CN106084237B - 一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物及其制备方法和载药胶束 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有式I所示结构的聚磷酸酯‑聚乳酸两嵌段共聚物,并提供了所述聚磷酸酯‑聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法,将聚乳酸、2‑(N‑(叔丁氧羰基)乙醇胺)‑2‑氧‑1,3,2‑二氧磷杂环戊烷和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应;将得到的中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯‑聚乳酸两嵌段共聚物。本发明提供的聚磷酸酯‑聚乳酸两嵌段共聚物具有良好的生物相容性和可降解性,以其为载体的载药胶束对肿瘤细胞有着更好的亲和性,肿瘤细胞内吞量大大提高,且可以更快的进行胞内释药,有利于改善肿瘤治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域,特别涉及一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物及其制备方法和载药胶束。
背景技术
纳米载药体系作为一种将纳米科技、生物材料科学与现代医学相结合的新型药物载体,与传统载药方式相比具有特殊的优势。其中,聚合物胶束作为纳米载药体系的一种,在肿瘤治疗方面具有以下优势:(1)提高难溶性药物的溶解度;(2)增加药物在体内的长循环;(3)利用肿瘤组织的增强的渗透和滞留(EPR)效应,提高肿瘤部位药物的富集;(4)降低药物的毒副作用;(5)通过在聚合物材料表面修饰主动靶向因子,提高药物运输的靶向性。
目前常用的两亲性共聚物胶束,其亲水段多为聚乙二醇(PEG)。PEG具有良好的生物相容性,已经被美国FDA批准可用于人体,其次PEG具有良好的长循环功能,可以避免载药体系被网状内皮系统(RES)吞噬。然而,PEG本身很难降解,在人体内难以清除,只有低分子量的PEG可以通过肾脏排出。此外,PEG链上的活性位点较少,只有端羟基可以进行改性,进而影响了其多功能化修饰的效率。作为药物载体,PEG拥有良好亲水性的同时也抑制了细胞对其的内吞,且其难以降解的特性使得药物在细胞内的释放速率过慢,从而大大降低了治疗效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物及其制备方法和载药胶束,本发明提供的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物具有良好的生物相容性和可降解性,以其为载体的载药胶束对肿瘤细胞有着更好的亲和性,肿瘤细胞内吞量大大提高,且可以更快的进行胞内释药,有利于改善肿瘤治疗效果。
本发明提供了一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物,具有式I所示结构:
其中,m=3~300,n=150~350,m/n=0.05~0.85。
优选的,所述m=15~180,n=168~330,m/n=0.15~0.65。
本发明提供了上述技术方案所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应,得到中间产物;
(2)将所述步骤(1)得到的中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
优选的,步骤(1)所述聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、有机溶剂和有机金属催化剂的质量比为1∶(0.2~4)∶(50~200):(0.1~0.5)。
优选的,步骤(1)所述有机金属催化剂包括有机锡催化剂和/或有机铝催化剂。
优选的,步骤(1)所述开环聚合反应的温度为50~60℃,时间为3~12h。
优选的,步骤(2)所述中间产物、有机溶剂和酸性试剂的质量比为1∶(10~20)∶(0.5~1)。
优选的,步骤(2)所述脱保护反应的温度为20~40℃,时间为3~6h。
优选的,步骤(1)和步骤(2)所述有机溶剂独立地选自非质子有机溶剂。
本发明提供了一种载药胶束,包括载体和被所述载体包覆的疏水性化疗药物,所述载体为上述技术方案所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物或上述技术方案所述方法制备得到的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
本发明提供了一种具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物,本发明提供的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物具有良好的生物相容性和可降解性,以其为载体的载药胶束对肿瘤细胞有着更好的亲和性,肿瘤细胞内吞量大大提高,且可以更快的进行胞内释药,有利于改善肿瘤治疗效果。以Bel-7402细胞为例对本发明提供的载药胶束的杀伤效果进行了实验,实验结果表明,Bel-7402细胞对游离脱盐酸盐的阿霉素(Dox)的IC50为1.64μg/mL,对本发明提供的PAEEP15-PLLA168载药胶束的IC50低至0.15μg/mL,说明本发明提供的载药胶束对Bel-7402细胞具有显著的杀伤效果。
本发明提供了所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法,将聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应;将得到的中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。本发明提供的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法操作简单,产率可达65%。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的中间产物的1H-NMR核磁图谱;
图2为本发明实施例3制备的中间产物的1H-NMR核磁图谱;
图3为本发明实施例5制备的中间产物的1H-NMR核磁图谱;
图4为本发明实施例7制备的中间产物的1H-NMR核磁图谱;
