CN104774324B - 一种聚合物fa‑f87‑pla及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物医药领域，涉及一种指示型药物载体。本发明公开了一种聚合物，该聚合物兼具药物载体及指示功能，能有效看出本药物载体是否进入细胞、进入细胞的数量，具有良好的前景。此外，本发明药物载体，具有很好的生物相容性。

Description

一种聚合物FA-F87-PLA及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于生物医药领域，涉及一种指示型药物载体。
背景技术
我们知道，目前大部分药物(如抗癌药物)是疏水性的，也就是不溶于水，很容易被人体内的一系列排斥反应排出体外，如药物抵制作用、酶降解作用等等，这大大限制了癌症等疾病治疗的有效性。而生物相容性两亲性高分子形成的纳米粒子可以作为药物载体，把药物包埋在疏水核内，表面由纳米粒子的亲水层保护，这样药物便可被输送到病变部位(如肿瘤等)，从而起到有效治疗癌症的作用。所谓两亲性高分子，也就是含有亲水链段和疏水链段的高分子材料。其中聚丙交酯[poly(lactic acid),PLA]是一类常常被选用的疏水链段，因为它既具有生物相容性又具有生物可降解性，也已被美国FDA批准使用。它在人体内可以降解成为小分子，从而易于被排出体外，所以它被广泛应用于生物医药领域。作为药物载体，Pluronic嵌段共聚物也是一类被广泛研究的聚合物，Pluronic是一种已经商业化的产品，具有很好的生物相容性，部分PEO含量高的Pluronic产品已经被美国食品与药物管理局(FDA)批准使用。
在药物载体研发中，药物载体是否进入细胞、进入细胞的数量、进入细胞后作用于什么部位是亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种聚合物，能够作为药物载体，并能方便看到该药物载体是否进入细胞、进入细胞的数量。同时还提供了该聚合物的制备方法。
本发明聚合物FA-F87-PLA具体结构式如下：
(见图1)。
其合成路线如图3，具体制备方法是：
(1)按照重量比，先将F87(20g,2.60mmol)放入干燥的圆底烧瓶中，加入100ml干燥CH2Cl2中溶解。接着用10ml无水二甲亚砜(DMSO)溶解4-二甲氨基吡啶(DMAP)(0.19mg,1.56mmol)和叶酸(folic acid,FA)(0.83g,1.89mmol)的混合物，加入反应瓶里。然后将1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)(0.36g,1.74mmol)的CH2Cl2(25ml)溶液用滴液漏斗加入反应瓶中(在冰浴环境)，滴加完后继续反应48h。反应完后8％的NaHCO3溶液萃取反应液以除去未反应的FA等杂质。然后将萃取液旋干后用CH2Cl2溶解后沉淀入冻乙醚之中纯化两次，取沉淀烘干后制得FA-F87-OH。
(2)用FA-F87-OH做大分子引发剂和辛酸亚锡为催化剂，在无水、无氧的条件下，引发环状单体丙交酯(lactide,LA)进行开环聚合反应，最终得到所需的共聚物。具体合成方法为：反应瓶通过抽真空-通氩气除氧除湿后，在氩气条件下加入FA-F87-OH、丙交酯和辛酸亚锡，丙交酯的量为FA-F87-OH重量的50–100％，辛酸亚锡的量为丙交酯重量的0.1-0.15％，将反应物加热至140-160℃，搅拌下，反应持续7-9小时；将反应物二氯甲烷溶解，然后沉入甲醇中，有白色物质沉出，过滤；然后再用二氯甲烷溶解聚合物，并沉入甲醇中，过滤，干燥，得到FA-F87-PLA共聚物；
(3)取FA-F87-PLA 30mg与TMRCA 1-3mg溶解于干燥的甲苯溶液中，并在氩气保护下80℃反应5h。之后将产物用截留分子量为3500的透析袋在对二甲基甲酰胺(DMF)中透析5天将其中没有反应的TMRCA去除掉，再在去离子水中透析3天去除DMF后冻干保存，制得了最终产物FA-F87-PLA-TMRCA。
本发明提供的聚合物兼具药物载体及指示功能，能有效看出本药物载体是否进入细胞、进入细胞的数量，具有良好的前景。此外，本发明药物载体，具有很好的生物相容性。
附图说明
图1为本发明的FA-F87-PLA-TMRCA高分子荧光探针的化学结构式；
图2为本发明聚合物FA-F87-PLA-TMRCA在人卵巢癌细胞OVCAR-3中的荧光图像；
图3本发明聚合物合成路线。
具体实施方式
实施例1
1、先将Pluronic F87(PEO61-PPO40-PEO61,)(20g,2.60mmol)放入干燥的圆底烧瓶中，加入100ml干燥CH2Cl2中溶解。接着用10ml无水二甲亚砜(DMSO)溶解4-二甲氨基吡啶(DMAP)(0.19mg,1.56mmol)和叶酸(folic acid,FA)(0.83g,1.89mmol)的混合物，加入反应瓶里。然后将1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)(0.36g,1.74mmol)的CH2Cl2(25ml)溶液用滴液漏斗加入反应瓶中(在冰浴环境)，滴加完后继续反应48h。反应完后8％的NaHCO3溶液萃取反应液以除去未反应的FA等杂质。然后将萃取液旋干后用CH2Cl2溶解后沉淀入冻乙醚之中纯化两次，取沉淀烘干后制得FA-F87-OH。所得共聚物称重为11.61g,产率为55.7％。
2、反应瓶通过抽真空-通氩气除氧除湿后，在氩气条件下加入2.5g FA-F87-OH、丙交酯2.5g和辛酸亚锡3mg，将反应物加热至120℃，搅拌下，反应持续6小时；将反应物二氯甲烷溶解，然后沉入甲醇中，有白色物质沉出，过滤；然后再用二氯甲烷溶解聚合物，并沉入甲醇中，过滤，干燥，最终得到FA-F87-PLA共聚物(载体)0.86g，产率为17.2％。
结构表征1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):1.1-1.2(m,CH3of PPO block in F87),1.5-1.7(m,CH3of PLA block),3.3-3.7(m,OCH2CH2of PEO block and OCH2CH of PPOblock in F87),5.1-5.3(m,CH of PLA block)。
制备得到的FA-F87-PLA共聚物的分子量和PLA的链段含量由FA-F87-PLA的核磁谱图计算得到，结果为FA-F87-PLA的分子量(Mn)为24800，PLA链段的含量为67.1wt％，也即相应聚合物的结构式为FA-PEO61-PPO40-PEO61-PLA231。
3、取FA-F87-PLA 30mg与四甲基罗丹明-5-羧基叠氮(tetramethylrhodamine-5-carbonyl azide,TMRCA)1.3mg溶解于干燥的甲苯溶液中，并在氩气保护下80℃反应5h。之后将产物用截留分子量为3500的透析袋在对二甲基甲酰胺(DMF)中透析5天将其中没有反应的TMRCA去除掉，再在去离子水中透析3天去除DMF后冻干保存，最终制得了FA-F87-PLA-TMRCA。
4、荧光显微镜实验：人卵巢癌细胞OVCAR-3被接种在96孔板上，细胞密度为2×104个细胞·ml-1，在CO2孵箱内培养8h。然后将FA-F87-PLA-TMRCA纳米粒子水溶液加入细胞中培养24h。接着用荧光显微镜观察荧光图像。图2为荧光图像的结果。由图中细胞内的荧光可知，TMRCA被成功地连接在FA-F87-PLA共聚物上。并且FA-F87-PLA-TMRCA纳米粒子成功地进入了OCVAR细胞中。

