enhanced stability of polymeric micells based on postfunctionalized poly(ethylene glycol)-b-poly(γ-propargyl L-glutamate): the substituent effect", 《BIOMACROMOLECULES》 * |
| YILONG CHENG, ET AL: "Versatile biofunctionalization of polypeptide-based thermosensitive hydrogels via click chemistry", 《BIOMACROMOLECULES》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107614019A (zh) * | 2015-03-09 | 2018-01-19 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于组合抗癌疗法的聚合物‑药物结合物 |
Also Published As
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