图5为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的透射电镜图;
图6为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的体外药物释放图;
图7为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束于37℃下与人肝癌Bel-7402细胞相互作用的荧光共聚焦显微镜共定位图;
图8为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束于4℃下在人肝癌Bel-7402细胞内的入核效率图;
图9为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束于37℃下与人类乳腺癌HeLa细胞相互作用的荧光共聚焦显微镜共定位图;
图10为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束于37℃下在人类乳腺癌HeLa细胞内的入核效率图;
图11为本发明实施例10、12和14制备的载药胶束于37℃下与人肝癌Bel-7402细胞内相互作用的荧光共聚焦显微镜共定位图;
图12为本发明实施例10、12和14制备的载药胶束于37℃下在人肝癌Bel-7402细胞内的入核效率图;
图13为流式细胞仪检测的人肝癌Bel-7402细胞对本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的内吞量图;
图14为流式细胞仪检测的人类乳腺癌HeLa细胞对本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的内吞量图;
图15为细胞内吞与细胞膜上粘附的Dox总量(TC)图;
图16为细胞膜上粘附的Dox量(B)图;
图17为细胞内吞的Dox量(I)图;
图18为相对内吞速率(I/B)图;
图19为药时曲线下面积(AUC);
图20为本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束与游离Dox对Bel-7402细胞的杀伤效果图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物,具有式I所示结构:
其中,m=3~300,n=150~350,m/n=0.05~0.85。
在本发明中,所述m优选为9~280,再优选为15~200,更优选为37~150,最优选为50~130;所述n优选为168~330,更优选为180~300,最优选为200~260;所述m/n优选为0.15~0.65,更优选为0.25~0.45。
本发明提供了所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应,得到中间产物;
(2)将所述步骤(1)得到的中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
本发明将聚乳酸(PLLA)、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP)和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应,得到中间产物(N-Boc-PAEEP-PLLA)。在本发明中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、有机溶剂和有机金属催化剂的质量比优选为1(0.2~4)(50~200):(0.1~0.5),更优选为1∶(0.5~3)∶(80~160)∶(0.2~0.4),最优选为1∶(1~2)∶(100~130)∶0.3。
在本发明中,所述PLLA的数均分子量优选为8000~22000,更优选为10000~20000。本发明对于所述PLLA的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的PLLA市售商品或采用本领域技术人员熟知的方法制备得到的PLLA产品即可。在本发明中,所述PLLA优选按照以下步骤制备得到:
将左旋丙交酯在加热条件下进行开环聚合反应得到PLLA。
在本发明中,所述开环聚合反应的温度优选为120~140℃,更优选为125~135℃;所述开环聚合反应的时间优选为3~6h,更优选为4~5h。
完成所述开环聚合反应后,本发明优选将开环聚合反应的产物进行后处理,得到PLLA。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
将所述开环聚合反应的产物沉淀、固液分离、干燥,得到PLLA。
本发明对于所述沉淀的方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够将所述开环聚合反应的产物进行沉淀的技术方案即可。本发明优选采用非极性有机溶剂对所述开环聚合反应的产物进行沉淀。本发明对于进行所述沉淀所需的非极性有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非极性有机溶剂即可,如乙醚或石油醚。在本发明中,所述非极性有机溶剂与所述左旋丙交酯的质量比优选为(20~50)∶1,更优选为(25~45)∶1,最优选为(30~38)∶1。
完成所述沉淀后,本发明优选对所述沉淀后得到的物料进行固液分离。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的固液分离方式即可。本发明优选采用过滤实现所述固液分离。
完成所述固液分离后,本发明优选对所述固液分离后得到的固体进行干燥,得到中间产物。本发明对于所述干燥的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。本发明优选采用真空干燥。在本发明中,所述真空干燥的温度优选为40~60℃,更优选为45~55℃;时间优选为9~15h,更优选为11~13h;真空度优选小于0.05atm。
本发明对于所述N-Boc-EAOP的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方法制备得到的N-Boc-EAOP产品即可。在本发明中,所述N-Boc-EAOP优选按照以下步骤制备得到:
将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和N-(叔丁氧羰基)乙醇胺在有机溶剂中进行取代反应,得到N-Boc-EAOP。
