CN108299649B - 一种多臂星型嵌段聚合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医药领域，特别是涉及一种多臂星型嵌段聚合物及其制备方法和用途。本发明提供一种多臂星型嵌段聚合物，分子式如下：

Description

一种多臂星型嵌段聚合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及医药领域，特别是涉及一种多臂星型嵌段聚合物及其制备方法和用途。
背景技术
恶性肿瘤已经成为威胁人类生命健康的主要杀手，在临床上，肿瘤的治疗方法主要以手术治疗、放射治疗、化学治疗为主；其中，化疗药物对癌症细胞产生杀伤的同时也可以对正常细胞产生毒副作用，而且由于大部分化疗药物的水溶性差以及多重耐药(MDR)的存在，导致化疗药物的生物利用率大大降低。因此，寻找一种更好的纳米药物递送系统将是提高化疗的最有效手段，也就是“纳米医药”。其中，由两亲性嵌段多聚物通过自组装形成的多聚物胶束已经成为最具有前途的化疗药物递送系统，其疏水段组成的内部核心可作为疏水化疗药物的加载容器，而亲水段组成的亲水外壳可以稳定胶束结构、延长血浆循环时间，因此，胶束可以提高疏水性抗肿瘤药物的水溶性，并且通过肿瘤组织的高渗透和滞留效应被动靶向到肿瘤组织，降低加载药物副作用，提高药物的生物利用率。
纳米药物运输系统将纳米技术与现代药剂学结合，具有的药物缓控、控释性和靶向性等特点可以大幅度提高药物的生物利用率、降低用药量、减少毒副作用，已成为国际肿瘤药物研制中的热点和前沿。特定位点靶向性的药物输运对调节有效药物剂量和治疗疾病是很重要的，而靶向性药物运输系统具有细胞特异性，可以有效地将载有药物的运输系统运送到靶细胞，通过细胞内吞进入细胞内，有效的杀灭病变细胞，而不伤及其他正常细胞，因此能大幅度提高药物生物利用率、降低药物服用量和对其他器官的毒性。在众多的靶向纳米载体中，应用最多的是主动靶向性纳米载体，主动靶向性纳米载体是指以抗体、配体或磁性为导向的纳米载体，由于其对靶器官或靶细胞具有高度的特异性和选择性，因此近年来得到迅速发展。
胶束化的抗肿瘤制剂NK911、NK105已进入临床试验，其中，基于PEG和可降解嵌段多聚(PCL、PLA等)物的胶束应用最为广泛,已被美国FAD批准用于临床。例如，韩国三星集团研发的基于PEG-PLA/PCL的纳米胶束制剂已经应用于临床：但是其血清稳定性及瘤内富集仍然不够。为进一步增强其性能，加载紫杉醇的PCL-TPGS多聚物胶束，星形胆酸修饰的PLA-TPGS多聚物胶束，以及PH-敏感的mPEG-b-(PLA-co-PAE)嵌段物胶束已有文献报道，他们有较高的药物加载量以及快速和靶向的药物释放。因此，通过铰链能够解决胶束体系的稳定性及提高载药量，但是耐药问题仍然没有很好的解决。
TPGS(D-a-tocopheryl polyethylene glycol 2000succinate)是水溶性维生素E的一种衍生物，它具有一个疏水性烷基头和一个亲水性PEG尾。最近十几年，TPGS已经被广泛的用于各种药物递送系统的发展，其在药物递送系统的角色主要有吸收促进剂、乳化剂、促溶剂、添加物、以及稳定剂，同时TPGS可以作为克服多重耐药和P-gp蛋白抑制子的辅料来增加抗肿瘤药物的口服利用率。肿瘤多重耐药的主要机制之一就是癌症细胞表面P-gp蛋白的高表达，而P-gp蛋白是一种ATP-依赖性的转运子，主要利用细胞中ATP提供能量向细胞外运送疏水性小分子和外源性物质，其在肿瘤多重耐药中扮演着重要的作用。据文献报道，P-gp蛋白的表达不受TPGS的影响，而TPGS主要是抑制细胞内的ATP酶的活性而降低细胞ATP水平，导致ATP-依赖性的P-gp蛋白功能降低，从而起到克服耐药的作用。所以，载药系统中TPGS加入将会明显的提高载药系统的抗耐药能力。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多臂星型嵌段聚合物及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种多臂星型嵌段聚合物，分子式如下：
Figure BDA0001209082150000021
其中，s＝1～30，s为核心A的官能度，
m为嵌段B的聚合度，m＝1～300；
n为嵌段C的聚合度，n＝10-300，
s、m、n为正整数；
A是具有s官能度的核心，
嵌段B选自聚已内酯(PCL)；
嵌段C选自聚乙二醇单甲醚(mPEG)；
Y为嵌段B和嵌段C之间的连接部。
本发明所提供的多臂星型嵌段聚合物中，A作为核心通常是可以为附加的连接分子提供适合的起始点和/或作为聚合反应起始点的分子，核心A的官能度s通常对应于其所连接的嵌段B的数量。
在本发明一些实施方式中，可以用于构成核心A的是具有-OH官能团的分子，用于构成核心A的分子的官能度通常指单个分子中能够与嵌段B连接的-OH官能团的数量，通常不小于s或者与s一致，例如，用于构成核心A的分子可以是各种适合用于构成多臂星型嵌段聚合物的核心的多元醇，单体己内酯聚合形成的聚已内酯连接在上述分子的-OH上从而形成嵌段B。
本领域技术人员可选择合适的分子用于构成核心A，例如可以是多元醇，再例如可以是C2～C100多元醇、C2～C80多元醇、C2～C60多元醇、C2～C40多元醇、或C2～C20多元醇。在本发明一些实施方式中，用于构成核心A的分子可以是C3～C10多元醇，例如可以是包括但不限于双季戊四醇、季戊四醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、戊五醇(例如，木糖醇等)或己六醇(例如，山梨醇等)等。
在本发明一些实施方式中，s＝2～30，也可以是2～12，也可以是2～6，具体例如可以是2、3、4、5、6、12、30等。
用于构成连接部Y的分子可以将聚乙二醇单甲醚段(嵌段B)末端的-OH端、聚已内酯段(嵌段C)末端的-OH端连接，从而将嵌段B和嵌段C连接。
本领域技术人员可选择合适的连接分子用于构成连接部Y。通常来说，用于构成连接部Y的分子可以是分子量不超过1000、不超过800、不超过600、不超过400、不超过200、不超过150的分子。在本发明一些实施方式中，用于构成连接部Y的分子的例子包括但不限于顺丁烯二酸酐等。
本领域技术人员可根据各嵌段对应的投料量调整各嵌段的聚合度。