Claims (4)

1.一种聚合物，其分子结构式如下：
2.如权利要求1所述聚合物，其制备方法包括以下步骤：
(1)按照重量比，先将20g,2.60mmol F87(PEO61-PPO40-PEO61)放入干燥的圆底烧瓶中，加入100ml干燥CH2Cl2中溶解；接着用10ml无水二甲亚砜溶解0.19mg,1.56mmol 4-二甲氨基吡啶和0.83g,1.89mmol叶酸的混合物，加入反应瓶里；然后将0.36g,1.74mmol 1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)的CH2Cl2溶液25ml用滴液漏斗在冰浴环境加入反应瓶中，滴加完后继续反应48h；反应完后8％的NaHCO3溶液萃取反应液以除去未反应的FA等杂质；然后将萃取液旋干后用CH2Cl2溶解后沉淀入冻乙醚之中纯化两次，取沉淀烘干后制得FA-F87-OH；
(2)用FA-F87-OH做大分子引发剂和辛酸亚锡为催化剂，在无水、无氧的条件下，引发环状单体丙交酯进行开环聚合反应，最终得到所需的共聚物；具体合成方法为：反应瓶通过抽真空-通氩气除氧除湿后，在氩气条件下加入FA-F87-OH、丙交酯和辛酸亚锡，丙交酯的量为FA-F87-OH重量的50–100％，辛酸亚锡的量为丙交酯重量的0.1-0.15％，将反应物加热至140-160℃，搅拌下，反应持续7-9小时；将反应物二氯甲烷溶解，然后沉入甲醇中，有白色物质沉出，过滤；然后再用二氯甲烷溶解聚合物，并沉入甲醇中，过滤，干燥，得到FA-F87-PLA共聚物；
(3)取FA-F87-PLA 30mg与TMRCA 1-3mg溶解于干燥的甲苯溶液中，并在氩气保护下80℃反应5h；之后将产物用截留分子量为3500的透析袋在对二甲基甲酰胺中透析5天将其中没有反应的TMRCA去除掉，再在去离子水中透析3天去除DMF后冻干保存，制得了最终产物FA-F87-PLA-TMRCA。
3.权利要求1所述的聚合物在制备指示型药物载体的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述指示型药物载体为能指示药物载体进入细胞内位置及数量的指示型药物载体。
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