在本发明中,所述2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和有机溶剂的摩尔比优选为1∶(0.9~1.1)∶(15~40),更优选为1∶1∶(20~30)。在本发明中,所述有机溶剂优选为非质子有机溶剂。本发明对于所述非质子有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非质子有机溶剂即可。在本发明中,所述非质子有机溶剂优选包括四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷。
在本发明中,所述取代反应的温度优选为-4~0℃;时间优选为12~24h,更优选为14~20h,最优选为16~18h。
完成所述取代反应后,本发明优选将取代反应的产物进行后处理,得到所述N-Boc-EAOP。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
去除取代反应的产物中的溶剂,将得到的固体干燥,得到N-Boc-EAOP。
本发明对于去除溶剂的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的去除溶剂的技术方案即可。本发明优选将所述取代反应的产物进行旋转蒸发,以去除溶剂。本发明对于所述干燥的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。本发明优选采用真空干燥。在本发明中,所述真空干燥的温度优选为50~70℃,更优选为55~65℃;时间优选为20~28h,更优选为22~26h;真空度优选小于0.05atm。
在本发明中,与所述PLLA和N-Boc-EAOP混合的有机溶剂优选为非质子有机溶剂。本发明对于所述非质子有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非质子有机溶剂即可。在本发明中,所述非质子有机溶剂优选包括四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷。
本发明对于所述有机金属催化剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的用于催化开环聚合反应的有机金属催化剂即可。在本发明中,所述有机金属催化剂优选包括有机锡催化剂和/或有机铝催化剂。本发明对于所述有机锡催化剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的用于催化开环聚合反应的有机锡催化剂即可,如辛酸亚锡(Sn(Oct)2)。本发明对于所述有机铝催化剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的用于催化开环聚合反应的有机铝催化剂即可,如三异丙醇铝(Al(OiPr)3)或三异丁基铝(iBu3Al)。
在本发明中,所述开环聚合反应的温度优选为50~60℃,更优选为53~57℃;时间优选为3~12h,更优选为5~10h,最优选为6~8h。本发明提供的开环聚合反应条件温和,所需反应温度较低。
完成所述开环聚合反应后,本发明优选将所述开环聚合反应的产物进行后处理,得到中间产物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
将所述开环聚合反应的产物沉淀、固液分离、干燥,得到中间产物。
本发明对于所述沉淀的方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够将所述开环聚合反应的产物进行沉淀的技术方案即可。本发明优选采用非极性有机溶剂对所述开环聚合反应的产物进行沉淀。本发明对于所述非极性有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非极性有机溶剂即可,如乙醚或石油醚。在本发明中,所述非极性有机溶剂与所述开环聚合反应的产物的质量比优选为(45~55)∶1,更优选为(48~52)∶1。
完成所述沉淀后,本发明优选对所述沉淀后得到的物料进行固液分离。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的固液分离方式即可。本发明优选采用过滤实现所述固液分离。
完成所述固液分离后,本发明优选对所述固液分离后得到的固体进行干燥,得到中间产物。本发明对于所述干燥的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。本发明优选采用真空干燥。在本发明中,所述真空干燥的温度优选为50~70℃,更优选为55~65℃;时间优选为20~28h,更优选为22~26h;真空度优选小于0.05atm。
得到中间产物后,本发明将所述中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物(PAEEPm-PLLAn)。在本发明中,所述中间产物、有机溶剂和酸性试剂的质量比优选为1∶(10~20)∶(0.5~1),更优选为1∶(13~17)∶(0.6~0.8)。
在本发明中,与所述中间产物和酸性试剂混合的有机溶剂优选为非质子有机溶剂。本发明对于所述非质子有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非质子有机溶剂即可。在本发明中,所述非质子有机溶剂优选包括四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷。
本发明对于所述酸性试剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的用于进行脱保护反应以脱去叔丁氧羰基Boc保护基团的酸性试剂即可,如三氟乙酸或氯化氢。
在本发明中,所述脱保护反应的温度优选为20~40℃,更优选为25~35℃;具体的,本发明的实施例中,所述脱保护反应在室温下进行,无需加热也无需冷却。在本发明中,所述脱保护反应的时间优选为3~6h,更优选为4~5h。本发明提供的脱保护反应条件温和,在室温下即可进行所述脱保护反应。
完成所述脱保护反应后,本发明优选将所述脱保护反应的产物进行后处理,得到所述具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。在本发明中,所述后处理优选包括以下步骤:
将所述脱保护反应的产物沉淀、固液分离、干燥,得到所述具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