在本发明一些实施方式中，m＝1～300，具体可以是m＝1～10、m＝10～20、m＝20～40、m＝40～60、m＝60～80、m＝80～100、m＝100～120、m＝120～140、m＝140～160、m＝160～180、m＝180～200、m＝200～220、m＝220～240、m＝240～260、m＝260～280、或m＝280～300。
在本发明一些实施方式中，n＝10～300，具体可以是n＝10～50、n＝50～100、n＝100～150、n＝150～200、n＝200～250、n＝250～300。
在本发明一些实施方式中，所述聚已内酯为聚ε-已内酯。
在本发明一些实施方式中，所述多臂星型嵌段聚合物的结构式如式I～VI所示，具体结构如下：
Figure BDA0001209082150000031
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000041
且R1、R2、R3、R4、R5、R6不同时为H，例如，R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个、两个、三个、四个、五个、或六个不为H；
Figure BDA0001209082150000042
其中，R7、R8、R9各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000043
进一步的R7、R8、R9可以至少有一个不为H，例如，R7、R8、R9中至少有一个、两个、三个不为H；
Figure BDA0001209082150000044
其中，R10、R11、R12、R13、R14各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000045
且R10、R11、R12、R13、R14不同时为H，例如，R10、R11、R12、R13、R14中至少有一个、两个、三个、四个、或五个不为H；
Figure BDA0001209082150000046
其中，R15、R16、R17各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000051
且R15、R16、R17不同时为H，例如，R15、R16、R17中至少有一个、两个、或三个不为H；
Figure BDA0001209082150000052
其中，R18、R19、R20各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000053
且R18、R19、R20不同时为H，例如，R18、R19、R20中至少有一个、两个、或三个不为H；
Figure BDA0001209082150000054
其中，R21、R22、R23、R24、R25、R26各自独立地选自H或
Figure BDA0001209082150000055
且R21、R22、R23、R24、R25、R26不同时为H，例如，R21、R22、R23、R24、R25、R26中至少有一个、两个、三个、四个、五个、或六个不为H。
本发明第二方面提供所述多臂星型嵌段聚合物的制备方法，包括如下步骤：
1)将用于构成核心A的分子与己内酯在催化剂存在的条件下反应，制备获得连接有嵌段B的核心A；
2)将步骤1)所得产物与端羧基聚乙二醇单甲醚偶联，制备获得所述多臂星型嵌段聚合物。
本领域技术人员可根据核心A的官能度、嵌段B的聚合度等，调整用于构成核心A的分子和己内酯的投料量，在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，将用于构成核心A的分子与己内酯的摩尔比为1：[(0.8～1.2)×m×s]，也可以为1：[(0.9～1.1)×m×s]、1：[(0.95～1.05)×m×s]、或1：[(0.98～1.02)×m×s]。
在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，反应在气体保护的条件下进行，所述气体保护所使用的气体可以是氮气和/或惰性气体等，所述惰性气体可以是例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等。
在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，反应在溶剂存在的条件下进行，本领域技术人员可根据反应体系(例如，根据原料)选择合适的溶剂并确定溶剂的用量，所述溶剂可以是有机溶剂，例如可以是包括但不限于甲苯、DMF、二甲苯、乙腈、乙醇、THF、氯仿等中的一种或多种的组合，溶剂的用量可以根据原料的使用量确定，例如可以使己内酯的浓度为0.5～50mmol/ml、或1～10mmol/ml。
在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，催化剂可以是本领域各种适用于己内酯聚合的催化剂并确定催化剂的用量，所述催化剂可以是包括但不限于辛酸亚锡(Sn(Oct)2)等，催化剂的用量可以是己内酯质量的0.01～10％，优选可以是0.05～1％。
在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，反应的温度可以为90～150℃，也可以是110～130℃。
本领域技术人员可根据反应进程确定反应时间，例如，所述步骤1)中的反应时间可以为12～36h。
本领域技术人员可根据反应体系，在反应完成后选择合适的后处理方法提纯获得连接有嵌段B的核心A。在本发明一些实施方式中，所述步骤1)中，反应完成后，在反应体系中加入适量不良溶剂，析出的固体干燥即为连接有嵌段B的核心A，所述不良溶剂通常指对目标化合物(例如，连接有嵌段B的核心A)溶解度较低的溶剂，例如，可选用的不良溶剂包括但不限于丙酮、石油醚、乙酸乙酯、环己烷等。在本发明另一些实施方式中，还可以在加入不良溶剂前，在反应体系中加入适量溶剂对产物进行溶解，例如，可以是包括但不限于二氯甲烷等溶剂。在本发明另一些实施方式中，还可以对析出的固体进行洗涤，本领域技术人员可选择合适的溶剂对产物进行洗涤，例如，可以是包括但不限于甲醇、乙醇，丙酮等溶剂。
本领域技术人员可根据核心A的官能度等，调整步骤1)所得产物和端羧基聚乙二醇单甲醚的投料量，在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，步骤1)所得产物与端羧基聚乙二醇单甲醚的摩尔比为1：[(0.8～1.2)×n×s]，也可以为1：[(0.9～1.1)×n×s]、1：[(0.95～1.05)×n×s]、或1：[(0.98～1.02)×n×s]。
