CN106729735B - 一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用,所述pH敏感的多肽聚合物由两亲性聚合物以及连接在两亲性聚合物上的pH敏感多肽组成。在本发明中,通过共价键将pH敏感的多肽接到聚合物上,制备pH敏感的多肽类聚合物。所制备的pH敏感的多肽聚合物在血液循环中是惰性的,可以在体液循环中长期存在。当到达肿瘤部位时,在肿瘤的微酸环境下,多肽发生质子化,形成α螺旋结构,其治疗活性被激活破坏肿瘤细胞的线粒体膜,诱导细胞死亡。这种肿瘤部位点特异性激活的多肽聚合物可以提高治疗的靶向性和对肿瘤的毒性,降低对正常组织的副作用。同时多肽聚合物本身具有较高的生物相容性,实现抗肿瘤药物在体内的应用。

Description

一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于药物技术领域,涉及一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用,尤其是涉及一种具有抗肿瘤活性的pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
在癌症治疗中,目前传统的化疗手段都是利用一些小分子抗癌药物制剂,它在治疗癌症的同时,对正常的组织会产生毒副作用。同时,人们还发展了一类新型的功能性多肽类分子用于肿瘤疾病治疗,该类功能性多肽分子具有良好的生物相容性且能够高效抑制肿瘤细胞。但是,多肽类分子一般由于具有较大的分子量及亲水性的特点,使之很难进入细胞,因此具有较低的生物可利用度。此外,由于体内多肽水解酶的广泛存在,使其较容易被降解,稳定性较差,体内循环半衰期较短。
因此,人们随后发展了大分子类给药系统,该类大分子给药系统可以显著提高抗癌药物选择性进入肿瘤组织的几率,减少化疗对正常组织造成的副作用。但是现在的大分子类纳米药物或纳米给药系统,在体内应用时仍存在一些问题,如:容易在肝内积累,表面的电荷易被免疫系统识别,从而被排出体外,较短的体内循环周期等。
CN102911326A公开了一种酸敏感可降解聚合物囊泡及其制备和应用,所述聚合物囊泡由A-B-C型嵌段聚合物形成,嵌段A为聚乙二醇,分布于囊泡外表面,嵌段B为疏水的pH敏感可降解聚合物聚(三甲氧基苯甲缩醛-三羟甲基乙烷-甲基丙烯酸酯),构成囊泡的膜核,嵌段C为聚电解质聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯、聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、或聚甲基丙烯酸二异丙氨乙酯中的一种,分布于囊泡膜内壁,用于高效负载带有相反电荷的药物,该酸敏感可降解聚合物可以负载小分子亲水抗癌药物、治疗性蛋白质药物、多肽类药物和核酸类药物,在其起作用时需要将聚合物降解释放药物来起到治疗作用。
在本领域中,为了更好地进行抗癌治疗,亟需开发更多多肽类药物治疗系统。
发明内容
针对现有技术,本发明的目的在于提供一种pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用,特别是提供一种具有抗肿瘤活性的pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,本发明提供一种pH敏感的多肽聚合物,所述pH敏感的多肽聚合物由两亲性聚合物以及连接在两亲性聚合物上的pH敏感多肽组成。
在本发明中,通过共价键将pH敏感的多肽接到聚合物上,制备pH敏感的多肽类聚合物。所制备的pH敏感的多肽聚合物在血液循环中是惰性的,可以在体液循环中长期存在。当到达肿瘤部位时,在肿瘤的微酸环境下,多肽发生质子化,形成α螺旋结构,其治疗活性被激活破坏肿瘤细胞的线粒体膜,诱导细胞死亡。这种肿瘤部位点特异性激活的多肽聚合物可以提高治疗的靶向性和对肿瘤的毒性,降低对正常组织的副作用。同时多肽聚合物本身具有较高的生物相容性,实现抗肿瘤药物在体内的应用。
优选地,所述两亲性聚合物为带有羟基或氨基的两亲性聚合物。
优选地,所述pH敏感多肽为含有巯基的pH敏感多肽;
优选地,通过将所述两亲性聚合物进行丙烯酸化得到丙烯酸化的两亲性聚合物,而后将所述pH敏感多肽通过其含有的巯基与丙烯酸化的两亲性聚合物的丙烯基反应形成共价键而将多肽连接在两亲性聚合物上。
