CN105254836B - 主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束 - Google Patents

主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束，属于化学合成药物技术领域。该主链含光敏前药两亲性高分子结构式如式(I)所示，本发明还提供一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，该方法先制备光活性四价铂配合物；然后将上述得到的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；最后将得到的第一中间体与不同分子量的单甲醚聚乙二醇反应，得到主链含光敏前药两亲性高分子。本发明还提供上述主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束。本发明提供的主链含光敏前药两亲性高分子具有较低的细胞毒性和较高的抗癌活性。

Description

主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束
技术领域
本发明属于化学合成药物技术领域，具体涉及一种主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束。
背景技术
随着高分子纳米技术的不断发展，近些年来，越来越多的研究工作聚焦于开发多功能性高分子纳米材料，用于癌症相关研究。高分子纳米载药材料尤其引人关注，其在抗癌药物输送控释领域中的应用前景已经得到了广泛的讨论。目前为止，高分子纳米载药材料体系有高分子药物键合物，聚合物微球，纳米凝胶，囊泡以及纳米胶束等等。其中，基于两亲性嵌段共聚物自组装的纳米胶束，拥有较低的临界胶束浓度，高的胶体稳定性，窄且大小可调的粒度分布,高的疏水性药物担载效率，保护药物在循环、运输至目标器官或组织过程中的活性,以及癌细胞主动靶向分子的修饰和细胞内传输等诸多特性，是一种非常具有应用前景的高分子纳米载药体系。
为了能够实现纳米胶束担载的抗癌药物快速可控及癌细胞靶向释放，pH值、温度、光、氧化还原或化学变化等外部刺激下能发生结构响应性的基团被引入到两亲性嵌段共聚物纳米载药胶束中以制备刺激响应性纳米胶束。其中,光刺激响应性纳米胶束在癌症治疗领域的应用前景一直吸引着人们的大量关注，这是由于近年来光纤技术的发展，将光精确的传输至身体大部分组织和器官变为了可能；同时光是时间和空间可控的,并可调节强度和波长等参数从系统外部触发胶束结构的变化实现担载药物的定点、定时、定量控制释放。目前为止，依据不同的光刺激响应基团和基团在胶束中的位置，光刺激响应性两亲性嵌段共聚物纳米胶束大致可分为四种类型。第一种是基于光刺激胶束亲水——疏水平衡转变响应的两亲性嵌段共聚物纳米胶束。第二种是将光刺激响应基团简单地引入到胶束的壳-核界面上。第三种是将光刺激响应基团作为重复单位引入到胶束核层疏水嵌段主链中。最后一种是可逆的光交联胶束体系，往往是通过不同波长的光来调控胶束的交联与解交联，从而改变胶束的稳定性。相比其它几种类型，主链光刺激响应性高分子纳米胶束在高分子疏水主体上有更多的光敏感解离基团，可以在光刺激下快速的诱导高分子和胶束结构的崩解，迅速释放出担载药物，更好的达到药物控制释放的目的。因此，开发出安全、高效的主链光刺激响应性高分子纳米胶束材料应用于抗癌药物的控制释放实现个体化治疗将产生巨大的社会和经济效益。
虽然光刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束体系种类繁多并在抗癌药物控制释放领域的应用有较多的探讨，但是主链光刺激响应性高分子纳米胶束的工作却少有报道。最近，Zhao等人等将光刺激响应基团邻硝基苯酯作为重复单元引入到胶束核层疏水嵌段主链中，实现了纳米胶束在紫外条件下快速响应性崩解和包裹药物的可控释放。然而要最终实现上述体系在抗癌药物控释的应用依然面临诸多挑战。首先上述工作都停留在体外释放或者细胞水平，并没有深层次动物水平上的研究；其次，邻硝基苯酯等光刺激响应基团本身的毒性以及光反应后产物的毒性问题，都很少被考察会限制胶束的进一步生物应用。同时，光刺激响应波长的选择余地较少。邻硝基苯酯光敏基团只对应一种光响应波长，且为紫外光刺激响应的，调控空间有限。同时，紫外光照射一定程度会损伤健康细胞，且其对组织的渗透能力也相对有限。因此我们可以发现，针对主链光刺激响应性两亲性嵌段共聚物纳米胶束作为抗癌药物可控释放载体在癌症治疗应用中的这些关键科学问题依然有非常大的研究和探索空间。
顺铂等二价金属铂类药物是癌症化疗中非常重要的一类抗癌药物，用以治疗一半以上的癌症，但是临床上的剂量效果和化疗效用受到其严重毒副作用及耐药性等问题的极大限制。为了解决顺铂等二价金属铂类药物的毒性和耐药性，具有“前药”特性的四价铂药及其纳米担载体系广受关注。其中有一类由英国华威尔大学Peter Sadler等人合成的含叠氮配体的四价光敏铂，本身毒性及抗癌活性较低，可以在较温和的紫外光照射下还原成更具有抗癌活性的二价铂药，与DNA交联杀死癌细胞。大部分四价光敏铂的吸收谱图在紫外区，通过改变其胺配体的结构可以将谱图延伸至可见光区域，如胺配体为吡啶的四价光敏铂可在可见光刺激下发生光还原。然而四价光敏铂和其它小分子药物一样，存在血液循环时间短，易被清除，生物利用度低，肿瘤部位药物浓度较低等缺点。最近，结合纳米载体的“EPR”效应，Min以及Lin等人都将可见光敏感的四价光敏吡啶铂键合到无机上转化纳米颗粒上实现了近红外可控的铂药释放；Xiao等人将紫外光敏感的四价光敏顺铂键合到高分子侧链上自组装成纳米胶束，都取得了较好的抗癌效果。然而，上述工作都是从四价光敏铂为一种抗癌药物本身出发实现铂药的担载和光可控释放，而将四价光敏铂作为一种光刺激响应基团并且引入到两亲性嵌段聚合物的主链中设计合成不同光波长刺激敏感的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束的工作到目前为止几乎没有报道。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种主链含光敏前药两亲性高分子、制备方法及其纳米胶束，该主链含光敏前药两亲性高分子及纳米胶束具有较低的细胞毒性和较高的抗癌活性。