在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，反应在气体保护的条件下进行，所述气体保护所使用的气体可以是氮气和/或惰性气体等，所述惰性气体可以是例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等。
在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，反应在溶剂存在的条件下进行，本领域技术人员可根据反应体系(例如，根据原料)选择合适的溶剂并确定溶剂的用量，所述溶剂可以是有机溶剂，例如可以是包括但不限于二氯甲烷等，溶剂的用量可以根据原料的使用量确定，例如可以使步骤1)所得产物和/或端羧基聚乙二醇单甲醚的浓度为0.5～50mmol/ml、或1～10mmol/ml。
在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，偶联反应在催化剂和/或缩合剂存在的条件下进行。所述催化剂和/或缩合剂为本领域各种可适用于羧基和羟基偶联反应的催化剂，例如，所述催化剂可选自包括但不限于DMAP等，本领域技术人员可根据反应体系确定催化剂的用量，例如，催化剂的用量相对于端羧基聚乙二醇单甲醚的用量可以是过量的，再例如，催化剂与端羧基聚乙二醇单甲醚的摩尔比可以为1：1～5，所述缩合剂可选自包括但不限于DIC等，本领域技术人员可根据反应体系确定缩合剂的用量，例如，缩合剂的用量相对于端羧基聚乙二醇单甲醚的用量可以是过量的，再例如，缩合剂与端羧基聚乙二醇单甲醚的摩尔比可以为1：1～5。
在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，反应的温度可以为5～60℃、15～45℃、或25～35℃。
本领域技术人员可根据反应进程确定反应时间，例如，所述步骤2)中的反应时间可以为36～60小时。
本领域技术人员可根据反应体系，在反应完成后选择合适的后处理方法提纯获得连接有嵌段B的核心A。在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，反应完成后，在反应体系中加入适量不良溶剂，析出的固体干燥即为所述多臂星型嵌段聚合物，所述不良溶剂通常指对目标化合物(例如，所述多臂星型嵌段聚合物)溶解度较低的溶剂，例如，可选用的不良溶剂包括但不限于丙酮、石油醚、乙酸乙酯、环己烷等。在本发明另一些实施方式中，还可以对析出的固体进行洗涤，本领域技术人员可选择合适的溶剂对产物进行洗涤，例如，可以是包括但不限于水等溶剂。
在本发明一些实施方式中，所述步骤2)中，所述端羧基聚乙二醇单甲醚通常为聚乙二醇单甲醚的-OH端被(用于构成连接部Y的分子)修饰为羧基的分子。本领域技术人员可选择合适的方法，将聚乙二醇单甲醚的-OH端修饰为羧基，例如，可以使用包括但不限于顺丁烯二酸酐等，这些方法对于本领域技术人员来说应该都是已知的。例如，可以通过聚乙二醇单甲醚与顺丁烯二酸酐反应制备获得端羧基聚乙二醇单甲醚；再例如，聚乙二醇单甲醚与用于构成连接部Y的分子的摩尔比可以为1：1～2；再例如，反应温度可以为50～100℃，也可以是60～90℃，也可以是70～80℃；再例如，反应时间可以为12～48h；再例如，反应中所使用的溶剂可以是有机溶剂，更具体可以是包括但不限于甲苯等；再例如，反应完成后，可以在反应体系中加入适量不良溶剂，析出的固体干燥即为端羧基聚乙二醇单甲醚，所述不良溶剂通常指对目标化合物(例如，端羧基聚乙二醇单甲醚)溶解度较低的溶剂，例如，可选用的不良溶剂包括但不限于乙醚等。
本发明第三方面提供所述多臂星型嵌段聚合物在制备药物载体中的用途。
在本发明一些实施方式中，所述多臂星型嵌段聚合物与TPGS的组合在制备药物载体中的用途。
在本发明一些实施方式中，多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100。
在本发明一些实施方式中，所述药物可以为小分子药物，所述小分子药物通常指分子量不大于2000的药物，更具体可以是分子量介于100～2000之间的药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为疏水性药物。
所述疏水性(hydrophobicity)通常指分子(疏水物)与水互相排斥的物理性质。疏水性药物通常无法均匀分散或溶解于水中。
在本发明一些实施方式中，所述药物为抗肿瘤药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为化疗药物。
所述化疗药物(chemotherapeutic agents)通常是指可以被用于化疗(chemotherapy)的药物。
在本发明一些实施方式中，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌等。
在本发明一些实施方式中，所述药物选自阿霉素、紫杉醇、5-FU(氟尿嘧啶，fluorouracil)、姜黄素等。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体的载药量或包封率为5～60wt％，优选为6.7～21.2wt％。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm，优选为79～536.3nm。
本发明第四方面提供一种药物载体，所述药物载体包括所述多臂星型嵌段聚合物。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体还包括TPGS。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体中，多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100。
在本发明一些实施方式中，所述药物可以为小分子药物，所述小分子药物通常指分子量不大于2000的药物，更具体可以是分子量介于100～2000的药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为疏水性药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为抗肿瘤药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为化疗药物。