优选地,所述pH敏感的多肽聚合物具有如下结构:
Figure GDA0002127830760000031
其中X为O或N,
Figure GDA0002127830760000032
表示聚合物链。
优选地,所述丙烯酸化的两亲性聚合物为丙烯酸化的聚乙烯醇、丙烯酸化的壳聚糖、丙烯酸化的葡聚糖、丙烯酸化的超支化聚酯、丙烯酸化的聚乙烯亚胺、丙烯酸化的聚酰胺-胺型树枝状聚合物或丙烯酸化的聚β巯基酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述丙烯酸化的聚乙烯醇的结构式为:
Figure GDA0002127830760000033
其中m=100-1800(例如100、120、150、180、200、230、250、280、300、500、800、1000、1300、1500或1800),n=80-1600(例如80、90、100、200、300、500、700、900、1000、1300、1500或1600),p=10-600(例如10、20、30、50、80、100、150、200、250、300、400、500或600)。
优选地,所述丙烯酸化的聚乙烯醇的数均分子量为5000-80000,例如5000、5500、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000或80000。
优选地,所述丙烯酸化的壳聚糖的结构式为:
Figure GDA0002127830760000041
其中m=15-250(例如15、20、30、40、50、70、90、100、130、150、180、200、220或250),n=3-37(例如3、5、8、10、13、15、18、20、25、28、30、33、35或37),p=15-250(例如15、20、30、40、50、70、90、100、130、150、180、200、220或250)。
优选地,所述丙烯酸化的壳聚糖的数均分子量为3000-50000,例如3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000或50000。
优选地,所述丙烯酸化的葡聚糖的结构式为:
Figure GDA0002127830760000042
其中m=15-250(例如15、20、30、40、50、70、90、100、130、150、180、200、220或250),n=15-250(例如15、20、30、40、50、70、90、100、130、150、180、200、220或250)。
优选地,所述丙烯酸化的葡聚糖的数均分子量为5000-80000,例如5000、5500、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000或80000。
优选地,所述丙烯酸化的超支化聚酯为第2-4代的丙烯酸化的超支化聚酯。
在本发明中,所述第2-4代(第2、3、4代)的丙烯酸化的超支化聚酯是指,其中,第n代表示超支化程度及羟基的数目,例如,第2代有16个羟基,第3代有32个羟基,第4代有64个羟基。例如第4代的丙烯酸化的超支化聚酯为具有如下结构式的聚合物:
Figure GDA0002127830760000051
优选地,所述丙烯酸化的聚乙烯亚胺的结构式为:
Figure GDA0002127830760000052
其中n为7-70(例如7、9、12、15、18、20、23、25、28、30、40、50、60或70)。
优选地,所述丙烯酸化的聚乙烯亚胺的数均分子量为5000-50000,例如5000、5500、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000或50000。
优选地,所述丙烯酸化的聚酰胺-胺型树枝状聚合物为第2-9代(第2、3、4、5、6、7、8、9代)的丙烯酸化的聚酰胺-胺型树枝状聚合物,其中,第n代表示超支化程度及氨基的数目,例如,例如第4代的丙烯酸化的聚酰胺-胺型树枝状聚合物为具有如下结构式的聚合物:
Figure GDA0002127830760000061
优选地,所述丙烯酸化的聚β巯基酯的结构式为:
Figure GDA0002127830760000062
其中n为12-120(例如12、15、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、110或120)。