本发明首先提供一种主链含光敏前药两亲性高分子，具有式(I)所示结构：
其中，表示单甲醚聚乙二醇mPEG-NH2或mPEG-OH；
表示二异氰酸酯中的NCO部分；
表示光活性四价铂配合物Pt(IV)。
优选的是，所述的单甲醚聚乙二醇的数均分子量为1000-5000。
优选的是，所述的二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
优选的是，所述的光活性四价铂配合物具有如下结构：
本发明还提供一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，包括如下：
步骤一：制备光活性四价铂配合物；
步骤二：将步骤一得到的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；
步骤三：将步骤二得到的第一中间体与单甲醚聚乙二醇反应，得到主链含光敏前药两亲性高分子。
优选的是，所述的光活性四价铂配合物的制备方法，包括：
①将K2PtCl4与配体反应，得到配体化合物；
②将①得到的配体化合物和AgNO3、NaN3反应，然后再加入H2O2反应，得到光活性四价铂配合物。
优选的是，所述的步骤二的反应温度为60～80℃，反应时间为24～48h。
优选的是，所述的光活性四价铂配合物、二异氰酸酯和单甲醚聚乙二醇的摩尔比为1：(1.01～1.25)：(0.02～1)。
优选的是，所述的步骤三的反应温度60～80℃，反应时间12～24h。
本发明还提供上述主链含光敏前药两亲性高分子制备得到的纳米胶束。
本发明的有益效果
本发明首先提供一种主链含光敏前药两亲性高分子，结构式如式(I)所示，该聚合物将四价光敏铂作为一类光刺激响应基团，引入到可生物降解两亲性嵌段聚合物的主链中，制备得到主链含铂光刺激响应性高分子，该聚合物自身毒副作用低，可实现铂药的光可控释放，达到高分子光化学治疗的目的。
本发明还提供一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，该方法先制备光活性四价铂配合物；然后将上述得到的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；最后将得到的第一中间体与单甲醚聚乙二醇反应，得到主链含光敏前药两亲性高分子。本发明的制备方法简单、原料易得，制备得到的聚合物具有较低的细胞毒性和较高的抗癌活性。
本发明还提供上述主链含光敏前药两亲性高分子制备得到的纳米胶束，对制备的纳米胶束进行细胞毒性测试，分别以L929、HeLa细胞为模型，观察细胞的存活率情况，实验结果表明，本发明提供的铂(IV)配合物在黑暗条件下对正常的小鼠成纤维L929细胞杀伤性小，而在光照条件下对癌细胞如人宫颈癌HeLa细胞有很好的杀伤效果，在降低系统毒性的同时表现出超过顺铂的抗癌活性。
附图说明
图1为本发明实施例6制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子的核磁氢谱图；
图2为本发明实施例6制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子的红外光谱图；
图3为本发明实施例20制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束的动态光散射图；
图4为本发明实施例20制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束的透射电镜(TEM)图；
图5为本发明实施例20制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束、实施例1制备得到的产物和顺铂处理L929细胞48h的细胞毒性曲线图。
具体实施方式
本发明首先提供一种主链含光敏前药两亲性高分子，具有式(I)所示结构：
其中，表示单甲醚聚乙二醇端氨基(mPEG-NH2)或单甲醚聚乙二醇(mPEG-OH)，所述的单甲醚聚乙二醇端氨基(mPEG-NH2)或单甲醚聚乙二醇(mPEG-OH)的数均分子量优选为1000-5000；
表示二异氰酸酯中的NCO部分，所述的二异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯；
表示光活性四价铂配合物Pt(IV)，所述的光活性四价铂配合物优选具有如下结构：
本发明还提供一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，包括如下：
步骤一：制备光活性四价铂配合物；
步骤二：将步骤一得到的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；
步骤三：将步骤二得到的第一中间体与单甲醚聚乙二醇反应，得到主链含光敏前药两亲性高分子。