在本发明一些实施方式中，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌等。
在本发明一些实施方式中，所述药物选自阿霉素、紫杉醇、5-FU(氟尿嘧啶，fluorouracil)、姜黄素等。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体的载药量或包封率为5～60wt％，优选为6.7～21.2wt％。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm，优选为79～536.3nm。
本发明第五方面提供所述药物载体的制备方法，包括如下步骤：将所述多臂星型嵌段聚合物通过自组装形成纳米胶束载体。
在本发明一些实施方式中，按比例将TPGS与所述多臂星型嵌段聚合物通过自组装形成纳米胶束载体。
在本发明一些实施方式中，自组装形成内部为疏水核心、外表为亲水外壳的纳米胶束载体。本领域技术人员可选择合适的方式实现所述多臂星型嵌段聚合物的自组装，或所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS的自组装，例如，可以将所述多臂星型嵌段聚合物溶解于有机溶剂中，或可以将所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS溶解于有机溶剂中，通过水相透析实现所述多臂星型嵌段聚合物的自组装，或所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS的自组装；再例如，自组装过程中所使用的有机溶剂可以是包括但不限于二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈、四氢呋喃(THF)等；再例如，水相透析可以是在PBS缓冲液等水溶液中透析，PBS缓冲液的pH可以是6～8。
本发明第六方面提供一种药物制剂，所述药物制剂为负载有药物的药物载体，所述药物载体包括所述多臂星型嵌段聚合物。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体还包括TPGS。
在本发明一些实施方式中，所述药物制剂中，多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100。
在本发明一些实施方式中，所述药物为小分子药物，所述小分子药物通常指分子量不大于2000的药物，更具体可以是分子量介于100～2000的药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为疏水性药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为抗肿瘤药物。
在本发明一些实施方式中，所述药物为化疗药物。
在本发明一些实施方式中，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌等。
在本发明一些实施方式中，所述药物选自阿霉素、紫杉醇、5-FU(氟尿嘧啶，fluorouracil)、姜黄素等。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体中，药物的载药量或包封率为5～60wt％，优选为6.7～21.2wt％。
在本发明一些实施方式中，所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm，优选为79～536.3nm。
本发明第七方面提供所述药物制剂的制备方法，包括如下步骤：将所述多臂星型嵌段聚合物、药物通过自组装形成药物制剂。
在本发明一些实施方式中，按比例将所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS、药物通过自组装形成药物制剂。
在本发明一些实施方式中，自组装形成内部为疏水核心、外表为亲水外壳的纳米胶束载体。本领域技术人员可选择合适的方式实现所述多臂星型嵌段聚合物与药物的自组装，或所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS与药物的自组装，例如，可以将所述多臂星型嵌段聚合物、药物溶解于有机溶剂中，或可以将所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS、药物溶解于有机溶剂中，通过水相透析实现所述多臂星型嵌段聚合物、药物的自组装，或所述多臂星型嵌段聚合物、TPGS与药物的自组装；再例如，自组装过程中所使用的有机溶剂可以是包括但不限于二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈、四氢呋喃(THF)、氯仿等；再例如，，水相透析可以是在PBS缓冲液等水溶液中透析，PBS缓冲液的pH可以是6～8。
如上所述，本发明发明人以乙二醇和己内酯单体为制备原材料，通过开环反应合成具有亲水端PEG和疏水端PCL的两亲性嵌段多聚物，然后溶解两亲性嵌段多聚物于有机溶剂中，在水相PBS中透析，通过自组装形成内部为疏水核心、外表为亲水外壳的纳米胶束载体。同时加入TPGS和药物制备加载药物和共混TPGS加载药物的纳米胶束。然后进一步通过CCK-8实验对新合成的纳米胶束载体进行生物相容性评价，通过动态光散射仪、紫外分光光度仪、透射电镜等仪器对组装的纳米胶束进行特征分析。
本发明制备的TPGS和多臂铰链聚合物的负载的药物载体具有如下特点：
(1)载药体系(负载有阿霉素的纳米胶束)在未共混TPGS时，仅仅对阿霉素敏感的细胞杀伤作用显著，而对耐药细胞杀伤作用甚微；当共混TPGS后，载药体系不仅对阿霉素敏感细胞杀伤作用显著，而且对耐药细胞杀伤作用也很明显，说明加入TPGS后可以明显的克服耐药细胞的耐药性，从而提高抗肿瘤药物的杀伤作用。
(2)在药物浓度一致的情况下，由于载体粒径的不同，影响其内吞和释放行为，造成其杀伤作用不同。相同臂数(四臂)条件下，载药量随着PCL链长的减小而增高，整体抗肿瘤趋势为，随着PCL链长的增加而增强。不同臂数相近臂长载药体系的载药量因PCL链长相近而差异不大，其对肿瘤细胞的杀伤作用也差异不大。