优选地,所述丙烯酸化的聚β巯基酯的数均分子量为5000-50000,例如5000、5500、6000、7000、8000、9000、10000、20000、30000、40000或50000。
优选地,所述pH敏感多肽为氨基酸序列为CGGGHLAHLAHHLAHLAH,在本发明中简单记为HLAH。在该HLAH多肽中含有巯基。
本发明的目的之二在于提供如上所述的pH敏感的多肽聚合物的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将两亲性聚合物进行丙烯酸化得到丙烯酸化的两亲性聚合物;
(2)利用丙烯酸化的两亲性聚合物与pH敏感的多肽反应,从而将pH敏感的多肽连接至两亲性聚合物上,得到所述pH敏感的多肽聚合物。
在本发明中,步骤(1)所述将两亲性聚合物进行丙烯酸化的方法为本领域已知的方法,例如步骤(1)所述两亲性聚合物为聚乙烯醇时,丙烯酸化的方法为:将两亲性聚合物与丙烯酸在催化剂存在下反应得到丙烯酸化的两亲性聚合物;
优选地,所述催化剂为稀盐酸。
优选地,步骤(1)所述两亲性聚合物为壳聚糖、葡聚糖、超支化聚酯、聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺型树枝状聚合物或聚β巯基酯中的任意一种或至少两种的组合时,丙烯酸化的方法为:将两亲性聚合物与丙烯酰氯在催化剂存在下反应得到丙烯酸化的两亲性聚合物。
优选地,所述催化剂为三乙胺或氢氧化钠。
优选地,步骤(2)所述反应在弱碱催化剂存在下进行。
优选地,步骤(2)所述弱碱催化剂为三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾中的任意一种或至少两种组合。
优选地,步骤(2)所述反应在保护性气体保护下进行。
优选地,所述保护性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种,进一步优选为氮气。
优选地,步骤(2)所述反应在中性或碱性溶剂体系中进行。
优选地,步骤(2)所述反应在pH 7.4-8.0(例如pH为7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8.0)的磷酸缓冲溶液中进行。
优选地,步骤(2)所述反应的温度为25-37℃,例如25℃、28℃、30℃、32℃、35℃或37℃。
优选地,步骤(2)所述反应的时间为1-8天,例如1天、1.5天、2天、2.5天、3天、3.5天、4天、4.5天、5天、5.5天、6天、6.5天、7天、7.5天或8天,优选2-3天。
在本发明中,在步骤(2)所述反应结束后,将反应后的溶液透析,然后冷冻干燥,得到白色粉末状的多肽聚合物。
所述将反应后的溶液透析的方法为:在截留分子量为5000-10000(例如5000、6000、7000、8000、9000或10000)的透析袋中透析24-48小时(例如24小时、26小时、28小时、30小时、33小时、35小时、38小时、40小时、42小时、44小时或48小时)。
优选地,步骤(2)所述pH敏感的多肽通过固相合成法来合成。
本发明的目的之三在于提供如上所述的pH敏感的多肽聚合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明所述的pH敏感的多肽聚合物,在血液循环中是惰性的,可以在体液循环中长期存在。当到达肿瘤部位时,在肿瘤的微酸环境下,多肽发生质子化,形成α螺旋结构,其治疗活性被激活破坏肿瘤细胞的线粒体膜,诱导细胞死亡。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的pH敏感的多肽聚合物共价连接pH敏感的多肽分子,所述pH敏感的多肽聚合物,在血液循环中是惰性的,可以在体液循环中长期存在。当到达肿瘤部位时,在肿瘤的微酸环境下,多肽发生质子化,形成α螺旋结构,其治疗活性被激活破坏肿瘤细胞的线粒体膜,诱导细胞死亡。这种肿瘤部位点特异性激活的多肽聚合物可以提高治疗的靶向性和对肿瘤的毒性,降低对正常组织的副作用。同时多肽聚合物本身具有较高的生物相容性,实现抗肿瘤药物在体内的应用,为癌症治疗方向提供了新思路。
附图说明
图1是实施例1制备的多肽HLAH(–CGGGHLAHLAHHLAHLAH)的质谱图。