按照本发明，先制备光活性四价铂配合物，所述的制备方法优选包括：
①将K2PtCl4与配体反应，得到配体化合物；
②将①得到的配体化合物和AgNO3、NaN3反应，然后再加入H2O2反应，得到光活性四价铂配合物。
按照本发明，先将K2PtCl4溶于溶剂中，配制得到K2PtCl4溶液，所述的溶剂为水，K2PtCl4的浓度优选为10-20mg/mL，然后将K2PtCl4溶液与配体反应，得到配体化合物，所述的反应温度优选为70℃-75℃，反应时间优选为24-48h；K2PtCl4与配体的摩尔比优选为1：4，所述的配体优选为吡啶配体、氨配体或联吡啶配体，结构如下：
按照本发明，将上述得到的配体化合物和AgNO3反应，所述的温度优选为60℃，反应时间优选为4h，然后再加入NaN3反应，所述的反应温度优选为室温，反应时间优选为8h-24h，最后再加入H2O2反应，所述的反应温度优选为室温，反应时间优选为20min-30min，将得到的产物进行纯化，得到光活性四价铂配合物；所述的K2PtCl4、AgNO3、NaN3、H2O2摩尔比优选为1：2：(2-5)：5。
按照本发明，将上述得到的光活性四价铂配合物溶于干燥的溶剂中，得到光活性四价铂配合物溶液，所述的溶剂优选为DMF，然后和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；所述的反应优选是在无水无氧的条件下，反应温度优选为60℃～80℃，反应时间优选为24～48h，所述的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯的摩尔比优选为1：(1.01-1.25)；所述的二异氰酸酯的结构式如下：
按照本发明，将上述得到的第一中间体与不同分子量的单甲醚聚乙二醇端氨基(mPEG-NH2)或单甲醚聚乙二醇(mPEG-OH)反应，优选反应温度60℃-80℃,反应时间12h-24h，优选将反应液在3500透析袋中充分透析，随后将透析液进行冻干，得到主链含光敏前药两亲性高分子，所述的光活性四价铂配合物、二异氰酸酯和单甲醚聚乙二醇端氨基(mPEG-NH2)的摩尔比优选为1：(1.01～1.25)：(0.02～1)；光活性四价铂配合物、二异氰酸酯和单甲醚聚乙二醇(mPEG-OH)的摩尔比优选为1：(1.01～1.25)：(0.02～1)；
本发明还提供上述主链含光敏前药两亲性高分子制备得到的纳米胶束，所述的纳米胶束的制备方法，优选包括以下步骤：
①将主链含光敏前药两亲性高分子溶解在DMF中，得到主链含光敏前药两亲性高分子溶液，所述的主链含光敏前药两亲性高分子的质量/体积浓度为1‰至1％；
②在搅拌下向主链含光敏前药两亲性高分子溶液中滴加二次蒸馏水，形成胶束溶液，水体积为DMF溶液体积的3至10倍；
③将所形成的胶束溶液进行透析，除去残留溶剂DMF；
④将除去溶剂的胶束溶液浓缩到固含量0.5至1.0％(w/v)；
⑤冷冻干燥，获得主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束冻干粉针剂。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的具有抗癌活性的化合物及其制备方法进行详细描述。
实施例1
制备K2PtCl4(400mg,0.96mmol)的水溶液，K2PtCl4的浓度为10mg/mL，与吡啶(303.74mg,3.84mmol)75℃下反应24h，生成吡啶化合物；然后加入AgNO3(326.4mg,1.92mmol)，60℃下反应4h后，再加入1.92mmol NaN3，室温下，搅拌反应时间24h，然后加入4.8mmol H2O2.，室温反应20min，将得到产物进行纯化，得到光活性四价铂配合物。
实施例2
制备K2PtCl4(500mg,1.2mmol)的水溶液，K2PtCl4的浓度为10mg/mL，与吡啶(379.69mg,4.8mg)75℃下反应24h，生成吡啶化合物；然后加入AgNO3(408mg,2.4mmol)，60℃下反应4h后，再加入6mmol NaN3，室温下，搅拌反应时间24h，然后加入6mmol H2O2.，室温反应30min，将得到产物进行纯化，得到光活性四价铂配合物。
实施例3
制备K2PtCl4(540mg,1.3mmol)的水溶液，K2PtCl4的浓度为10mg/mL，与联吡啶(812.24mg,5.2mmol)75℃下反应24h，生成联吡啶化合物；然后加入AgNO3(442mg,2.6mmol)，60℃下反应4h后，再加入2.6mmol NaN3，室温下，搅拌反应时间24h，然后加入6.5mmol H2O2.,室温反应30min，将得到产物进行纯化，得到光活性四价铂配合物。
实施例4
顺铂(240mg，0.8mmol)加入5ml超纯水，AgNO3(272mg,1.6mmol)，室温反应4h后，再加入1.6mmol NaN3，室温下，搅拌反应时间24h，然后加入4mmol H2O2.，室温反应30min，将得到产物进行纯化，得到光活性四价铂配合物。
实施例5
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液进行冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子180mg。
实施例6
将实施例1得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子185mg。