附图说明
图1显示为本发明式I化合物制备方法示意图；
图2通过核磁共振氢谱鉴定本发明式I化合物示意图；
图3表示为不同PEG:PCL比例下其粒径变化情况；
图4表示不同PEG:PCL比例下的纳米胶束，其载药量和包封率的变化情况；
图5显示为加载阿霉素的纳米胶束电镜扫描图；
图6显示为两亲性嵌段共聚物兼容性(生物相容性)评价活率图；
图7表示七种纳米胶束在分别携载DOX、TPGS-DOX条件下作用耐药性肿瘤细胞MCF-7/ADR的效果情况；
图8显示为MCF-7和MCF-7/ADR细胞系对不同组分药物内吞的共聚焦扫描，图中的比例尺为20微米；
图8B和C显示为MCF-7和MCF-7/ADR细胞系对不同组分药物内吞的流式分析图；
图9A显示为注射纳米胶束后不同时间点小鼠体内荧光强度分布图；
图9B显示为注射纳米胶束后小鼠各组织器官荧光强度分布图；
图9C显示为肿瘤体积随时间生长图；
图10显示为加载阿霉素的纳米胶束抗耐药机制的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组DNA技术及相关领域的常规技术。这些技术在现有文献中已有完善说明，具体可参见Sambrook等MOLECULARCLONING：A LABORATORY MANUAL，Second edition，Cold Spring HarborLaboratory Press，1989and Third edition，2001；Ausubel等，CURRENT PROTOCOLS INMOLECULAR BIOLOGY，John Wiley&Sons，New York，1987and periodic updates；theseries METHODS IN ENZYMOLOGY，Academic Press，San Diego；Wolffe，CHROMATINSTRUCTURE AND FUNCTION，Third edition，Academic Press，San Diego，1998；METHODS INENZYMOLOGY，Vol.304，Chromatin(P.M.Wassarman and A.P.Wolffe，eds.)，AcademicPress，San Diego，1999；和METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY，Vol.119，ChromatinProtocols(P.B.Becker，ed.)Humana Press，Totowa，1999等。
实施例1
1.1 6臂星型嵌段聚合物(6s(PCL21-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成(参见图1中的B部分)：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)6臂星形PCL(nsPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成(参见图1中的A部分)：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将双季戊四醇(0.065g，0.25mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.0015)，己内酯(4.56g，40mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得6臂星形PCL，产物质量为4.6g,收率到达99％以上。
3)6臂nsPCL和mPEG-COOH偶联反应(参见图1中的C部分)：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:7:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，偶联率为78％；产物回收率达到90％以上，6s(PCL21-b-PEG47)的核磁共振氢谱图如图2所示。
1.2 4臂星型嵌段聚合物(4s(PCL23-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)4臂星形PCL(4sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.001)，己内酯(3.42g，30mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得多臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)4臂4sPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:5:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为90％，产物回收率达到90％以上。
1.3 4臂星型嵌段聚合物(4s(PCL46-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)4臂星形PCL(4sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.001)，己内酯(6.84g，60mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得4臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)4臂4sPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:5:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为99％，产物回收率达到90％以上。