本发明对于所述沉淀的方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的能够将所述开环聚合反应的产物进行沉淀的技术方案即可。本发明优选采用非极性有机溶剂对所述开环聚合反应的产物进行沉淀。本发明对于进行所述沉淀所需的非极性有机溶剂的种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的非极性有机溶剂即可,如乙醚或石油醚。在本发明中,所述非极性有机溶剂与所述脱保护反应的产物的质量比优选为(15~25)∶1,更优选为(18~22)∶1。
完成所述沉淀后,本发明优选对所述沉淀后得到的物料进行固液分离。本发明对于所述固液分离的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的固液分离方式即可。本发明优选采用过滤实现所述固液分离。
完成所述固液分离后,本发明优选对所述固液分离后得到的固体进行干燥,得到中间产物。本发明对于所述干燥的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。本发明优选采用真空干燥。在本发明中,所述真空干燥的温度优选为40~60℃,更优选为45~55℃;时间优选为9~15h,更优选为11~13h;真空度优选小于0.05atm。
基于上述具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物具有良好的生物相容性和可降解性,本发明还提供了一种载药胶束,包括载体和被所述载体包覆的疏水性化疗药物,所述载体为上述技术方案所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物或上述技术方案所述方法制备得到的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。在本发明中,所述疏水性化疗药物和聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的质量比优选为1∶(5~10),更优选为1∶(6~8)。在本发明中,所述疏水性化疗药物优选包括脱盐酸盐的阿霉素、顺铂、紫杉醇、卡莫司丁、环磷酰胺、5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤或羟基喜树碱。
本发明对于所述载药胶束的制备方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的制备载药胶束的技术方案即可。在本发明中,所述载药胶束优选按照以下步骤制备得到:
将疏水性化疗药物、聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物和有机溶剂混合,得到混合物料;
将所述混合物料与水混合、分散,得到初乳;
去除所述初乳中溶剂,得到载药胶束。
本发明将疏水性化疗药物、聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物和有机溶剂混合,得到混合物料。在本发明中,所述疏水性化疗药物的质量和有机溶剂的体积比优选为1mg∶(1.5~2.5)mL,更优选为1mg∶(1.8~2.2)mL。
在本发明中,与所述疏水性化疗药物和聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物混合的有机溶剂优选为极性有机溶剂和非极性有机溶剂的混合溶剂。在本发明中,所述混合溶剂中极性有机溶剂和非极性有机溶剂的体积比优选为(0.5~2)∶1,更优选为(0.9~1.5)∶1。在本发明中,所述极性有机溶剂优选包括甲醇或乙醇;所述非极性有机溶剂优选包括三氯甲烷或二氯甲烷。
得到混合物料后,本发明将所述混合物料与水混合、分散,得到初乳。在本发明中,所述混合物料与水的体积比优选为1∶(10~15),更优选为1∶(12~13)。本发明对于所述水没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的水即可。在本发明中,所述水优选为超纯水。本发明优选将所述混合物料滴加到水中,本发明对所述滴加的方式和速率没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的滴加液体物料的技术方案即可。本发明优选逐滴将所述混合物料滴加到水中。在本发明中,所述分散优选在超声条件下进行。在本发明中,所述超声的功率优选为200~400W,更优选为250~350W;所述超声的时间优选为5~10min,更优选为6~8min。
得到初乳后,本发明去除所述初乳中溶剂,得到载药胶束。本发明对于去除所述初乳中溶剂的方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的去除溶剂的技术方案即可。本发明优选将所述初乳进行搅拌以去除溶剂。在本发明中,所述搅拌的速率优选为200~500rpm,更优选为300~400rpm;所述搅拌的时间优选为12~24h,更优选为14~20h,最优选为16~18h。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明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。
实施例1:
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应3h,采用石油醚对得到的产物进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下40℃真空干燥15h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为20∶1;
按摩尔比为1∶0.9∶40计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和四氢呋喃混合,在0℃条件下进行取代反应12h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作用下,于50℃条件下进行开环聚合反应12h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶3.8∶100∶0.2;然后用乙醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下50℃真空干燥24h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为45∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与四氢呋喃和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应3h,然后用乙醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下40℃真空干燥15h,得到PAEEP130-PLLA168,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为15∶1;产物收率为65%。