图1为本发明实施例6制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子的核磁氢谱图；图2为本发明实施例6制备得到的主链含光敏前药两亲性高分子的红外光谱图；从图1和图2可以看出，本发明成功的合成了主链含光敏前药两亲性高分子。
实施例7
将实施例3得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子190mg。
实施例8
将实施例2得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的六亚甲基二异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中透析24h，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子180mg。
实施例9
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子186mg。
实施例10
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG1000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中透析24h，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子185mg。
实施例11
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG5000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子190mg。
实施例12
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(55mg，0.16mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.192mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应48h，得到第一中间体；然后加入0.064mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子187mg。
实施例13
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(50mg，0.14mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.168mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，60℃下反应48h，得到第一中间体；然后加入0.056mmol mPEG2000-OH，60℃下反应48h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子175mg。
实施例14
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(52mg，0.15mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.18mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，75℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.06mmol mPEG2000-NH2，75℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子173mg。
实施例15
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(58mg，0.17mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.204mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，80℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.068mmol mPEG-NH2-2000，80℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子184mg。
实施例16
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(51mg，0.14mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.154mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.028mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子189mg。
实施例17
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(58mg，0.18mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.216mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.072mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子179mg。
实施例18
将实施例4得到的光活性四价铂配合物(58mg，0.18mmol)置于干燥过的聚合瓶中，换气三次，然后向其中加入5ml干燥过的DMF，加入0.27mmol的L-赖氨酸异氰酸酯，70℃下反应24h，得到第一中间体；然后加入0.18mmol mPEG2000-NH2，70℃下反应24h，将反应液在3500透析袋中充分透析，之后将透析液冻干，便得到主链含光敏前药两亲性高分子183mg。
实施例19
将实施例5得到的主链含光敏前药两亲性高分子溶解在DMF中，主链含光敏前药两亲性高分子的质量/体积浓度为1‰；得到主链含光敏前药两亲性高分子溶液，在搅拌下向主链含光敏前药两亲性高分子溶液中滴加二次蒸馏水，水体积为DMF溶液体积的3倍；将所形成的胶束溶液进行透析，除去残留溶剂DMF；将除去溶剂的胶束溶液浓缩到固含量1.0％(w/v)，冷冻干燥，获得主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束冻干粉针剂。
实施例20
将实施例6得到的主链含光敏前药两亲性高分子溶解在DMF中，主链含光敏前药两亲性高分子的质量/体积浓度为1‰；得到主链含光敏前药两亲性高分子溶液，在搅拌下向主链含光敏前药两亲性高分子溶液中滴加二次蒸馏水，水体积为DMF溶液体积的3倍；将所形成的胶束溶液进行透析，除去残留溶剂DMF；将除去溶剂的胶束溶液浓缩到固含量1.0％(w/v)，冷冻干燥，获得主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束冻干粉针剂。
图3为本发明实施例20制备得到的纳米胶束的动态光散射图；图4为本发明实施例20制备得到的纳米胶束的透射电镜(TEM)图，图3和图4可以看出，实施例20制备得到的纳米胶束粒径的大小适合癌细胞被动靶向。
图5为本发明实施例20制备得到的抗癌药胶束和普通顺铂为药物，测试不同浓度下对L929细胞的毒性曲线图。图5说明本发明提供的主链含光敏前药两亲性高分子在黑暗条件下对正常的小鼠成纤维L929细胞杀伤性小，在降低系统毒性的同时依然能取得超过顺铂的抗癌活性。
实施例21
将实施例7得到的主链含光敏前药两亲性高分子聚合物溶解在DMF中，主链含光敏前药两亲性高分子的质量/体积浓度为1‰；得到主链含光敏前药两亲性高分子溶液，在搅拌下主链含光敏前药两亲性高分子中滴加二次蒸馏水，水体积为DMF溶液体积的3倍；将所形成的胶束溶液进行透析，除去残留溶剂DMF；将除去溶剂的胶束溶液浓缩到固含量0.5％(w/v)，冷冻干燥，获得主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束冻干粉针剂。
实施例22
对本实施例20得到的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束作为待检测物进行细胞毒性测试，分别以L929、HeLa细胞为模型，将所述待检测物作用于细胞后，观察细胞的存活率情况，以噻唑蓝(MTT)方法考察本发明所述的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束在不光照和光照条件下的细胞毒性，具体操作步骤如下：
1)收集上述对数期细胞，调整细胞悬液的浓度，加入96孔板中，每孔加入100μL，每孔细胞数约5千个；
2)将上述试验样品置于CO2浓度为5％的细胞培养箱中，在37℃，饱和湿度条件下培养12h，使细胞充分贴壁；
3)将主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束按照一定梯度倍数稀释，浓度分别为108μM、54μM、27μM、13.5μM、6.75μM、3.375μM、1.6875μM，然后加入有细胞的96孔板中，每个浓度设三个复孔，黑暗条件下培养时间设置为24h,48h,72h；或者加药4h后用波长为365nm、400nm、430nm、500nm平行光照射(10mW/cm2,30min)，照射完成后黑暗条件下继续培养，培养时间设置为20h,44h,68h；
4)每孔加入20μL的MTT溶液(5mg/ml,即0.5％MTT)，继续培养4h，吸去培养基，每孔加150μL的DMF，摇床低速震荡10min，使结晶充分溶解；
5)酶标仪490nm处检测每个孔的吸光值；
6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO)和对照组(细胞、培养基、MTT、DMF)按照下面公式计算细胞活力：
其中，Abs(sample)为样品组细胞的吸光值；Abs(blank)为空白对照组培养孔中液体的吸光值；Abs(control)为未经过处理实验组细胞的吸光值，实验结果如表1所示。
比较例1
对顺铂、实施例1作为待检测物进行细胞毒性测试，以L929、HeLa细胞为模型，将所述待检测物作用于细胞后，观察细胞的存活率情况。以噻唑蓝(MTT)方法，考察顺铂、实施例1在黑暗条件下(Dark)的细胞毒性，具体操作步骤如下：
1)收集上述对数期细胞，调整细胞悬液的浓度，加入96孔板中，每孔加入100μL，每孔细胞数约5千个；
2)将上述试验样品置于CO2浓度为5％的细胞培养箱中，在37℃，饱和湿度条件下培养12h，使细胞充分贴壁；
3)将顺铂、实施例1按照一定梯度倍数稀释，浓度分别为108μM、54μM、27μM、13.5μM、6.75μM、3.375μM、1.6875μM，然后加入有细胞的96孔板中，每个浓度设三个复孔，在黑暗条件下培养时间设置为24h,48h,72h；