1.4 4臂星型嵌段聚合物(4s(PCL76-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)4臂星形PCL(4sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.001)，己内酯(10.26g，90mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得4臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)多臂nsPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:5:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为99％，产物回收率达到90％以上。
1.5 4臂星型嵌段聚合物(4s(PCL93-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)4臂星形PCL(4sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成4sPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.001)，己内酯(13.68g，120mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得4臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)4臂4sPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:5:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为92％，产物回收率达到90％以上。
1.6 4臂星型嵌段聚合物(4s(PCL186-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)4臂星形PCL(4sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.001)，己内酯(27.36g，240mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得4臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)多臂4sPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:5:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为90％，产物回收率达到90％以上。
1.7 2臂星型嵌段聚合物(2s(PCL25-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)2臂星形PCL(2sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[EG]/[CL]＝0.0005)，己内酯(3.42g，30mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得2臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)多臂nsPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:3:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为92％，产物回收率达到90％以上。
1.8 3臂星型嵌段聚合物(3s(PCL23-b-PEG47))的制备：
1)端羧基聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)的合成：
mPEG(30g，15mol，Mn＝2000g/mol)，蒸馏除水后溶解到150mL干燥甲苯，加热到75℃加入顺丁烯二酸酐(14.7g，150mol)，反应24小时后体系冷却，于室温下加入冷的乙醚沉淀析出的固体经多次过滤，室温下真空干燥24小时，制备获得mPEG-COOH，基于mPEG计算收率为94％。
2)3臂星形PCL(3sPCLm，连接有嵌段B的核心A)的合成：
在不同比率的单体和引发剂反应体系中，己内酯(CL)经Sn(Oct)2催化，开环聚合形成nsPCLm。具体的聚合过程如下：氮气氛围，将季戊四醇(0.068g，0.5mmol)，Sn(Oct)2(0.04mmol，[Sn(Oct)2]/[CL]＝0.00075)，己内酯(3.42g，30mmol)和8mL无水甲苯加入到密封反应管中，80℃加热，搅拌反应24小时，待体系冷却后溶解到少量的二氯甲烷中，加入过量冷的石油醚，析出的固体在冷的甲醇中多次溶解、沉淀，过滤，48小时真空干燥后获得3臂星形PCL，收率到达99％以上。
3)多臂nsPCL和mPEG-COOH偶联反应：
氩气氛围，称取一定量的[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]加入到Schleck管中，[-OH]为nsPCL，[-COOH]为mPEG-COOH，[-OH]/[-COOH]/[DIC]/[DMAP]的摩尔比率为1:4:10:10。充分搅拌30℃反应48小时，反应结束后体系滴加到冷的石油醚中，沉淀、过滤得到的固体加入到一定量蒸馏水中，充分搅拌5小时，离心分离并干燥，得到聚合物(两亲性多聚物)，产物结构鉴定正确，偶联率为99％，产物回收率达到90％以上。
对制备获得的两亲性多聚物的偶联率和GPC值进行测定，结果如表1和表2所示：
表1
Figure BDA0001209082150000181
表1中，标注a表示通过G1H NMR进行检测
表1中，标注b表示通过GPC进行检测
表2
Figure BDA0001209082150000182
Figure BDA0001209082150000191
表2中，标注a表示通过1H NMR进行检测
表2中，标注b表示通过GPC进行检测
实施例2
纳米胶束(Micelle)的制备方法：
1)称取6mg TPGS于1.5mL的EP管中，加入1.5mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；称取4mg聚合物溶解于1mL DMAC中，浓度为4gm/mL；
2)称取24mg盐酸阿霉素(DOX)于15mL离心管中，加入6mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；