图2是实施例1制备的多肽HLAH(–CGGGHLAHLAHHLAHLAH)的高效液相色谱图。
图3是实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物在细胞内的线粒体共定位图。
图4A是实施例1制备的pH敏感的多肽在不同pH以及浓度下的细胞存活率结果图。
图4B是实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物在不同pH以及浓度下的细胞存活率结果图。
图5A为实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物对小鼠治疗后第17天的肿瘤部位的肿瘤大小的照片。
图5B为实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物对小鼠治疗过程中小鼠肿瘤生长曲线图。
图5C为实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物对小鼠治疗过程中小鼠体重变化图。
图6为实施例1制备的pH敏感的多肽聚合物的对小鼠组织器官生物安全性评价结果图,从左至由代表的器官为心、肝、脾、肺、肾。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
(1)本发明实施例中所用的多肽HLAH(–CGGGHLAHLAHHLAHLAH)为利用固相合成法合成的序列,即合成过程为:以聚苯乙烯树脂为固相载体,按照HALHALHHALHALHGGGC的顺序将氨基酸连接至载体上,完成多肽氨基酸的连接,最后用一定浓度的三氟乙酸裂解得到所述多肽。
图1和图2分别展示了实施例中所用的多肽–CGGGHLAHLAHHLAHLAH的质谱图和高效液相色谱图,其分子量为1851,纯度为95.66%;因此,所述多肽纯度较高,不会发生氧化、二聚及环化等副反应,符合聚合反应要求。同时该多肽既溶于水也溶于二甲基亚砜,可以制备亲水性多肽聚合物和疏水性多肽聚合物。
以聚β巯基酯为例制备多肽聚合物
(2)多肽聚合物的合成方法:
将10mM(总量)多肽分子–CGGGHLAHLAHHLAHLAH溶于水中,并置于反应器中,加入pH7.4的磷酸的磷酸缓冲溶液2mL,搅拌溶解后,加入10mM分子量为52900的聚β巯基酯丙烯酸酯,密封体系,通入氮气20分钟,恒温37℃反应3天;反应后的溶液加入透析袋中,透析24小时,冷冻干燥得到白色粉末状固体。通过凝胶渗透色谱分析,多肽聚合物分子量为124000,分散度为1.2。
实施例2
将10mM(总量)多肽分子–CGGGHLAHLAHHLAHLAH溶于水中,并置于反应器中,加入pH7.4的磷酸的磷酸缓冲溶液2mL,搅拌溶解后,加入10mM分子量为36000的丙烯酸化的聚乙烯醇,密封体系,通入氮气20分钟,恒温25℃反应2天;反应后的溶液加入透析袋中,透析36小时,冷冻干燥得到白色粉末状固体。通过凝胶渗透色谱分析,多肽聚合物分子量为108000,分散度为1.23。
实施例3
将10mM(总量)多肽分子–CGGGHLAHLAHHLAHLAH溶于水中,并置于反应器中,加入pH7.4的磷酸的磷酸缓冲溶液2mL,搅拌溶解后,加入10mM分子量为80000的丙烯酸化的葡聚糖,密封体系,通入氮气20分钟,恒温30℃反应1天;反应后的溶液加入透析袋中,透析48小时,冷冻干燥得到白色粉末状固体。通过凝胶渗透色谱分析,多肽聚合物分子量为98000,分散度为1.28。
实施例4
将10mM(总量)多肽分子–CGGGHLAHLAHHLAHLAH溶于水中,并置于反应器中,加入pH7.6的磷酸缓冲溶液2mL,搅拌溶解后,加入10mM分子量为80000的第4代的丙烯酸化的超支化聚酯,密封体系,通入氮气20分钟,恒温30℃反应8天;反应后的溶液加入透析袋中,透析48小时,冷冻干燥得到白色粉末状固体。通过凝胶渗透色谱分析,多肽聚合物分子量为189800,分散度为1.38。
实施例5
在本实施例中,对多肽聚合物与细胞线粒体进行共定位测试
将实施例1制备的多肽聚合物溶于磷酸缓冲液(PBS溶液)中,用线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)测试方法评价多肽聚合物在U87细胞中对线粒体的破坏。JC-1检测用于研究细胞凋亡的过程,JC-1在正常的线粒体中聚集形成J-型聚集体,发出红色荧光;当线粒体遭到严重破坏时,红色荧光几近消失,绿色荧光逐渐增强。