图1为步骤(2)得到的中间产物在CDCl3中的1H-NMR核磁图谱,由图1可以看出PLLA嵌段中的亚甲基(-CHCH3,5.19ppm)及甲基(-CHCH3,1.61ppm);PAEEP嵌段中主链及侧链的亚甲基(-POCH2CH2O-,4.20~4.30ppm)及(-P-OCH2CH2N-Boc,4.20~4.30ppm),Boc侧链的甲基(-OC(CH3)3,1.41ppm),说明所述中间产物为N-Boc-PAEEP130-PLLA168。
实施例2
(1)将实施例1制备的PAEEP130-PLLA16820mg、脱盐酸盐的阿霉素2mg与2mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到15mL超纯水中,于200W条件下超声5min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于500rpm条件下搅拌12h,得到载药胶束。
实施例3:
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应3h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下60℃真空干燥9h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为50∶1;
按摩尔比为1∶1.1∶30计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和二氯甲烷混合,在-4℃条件下进行取代反应24h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥28h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作用下,于60℃条件下进行开环聚合反应3h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶0.85∶50∶0.3;然后用乙醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为55∶1;
(3)按质量比为1∶20∶0.5计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应6h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下60℃真空干燥9h,得到PAEEP37-PLLA168,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为25∶1;产物收率为60%。
图2为步骤(2)得到的中间产物在CDCl3中的1H-NMR核磁图谱,由图2可以看出PLLA嵌段中的亚甲基(-CHCH3,5.19ppm)及甲基(-CHCH3,1.61ppm);PAEEP嵌段中主链及侧链的亚甲基(-POCH2CH2O-,4.20~4.30ppm)及(-P-OCH2CH2N-Boc,4.20~4.30ppm),Boc侧链的甲基(-OC(CH3)3,1.41ppm),说明所述中间产物为N-Boc-PAEEP37-PLLA168。
实施例4
(1)将实施例3制备的PAEEP37-PLLA16820mg、脱盐酸盐的阿霉素2mg与2mL甲醇与二氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中甲醇与二氯甲烷的体积比为1∶1;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于200W条件下超声10min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于200rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例5:
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应3h,采用石油醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下50℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为35∶1;
按摩尔比为1∶1∶15计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和二氯甲烷混合,在0℃条件下进行取代反应24h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.04atm条件下55℃真空干燥24h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丙醇铝(Al(OiPr)3)作用下,于50℃条件下进行开环聚合反应3h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶0.5∶50∶0.2;然后用乙醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下55℃真空干燥24h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶13∶0.6计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应5h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下45℃真空干燥13h,得到PAEEP15-PLLA168,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为62%。