4)每孔加入20μL的MTT溶液(5mg/ml,即0.5％MTT)，继续培养4h，吸去培养基，每孔加150μL的DMSO，摇床低速震荡10min，使结晶充分溶解；
5)酶标仪490nm处检测每个孔的吸光值；
6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO)和对照组(细胞、培养基、MTT、DMF)按照下面公式计算细胞活力：
其中，Abs(sample)为样品组细胞的吸光值；Abs(blank)为空白对照组培养孔中液体的吸光值；Abs(control)为未经过处理实验组细胞的吸光值。
比较例2
对顺铂、实施例1作为待检测物进行细胞毒性测试，以HeLa细胞为模型，将所述待检测物作用于细胞后，观察细胞的存活率情况。以噻唑蓝(MTT)方法，考察顺铂、实施例1在光照条件下的细胞毒性，具体操作步骤如下：
1)收集上述对数期细胞，调整细胞悬液的浓度，加入96孔板中，每孔加入100μL，每孔细胞数约5千个；
2)将上述试验样品置于CO2浓度为5％的细胞培养箱中，在37℃，饱和湿度条件下培养12h，使细胞充分贴壁；
3)将顺铂、实施例1按照一定梯度倍数稀释，浓度分别为108μM、54μM、27μM、13.5μM、6.75μM、3.375μM、1.6875μM，然后加入有细胞的96孔板中，每个浓度设三个复孔，加药4h后用波长为365nm、400nm、430nm、500nm的平行光照射(10mW/cm2,30min)，照射完成后黑暗条件下继续培养，培养时间设置为20h,44h,68h；
4)每孔加入20μL的MTT溶液(5mg/mL,即0.5％MTT)，继续培养4h，吸去培养基，每孔加150μL的DMSO，摇床低速震荡10min，使结晶充分溶解；
5)酶标仪490nm处检测每个孔的吸光值；
6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO)和对照组(细胞、培养基、MTT、DMF)按照下面公式计算细胞活力：
其中，Abs(sample)为样品组细胞的吸光值；Abs(blank)为空白对照组培养孔中液体的吸光值；Abs(control)为未经过处理实验组细胞的吸光值。
实验结果如表1所示。
表1
表1是本发明顺铂、实施例1和实施例20分别对HeLa细胞处理48h的IC50值数据汇总，由表1与图5可知，本发明提供的主链含光敏前药两亲性高分子黑暗条件下对正常的小鼠成纤维L929细胞杀伤性小，而在光照条件下对癌细胞如人宫颈癌HeLa细胞都有很好的杀伤效果，在降低系统毒性的同时依然能取得超过顺铂的抗癌活性。从结构上来讲，引入不同分子量的PEG可以增强药物在体内的循环，同时与异氰酸酯构成双亲性高分子，形成胶束，以达到提高药物的溶解性，形成的胶束有利于被癌细胞吸收。由上述实施例及比较例可知，本发明提供的主链含光敏前药两亲性高分子纳米胶束具有较高的抗肿瘤活性和较低的细胞毒性。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种主链含光敏前药两亲性高分子，其特征在于，具有式(I)所示结构：
其中，表示单甲醚聚乙二醇端氨基mPEG-NH2或单甲醚聚乙二醇mPEG-OH；
表示二异氰酸酯；
表示光活性四价铂配合物Pt(IV)。
2.根据权利要求1所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子，其特征在于，所述的单甲醚聚乙二醇的数均分子量为1000-5000。
3.根据权利要求1所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子，其特征在于，所述的二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子，其特征在于，所述的光活性四价铂配合物具有如下结构：
5.一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，其特征在于，包括如下：
步骤一：制备光活性四价铂配合物；
步骤二：将步骤一得到的光活性四价铂配合物和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；
步骤三：将步骤二得到的第一中间体与单甲醚聚乙二醇反应，得到主链含光敏前药两亲性高分子。
6.根据权利要求5所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，其特征在于，所述的光活性四价铂配合物的制备方法，包括：
①将K2PtCl4与配体反应，得到配体化合物；
②将①得到的配体化合物和AgNO3、NaN3反应，然后再加入H2O2反应得到光活性四价铂配合物。
7.根据权利要求5所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，其特征在于，所述的步骤二的反应温度为60～80℃，反应时间为24～48h。
8.根据权利要求5所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，其特征在于，所述的光活性四价铂配合物、二异氰酸酯和单甲醚聚乙二醇的摩尔比为1：(1.01～1.25)：(0.02～1)。
9.根据权利要求5所述的一种主链含光敏前药两亲性高分子的制备方法，其特征在于，所述的步骤三的反应温度60～80℃，反应时间12～24h。
10.权利要求1-4任意一项主链含光敏前药两亲性高分子制备得到的纳米胶束。
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