在含10.0%的胎牛血清和100.0U/mL青霉素以及100.0μg/mL链霉素的DMEM培养基中培养人恶性胶质瘤(U87)细胞,培养温度为37.0℃,湿润空气中CO2的浓度为5.0%;培养细胞直至其对数生长期,用胰酶消化分散细胞;通过细胞计数板用细胞培养液将细胞悬浮液的浓度调整至1.0×105/孔,向共聚焦培养皿内每孔加入1mL细胞悬浮液。将培养皿放入含5.0%二氧化碳的培养箱内,在37.0℃的温度下培养24小时。从培养箱内取出培养皿,弃去原培养液,每孔加入不同pH值(pH 7.4和pH 6.5)900μL的新鲜细胞培养液。然后向每孔分别加入100μL多肽聚合物纳米胶束(P-H)溶液或PBS,24h后加入JC-1,20分钟后通过激光共聚焦显微镜(UltraVIEW VoX SDSM,PE公司)分析测试。图3可知,多肽聚合物纳米胶束(P-H)溶液在微酸条件下(pH 6.5)可以破坏线粒体,具有较高的细胞毒性。对实施例2-4制备得到的多肽聚合物纳米胶束进行同样的实验可以得到同样的结果。
实施例6
在本实施例中,对多肽聚合物进行生物毒性测试:
将实施例1制备的多肽聚合物溶于磷酸缓冲液(PBS溶液)中,用CCK-8测试方法评价多肽聚合物在U87细胞中的细胞毒性。
在含10.0%的胎牛血清和100.0U/mL青霉素以及100.0μg/mL链霉素的DMEM培养基中培养人恶性胶质瘤(U87)细胞,培养温度为37.0℃,湿润空气中CO2的浓度为5.0%;培养细胞直至其对数生长期,用胰酶消化分散细胞;通过细胞计数板用细胞培养液将细胞悬浮液的浓度调整至6.0×103/孔,向96孔培养板内每孔加入100μL细胞悬浮液。将培养板放入含5.0%二氧化碳的培养箱内,在37.0℃的温度下培养24小时。从培养箱内取出培养板,弃去原培养液,每孔加入不同pH值(pH 7.4和pH 6.5)90μL的新鲜细胞培养液。然后向每孔中加入10μL不同浓度的样品溶液,24h后进行CCK-8分析。细胞的细胞存活率按下面公式计算:细胞存活率(%)=(Asample/Acontrol)×100%,Asample和Acontrol分别代表样品的吸光度和参比的吸光度。每个实验重复三次,取平均值。由图4A为游离的多肽分别在不同pH值(pH 7.4和pH 6.5)培养液下共培养的细胞的细胞存活率,图4B为所制备的多肽聚合物分别在不同pH值(pH 7.4和pH 6.5)共培养的细胞的细胞存活率。由图4A和图4B可知,所制备的多肽聚合物在pH 7.4时对细胞没有毒性,当在微酸条件下(pH 6.5),多肽聚合物相对于游离的多肽具有较高的细胞毒性。对实施例2-4制备得到的多肽聚合物纳米胶束进行同样的实验可以得到同样的结果。由此可推断,所述多肽聚合物能够有效杀死肿瘤细胞,具有较好的治疗癌症的效果且能够降低对正常组织的毒副作用。
实施例7
在本实施例中,对多肽聚合物进行活体抗肿瘤测试:
所有动物实验操作符合规定。实验选用体重为18~20克左右,6~8周的磁性Balb/C裸鼠。在皮下注射5.0×106个U87细胞,2周后肿瘤为50~100mm3时开始实验。将实施例1制备的多肽聚合物纳米胶束(P-H)溶液、聚合物胶束(P)溶液、多肽(HLAH)水溶液及PBS每隔一天(第1天、3天、5天、7天、9天、11天、13天、15天)通过尾静脉注射到小鼠体内(200μL,200μL,~10mg kg-1聚合物,~3mg kg-1多肽HLAH),每组平行5只小鼠实验。在1-17天,每隔一天称量小鼠的体重,游标卡尺测量肿瘤体积,肿瘤体积计算方法为:V=AB2/2,其中A为和B分别为肿瘤的最长直径和最短直径。图5A为小鼠治疗后第17天的肿瘤大小的照片,图5B为治疗过程中小鼠肿瘤生长曲线,图5C为治疗过程中小鼠体重变化,可知在1-17天的治疗过程中,治疗组(P-H)肿瘤得到明显抑制。四组实验组的小鼠体重几乎没有改变,表明所制备多肽聚合物对小鼠没有毒副作用。对实施例2-4制备得到的多肽聚合物纳米胶束进行同样的实验可以得到同样的结果。因此,本发明所制备的pH敏感的多肽聚合物可有效的抑制肿瘤的增长,对小鼠没有毒副作用。
实施例8
在本实施例中,对多肽聚合物进行生物安全性测试:
实验选用体重为18~20克左右,6~8周的磁性Balb/C裸鼠。将实施例1制备得到的多肽聚合物纳米胶束(P-H)溶液和PBS每隔一天(第1天、3天、5天、7天、9天、11天、13天、15天)通过尾静脉注射到小鼠体内(200μL,~10mg kg-1聚合物,~3mg kg-1多肽HLAH)。之后将小鼠处死,取出心、肝、脾、肺、肾等组织器官,浸没在4%的甲醛溶液中。通过HE(苏木精-伊红)染色观察主要脏器的病理形态。从图6可知,实验组(P-H纳米胶束)和空白对照组(PBS)的脏器的HE染色切片(从左至右依次为心、肝、脾、肺、肾)没有明显区别,对实施例2-4制备得到的多肽聚合物纳米胶束进行同样的实验可以得到同样的结果。这进一步表明,本发明所制备的pH敏感的多肽聚合物对小鼠没有毒副作用。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的pH敏感的多肽聚合物及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (18)

1.一种pH敏感的多肽聚合物,其特征在于,所述pH敏感的多肽聚合物由两亲性聚合物以及连接在两亲性聚合物上的pH敏感多肽组成;
所述多肽聚合物通过将所述两亲性聚合物进行丙烯酸化得到丙烯酸化的两亲性聚合物,而后将所述pH敏感多肽通过其含有的巯基与丙烯酸化的两亲性聚合物的丙烯基反应形成共价键而将多肽连接在两亲性聚合物上;
所述丙烯酸化的两亲性聚合物为丙烯酸化的聚β巯基酯;
所述丙烯酸化的聚β巯基酯的数均分子量为5000-50000;
所述丙烯酸化的聚β巯基酯的结构式为:
Figure FDA0002410283920000011
其中n为12-120;
所述pH敏感多肽为氨基酸序列为CGGGHLAHLAHHLAHLAH;
所述pH敏感的多肽聚合物是由如下方法制备得到的:
(1)将两亲性聚合物进行丙烯酸化得到丙烯酸化的两亲性聚合物;
(2)利用丙烯酸化的两亲性聚合物与pH敏感的多肽反应,从而将pH敏感的多肽连接至两亲性聚合物上,得到所述pH敏感的多肽聚合物。
2.根据权利要求1所述的pH敏感的多肽聚合物的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将两亲性聚合物进行丙烯酸化得到丙烯酸化的两亲性聚合物;
(2)利用丙烯酸化的两亲性聚合物与pH敏感的多肽反应,从而将pH敏感的多肽连接至两亲性聚合物上,得到所述pH敏感的多肽聚合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述丙烯酸化的方法为:将两亲性聚合物与丙烯酰氯在催化剂存在下反应得到丙烯酸化的两亲性聚合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂为三乙胺或氢氧化钠。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应在弱碱催化剂存在下进行。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述弱碱催化剂为三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾中的任意一种或至少两种组合。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应在保护性气体保护下进行。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述保护性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述保护性气体为氮气。
10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应在中性或碱性溶剂体系中进行。
11.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应在pH 7.4-8.0的磷酸缓冲溶液中进行。
12.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应的温度为25-37℃。
13.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应的时间为1-8天。
14.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应的时间为2-3天。