图3为步骤(2)得到的中间产物在CDCl3中的1H-NMR核磁图谱,由图3可以看出PLLA嵌段中的亚甲基(-CHCH3,5.19ppm)及甲基(-CHCH3,1.61ppm);PAEEP嵌段中主链及侧链的亚甲基(-POCH2CH2O-,4.20~4.30ppm)及(-P-OCH2CH2N-Boc,4.20~4.30ppm),Boc侧链的甲基(-OC(CH3)3,1.41ppm),说明所述中间产物为N-Boc-PAEEP15-PLLA168。
实施例6
(1)将实施例5制备的PAEEP15-PLLA16810mg、脱盐酸盐的阿霉素1.5mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于200W条件下超声10min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于500rpm条件下搅拌12h,得到载药胶束。
实施例7:
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应3h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为25∶1;
按摩尔比为1∶1∶30计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下55℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶0.2∶100∶0.2;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为48∶1;
(3)按质量比为1∶17∶0.8计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下55℃真空干燥11h,得到PAEEP9-PLLA168,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为18∶1;收率为65%。
图4为步骤(2)得到的中间产物在CDCl3中的1H-NMR核磁图谱,由图4可以看出PLLA嵌段中的亚甲基(-CHCH3,5.19ppm)及甲基(-CHCH3,1.61ppm);PAEEP嵌段中主链及侧链的亚甲基(-POCH2CH2O-,4.20~4.30ppm)及(-P-OCH2CH2N-Boc,4.20~4.30ppm),Boc侧链的甲基(-OC(CH3)3,1.41ppm),说明所述中间产物为N-Boc-PAEEP9-PLLA168。
实施例8
(1)将实施例7制备的PAEEP9-PLLA16810mg、脱盐酸盐的阿霉素1.0mg与1.5mL甲醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中甲醇与三氯甲烷的体积比为2∶1;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到15mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌16h,得到载药胶束。
实施例9
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应6h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为45∶1;
按摩尔比为1∶1∶30计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-4℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下55℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶4∶100∶0.4;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下55℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为52∶1;
(3)按质量比为1∶15∶0.7计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP280-PLLA330,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为64%。
实施例10
(1)将实施例9制备的PAEEP280-PLLA33020mg、脱盐酸盐的阿霉素2.0mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例11
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应6h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为30∶1;
按摩尔比为1∶1∶20计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶2.3∶60∶0.1;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP150-PLLA330,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为63%。
实施例12
(1)将实施例11制备的PAEEP150-PLLA33010mg、脱盐酸盐的阿霉素1.0mg与1.5mL甲醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中甲醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例13
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应6h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为30∶1;
按摩尔比为1∶1∶30计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶0.9∶70∶0.2;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP50-PLLA330,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为64%。
实施例14