3)按盐酸阿霉素与TEA摩尔比1:1.5加入适量的TEA于盐酸阿霉素溶液中，于涡旋器上振荡大约4～5min，使盐酸阿霉素中的盐酸完全去除；
4)剪取长度约为8cm的透析袋，其截流量为1000，然后放入含有PBS缓冲液(pH＝7.4)的烧杯，浸泡2h左右；
5)取1.5mL的EP管，七个为一组；第一组依次用marker笔标记为2A-47/25(对应2s(PCL25-b-PEG47))+DOX、6A-47/21(对应6s(PCL21-b-PEG47))+DOX、3A-47/23(对应3s(PCL23-b-PEG47))+DOX、4A-47/186(对应4s(PCL186-b-PEG47))+DOX、4A-47/93(对应4s(PCL93-b-PEG47))+DOX、4A-47/46(对应4s(PCL46-b-PEG47))+DOX、4A-47/23(对应4s(PCL23-b-PEG47))+DOX，然后按标号依次加入500uL相应两亲性多聚物溶液(4mg/mL)，接着每个管中各加入500uL 4mg/mL的阿霉素溶液，使其完全混合；第二组依次用marker笔标记为2A-47/25+TPGS+DOX、6A-47/21+TPGS+DOX、3A-47/23+TPGS+DOX、4A-47/186+TPGS+DOX、4A-47/93+TPGS+DOX、4A-47/46+TPGS+DOX、4A-47/23+TPGS+DOX，然后按标号依次加入250uL相应两亲性多聚物溶液(4mg/mL)，接着每个管中各加入250uL 4mg/mL的TPGS溶液和500uL 4mg/mL的阿霉素溶液，使其完全混合；
6)完全混合的溶液分别静置2～3h后加入到透析袋中，放入PBS缓冲液(pH＝7.4)中避光透析，每隔2小时换透析液一次，透析24h。
实施例3
纳米胶束粒径测定：
1)取已制备好的纳米胶束100uL(由实施例2制备)，然后向其中加入900uL的PBS缓冲液(pH＝7.4)进行稀释，终浓度为0.1mg/mL，
2)把已经稀释的纳米胶束加入到干净的玻璃管中，然后上端用塞子封住，用标签笔注明样品名，玻璃管的下端用丙酮清洗，加入到动态光散射仪中进行测定。测定完成后读取粒径分布和平均粒径数据，绘制分布图。测量条件为：90°散射角，25℃，不同PEG:PCL比例下其粒径变化情况如图3所示。
实施例4
纳米胶束载药量和包封率测定：
1)取0.2mL乙腈和0.2mL的制备好的载药纳米胶束(由实施例2制备)进行混合，然后通过涡旋的方法裂解载药纳米胶束载体5min(使载药纳米胶束破裂，从而释放阿霉素)。
2)混匀之后，在紫外激发波长为485nm的条件下(纳米胶束空载体自身对阿霉素影响很小，标定容液为同浓度的纳米胶束空载体溶液)，用紫外分光光度计测定阿霉素的紫外吸光度，重复3次。
3)将测量得到的载药纳米胶束的紫外吸光值带入阿霉素浓度/吸光度标准曲线中，从而得到阿霉素的浓度，进而通过计算得到包封率和载药量，载药量＝阿霉素浓素/高分子浓度*100％，包封率＝包裹的阿霉素的量/总阿霉素的量*100％，测量结果如图4所示，图4中DLC(Drug loading capacity)表示载药量，EE(encapsulation efficiency)表示包封率，图4A对应4s(PCL186-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)，图4B对应2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)、6s(PCL21-b-PEG47)。
实施例5
纳米胶束的形态学分析：
1)取预处理过的铜网并置于吸水纸之上。对纳米胶束的溶液(由4s(PCL186-b-PEG47)制备获得，制备方法参照实施例2)稀释20倍，然后滴加到铜网上。(溶液在铜网之上形成小液滴)。
2)对滴加样品的铜网进行染色，染色剂为磷钨酸。将已经滴加样品过后的铜网放入通风橱中干燥。对处理过后的样品进行观测分析，结果如图5所示。
3)采用上述方法分别对由6s(PCL21-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)、4s(PCL46-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)制备获得的纳米胶束(制备方法参照实施例2)进行纳米胶束的形态学分析，其观测分析结果与4s(PCL186-b-PEG47制备获得的纳米胶束结果相近。
实施例6
检测不同纳米胶束的细胞毒性：
本实施例对阿霉素产生耐药性的乳腺癌细胞MCF-7/ADR，利用常规方法对细胞进行复苏和培养，待细胞状态良好时进行96孔板铺板，铺板过程如下：利用胰酶对增长状态良好细胞密度到达80％以上的MCF-7细胞进行消化，待细胞即将变圆时，加培养基终止消化；轻轻吹打皿底细胞细胞，使其悬浮并形成单细胞；收集于15mL无菌的离心管中，封口，1000r/min，5min离心；弃上清液，加3mL左右的培养基，轻轻吹散细胞，并使之形成分散均匀的单细胞体系；向新的培养皿中加入8mL培养基，并环形滴加数滴的单细胞悬液，前后左右晃动使细胞在培养皿中分散均匀；利用细胞计数仪对培养液中的细胞计数，细胞浓度到达6*104个/mL时，即可向96孔板中接种细胞；观察96孔板中的细胞分散是否均匀，使之均匀后置于CO2孵箱(37℃，7％CO2)中培养。
对六种胶束，通过不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.25、0.5)进行处理24h，每组3个重复。通过CCK-8检测不同浓度下六种纳米胶束对MCF-7细胞增殖抑制-毒性的影响，结果(见图6)，显示六种纳米胶束毒性较低，具有很好的生物相容性和生物安全性。
实施例7
检测携载TPGS和阿霉素的7种纳米胶束(Micelle)的细胞毒性：
本实施例使用的是对阿霉素产生耐药性的乳腺癌细胞MCF-7/ADR，通过培养后，待细胞状态良好时进行96孔板铺板，铺板过程同实施例6。
比较七种携载DOX的纳米胶束和七种携载TPGS和DOX纳米胶束的抗肿瘤效果，每种药物皆配制不同DOX浓度(0.01、0.05、0.1、0.25、0.5)，并进行处理24h，每组3个重复。通过CCK-8检测不同浓度下六种纳米胶束对MCF-7细胞增殖抑制-毒性的影响，结果(见图7)，显示七种携载TPGS和DOX纳米胶束抗肿瘤效果皆优于七种携载DOX的纳米胶束效果；且纳米胶束通过携载TPGS解决了肿瘤细胞的耐药问题，达到了良好的治疗效果。