15.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)所述反应结束后,将反应后的溶液透析,然后冷冻干燥,得到白色粉末状的多肽聚合物。
16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述将反应后的溶液透析的方法为:在截留分子量为5000-10000的透析袋中透析24-48小时。
17.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述pH敏感的多肽通过固相合成法来合成。
18.根据权利要求1所述的pH敏感的多肽聚合物在制备抗恶性胶质瘤药物中的应用。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108578706B (zh) * 2018-05-04 2020-07-07 国家纳米科学中心 一种CpG药物及其制备方法和应用
CN110507825B (zh) * 2018-05-21 2022-07-01 国家纳米科学中心 一种多肽聚合物及其制备方法和应用
CN109517117B (zh) * 2018-10-26 2020-12-15 华中农业大学 一种生物素标记聚合物纳米颗粒模拟抗体及其在Bt蛋白酶联免疫检测中的应用
CN109400824B (zh) * 2018-10-26 2020-12-15 华中农业大学 一种Bt蛋白仿生亲和材料及其制备方法和应用
CN112062816B (zh) * 2020-09-21 2022-03-29 河南中医药大学 具有pH敏感性的多肽、多肽-聚合物的偶联物、制备方法及应用
CN113461834B (zh) * 2021-07-09 2022-03-11 中科解码(北京)生物技术有限公司 一种纳米材料及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1434725A (zh) * 1999-12-13 2003-08-06 诺贝克斯公司 两亲聚合物以及包含两亲聚合物的多肽结合物
CN101361976A (zh) * 2008-09-25 2009-02-11 复旦大学 一种透明质酸修饰聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒及其制备方法和应用
CN103599069A (zh) * 2013-11-06 2014-02-26 四川大学 一种由pH敏感性多肽修饰的靶向脂质体
CN103705465A (zh) * 2012-10-09 2014-04-09 复旦大学 一种微酸环境靶向多肽修饰的肿瘤靶向纳米给药系统及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1434725A (zh) * 1999-12-13 2003-08-06 诺贝克斯公司 两亲聚合物以及包含两亲聚合物的多肽结合物
CN101361976A (zh) * 2008-09-25 2009-02-11 复旦大学 一种透明质酸修饰聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒及其制备方法和应用
CN103705465A (zh) * 2012-10-09 2014-04-09 复旦大学 一种微酸环境靶向多肽修饰的肿瘤靶向纳米给药系统及其制备方法
CN103599069A (zh) * 2013-11-06 2014-02-26 四川大学 一种由pH敏感性多肽修饰的靶向脂质体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A General Strategy for Facile Synthesis and In Situ Screening of Self-Assembled Polymer-Peptide Nanomaterials;Zeng-Ying Qiao et al.;《Adv. Mater.》;20161231;第28卷;第1860页scheme 1和第1861页左栏第1段和右栏第2段; *

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