(1)将实施例13制备的PAEEP50-PLLA33010mg、脱盐酸盐的阿霉素1.0mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例15
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应4h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为30∶1;
按摩尔比为1∶1∶20计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1:2.8:60:0.1;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP135-PLLA200,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为65%。
实施例16
(1)将实施例15制备的PAEEP135-PLLA20010mg、顺铂1.0mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例17
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应5h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为30∶1;
按摩尔比为1∶1∶20计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶2.8∶60∶0.1;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP175-PLLA260,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为60%。
实施例18
(1)将实施例17制备的PAEEP175-PLLA26010mg、紫杉醇1.0mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例19
(1)将左旋丙交酯在130℃条件下进行开环聚合反应5.5h,采用乙醚对得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下45℃真空干燥12h,得到聚乳酸(PLLA),其中,所述石油醚与所述左旋丙交酯的质量比为30∶1;
按摩尔比为1∶1∶20计,将2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺和三氯甲烷混合,在-2℃条件下进行取代反应16h,旋转蒸发掉溶剂后,在真空度为0.03atm的条件下65℃真空干燥20h,得到2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(N-Boc-EAOP);
(2)将步骤(1)中PLLA和N-Boc-EAOP、四氢呋喃混合,在催化剂三异丁基铝(iBu3Al)作用下,于55℃条件下进行开环聚合反应8h,其中,所述PLLA、N-Boc-EAOP、四氢呋喃和催化剂的质量比为1∶1.2∶60∶0.1;然后用石油醚对所述开环聚合反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.03atm的条件下60℃真空干燥20h,得到中间产物,其中,所述乙醚与所述开环聚合反应结束后得到的物料的质量比为50∶1;
(3)按质量比为1∶20∶1计,将步骤(2)得到的中间产物与二氯甲烷和三氟乙酸混合,于室温下进行脱保护反应4h,然后用石油醚对所述脱保护反应结束后得到的物料进行沉淀,过滤,将得到的固体在真空度为0.04atm的条件下50℃真空干燥12h,得到PAEEP80-PLLA300,其中,所述乙醚与所述脱保护反应结束后得到的物料的质量比为20∶1;产物收率为62%。
实施例20
(1)将实施例19制备的PAEEP80-PLLA30010mg、卡莫司丁1.0mg与1.5mL乙醇与三氯甲烷的混合溶剂混合,得到混合物料,其中乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2;
(2)将步骤(1)得到的混合物料逐滴加入到10mL超纯水中,于300W条件下超声8min,得到初乳;
(3)将步骤(2)得到的初乳于300rpm条件下搅拌24h,得到载药胶束。
实施例21
对本发明实施例1、3、5、7、9、11和13制备的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物和实施例2、4、6、8、10、12和14制备的载药胶束的性质进行了分析,结果见表1和表2。
表1:聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物(PAEEP-PLLA)的性质
a PAEEP与PLLA的单体摩尔投料比。
b PAEEP与PLLA通过1H-NMR计算得出的聚合度之比。
c WPAEEP与WPLLA分别是通过1H-NMR计算的PAEEP与PLLA在聚合物PAEEP-PLLA中所占的质量比。
d通过凝胶渗透(GPC)色谱法测的的数均分子量。
e通过凝胶渗透(GPC)色谱法测的的重均分子量。
表2:聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物载药胶束的性质
对本发明实施例2、4、6、8、10、12和14制备的载药胶束进行表征,结果见图5。由图5可知,PAEEPm-PLLA168(m=130,37)形成了囊泡结构的载药胶束,PAEEPm-PLLA168(m=15,9)形成的是大复合物载药胶束;PAEEPm-PLLA330(m=280,150)形成了囊泡结构的胶束,PAEEP50-PLLA330形成的是大复合物胶束。这说明嵌段比影响了载药胶束的组装结构,进而会影响细胞内吞及胞内药物释放的行为。
对本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束进行体外药物释放研究,结果见图6。由图6可知,PAEEP130-PLLA168载药胶束与PAEEP37-PLLA168载药胶束体外释放行为有所差异,这是由于PAEEP130-PLLA168载药胶束外面有较长PAEEP水化层,疏水内核PLLA较紧密,故药物释放较慢,这说明嵌段比会影响载药胶束的药物释放行为。
将本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束于37℃和4℃条件下作用于人肝癌Bel-7402细胞2~6h,研究所述载药胶束的药物释放速率,结果见图7和图8,其中,所述脱盐酸盐的阿霉素(Dox)浓度为2μg/mL。由图7可知,将4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)作用于细胞核,PAEEP15-PLLA168在4h时已有Dox释放至细胞核,由图8可见,6h时Dox的入核效率已经接近40%,药物释放较快。
为了进一步验证本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的药物释放速率,本发明将实施例2、4、6和8制备的载药胶束于37℃条件下作用于人类乳腺癌HeLa细胞进行药物释放速率实验,结果见图9和图10,与上述作用于人肝癌Bel-7402细胞得到的结论一致。
将本发明实施例10、12和14制备的载药胶束于37℃条件下作用于人肝癌Bel-7402细胞6h,研究所述载药胶束的药物释放速率,结果见图11和图12,与上述作用于人肝癌Bel-7402细胞得到的结论一致。
采用流式细胞仪定量检测人肝癌Bel-7402细胞和人类乳腺癌HeLa细胞对本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的内吞量,结果见图13和图14。由图13和图14可知,细胞对于本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束具有较大的内吞量,PAEEP与PLLA嵌段比会影响细胞对载药胶束的内吞量。
进一步研究本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束的药物释放情况,结果见图15~19,图15为细胞内吞与细胞膜上粘附的Dox总量(TC),图16为细胞膜上粘附的Dox量(B),图17为细胞内吞的Dox量(I),图18为相对内吞速率(细胞内吞的Dox量与细胞膜上粘附的Dox量的比值,I/B),图19为药时曲线下面积(AUC)。由图15~18可知,本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束不仅拥有较大的细胞膜粘附量和细胞内吞量,而且拥有较快的内吞速率;图19说明本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束具有较高的生物利用率。
将本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束以及游离Dox作用于Bel-7402细胞,验证本发明实施例制备的载药胶束对Bel-7402细胞的杀伤效果,结果见图20。从图20可以得出,Bel-7402细胞对游离Dox的IC50为1.64μg/mL,对PAEEPm-PLLA168(m=130,37,15,9)载药胶束的IC50分别为1.08μg/mL、0.82μg/mL、0.15μg/mL和0.31μg/mL。说明本发明实施例2、4、6和8制备的载药胶束可以大大降低Bel-7402细胞对Dox的IC50,尤其在Dox药物较低浓度0.25~0.05μg/mL之间时,相对游离药物,杀伤效果更加显著。
由以上实施例可以看出,本发明提供的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物具有良好的生物相容性和可降解性,以其为载体的载药胶束对细胞有着更好的亲和性,细胞内吞量大大提高,且可以更快的进行胞内释药,能够有效提高药物的生物利用率,有利于提高治疗效率。此外,本发明提供的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法操作简单,反应条件温和。
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)
1.一种聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物,具有式I所示结构:
其中,m=3~300,n=150~350,m/n=0.05~0.85。
2.根据权利要求1所述的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物,其特征在于,所述m=15~180,n=168~330,m/n=0.15~0.65。
3.权利要求1或2所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和有机溶剂混合,在有机金属催化剂作用下进行开环聚合反应,得到中间产物;
(2)将所述步骤(1)得到的中间产物与有机溶剂和酸性试剂混合,进行脱保护反应,得到具有式I所示结构的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述聚乳酸、2-(N-(叔丁氧羰基)乙醇胺)-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷、有机溶剂和有机金属催化剂的质量比为1∶(0.2~4)∶(50~200)∶(0.1~0.5)。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述有机金属催化剂包括有机锡催化剂和/或有机铝催化剂。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述开环聚合反应的温度为50~60℃,时间为3~12h。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述中间产物、有机溶剂和酸性试剂的质量比为1∶(10~20)∶(0.5~1)。
8.根据权利要求3或7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述脱保护反应的温度为20~40℃,时间为3~6h。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)所述有机溶剂独立地选自非质子有机溶剂。
10.一种载药胶束,包括载体和被所述载体包覆的疏水性化疗药物,其特征在于,所述载体为权利要求1或2所述聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物或权利要求3~9任意一项所述方法制备得到的聚磷酸酯-聚乳酸两嵌段共聚物。
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