实施例8
纳米胶束Micelle-DOX和Micelle-TPGS-DOX的制备方法：
1)称取6mg TPGS于1.5mL的EP管中，加入1.5mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；称取4mg聚合物溶解于1mL DMAC中，浓度为4gm/mL；
2)称取24mg盐酸阿霉素(DOX)于15mL离心管中，加入6mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；按盐酸阿霉素与TEA摩尔比1:1.5加入适量的TEA于盐酸阿霉素溶液中，于涡旋器上振荡大约4～5min，使盐酸阿霉素中的盐酸完全去除；
3)剪取长度约为8cm的透析袋，其截流量为1000，然后放入含有PBS缓冲液(pH＝7.4)的烧杯，浸泡2h左右；
4)取1.5mL的EP管，marker笔标记为4A-47/186+DOX、分别加入500uL 4mg/mL 4s(PCL186-b-PEG47)、500uL 4mg/mL的阿霉素溶液，使其完全混合；另取一支用EP管，marker笔标记为4A-47/186+TPGS+DOX，分别加入250uL4mg/mL 4s(PCL186-b-PEG47)、250uL 4mg/mL的TPGS溶液和500uL 4mg/mL的阿霉素溶液，使其完全混合；
5)完全混合的溶液分别静置2～3h后加入到透析袋中，放入PBS缓冲液(pH＝7.4)中避光透析，每隔2小时换透析液一次，透析24h。
实施例9
纳米胶束Micelle-FITC和Micelle-TPGS-FITC的制备方法：
6)称取6mg TPGS于1.5mL的EP管中，加入1.5mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；称取4mg聚合物溶解于1mL DMAC中，浓度为4gm/mL；
7)称取24mg盐酸阿霉素(FITC)于15mL离心管中，加入6mL DMAC进行溶解，浓度为4mg/mL；
8)剪取长度约为8cm的透析袋，其截流量为1000，然后放入含有PBS缓冲液(pH＝7.4)的烧杯，浸泡2h左右；
9)取1.5mL的EP管，marker笔标记为4A-47/186+FITC、分别加入500uL 4mg/mL 4s(PCL186-b-PEG47))、500uL 4mg/mL的FITC溶液，使其完全混合；另取一支用EP管，marker笔标记为4A-47/186+TPGS+FITC，分别加入250uL4mg/mL 4s(PCL186-b-PEG47)、250uL 4mg/mL的TPGS溶液和500uL 4mg/mL的FITC溶液，使其完全混合；
10)完全混合的溶液分别静置2～3h后加入到透析袋中，放入PBS缓冲液(pH＝7.4)中避光透析，每隔2小时换透析液一次，透析24h。
实施例10
加载阿霉素的纳米胶束细胞内吞共聚焦实验：
1)取对数期生长的MCF-7和MCF-7/ADR细胞，于共聚焦培养皿中铺板，其中加入细胞悬液1mL(1×10cells/mL)，放入培养箱中培养24小时。
2)培养皿分成两组，每组四个，MCF-7组依次为：对照组、游离阿霉素组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组(Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组中所使用的纳米胶束由实施例8制备获得)；MCF-7/ADR组也依次为：对照组、游离阿霉素组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组(Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组中所使用的纳米胶束由实施例8制备获得)，然后弃掉培养液，加入含有相对应药物的培养基(培养基为DMEM 11965-092，gibco)，除对照组不含药物外，其他组阿霉素浓度都为2ug/mL，之后放入培养箱培养12小时。
3)弃掉培养液，用PBS缓冲液(pH＝7.4)洗涤两次，然后加入4％的多聚甲醛固定10min，最后加入1ug/mL的DAPI溶液染色10min。结束后加入100uL的PBS缓冲液(pH＝7.4)，然后于共聚焦荧光显微镜上观察细胞中荧光状态并拍照，结果如图8A所示。
4)采用上述方法分别对由6s(PCL21-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)、4s(PCL46-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)制备获得的加载阿霉素的纳米胶束进行细胞内吞共聚焦实验，共聚焦荧光显微镜上观察细胞中荧光状态总体上与4s(PCL186-b-PEG47制备获得的加载阿霉素的纳米胶束细胞内吞共聚焦实验中的结果相近，但相对于其它胶束，4s(PCL186-b-PEG47)的Micelle-TPGS-DOX胶束在胞内的荧光强度更强。
实施例11
纳米胶束细胞内吞流式实验：
取对数期生长的MCF-7和MCF-7/ADR细胞，于24孔板中铺板，其中加入细胞悬液1mL(1×10cells/mL，培养基为DMEM 11965-092，gibco)，放入培养箱中培养24小时。24孔板中各孔分成两组，每组四个，MCF-7组依次为：对照组、游离阿霉素组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组(Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组中所使用的纳米胶束由实施例8制备获得)；MCF-7/ADR组也依次为：对照组、游离阿霉素组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组(Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组中所使用的纳米胶束由实施例8制备获得)，弃掉培养基，加入含有相对应药物的培养基(培养基为DMEM 11965-092，gibco)，除对照组不含药物外，其他组阿霉素浓度都为2ug/mL，之后放入培养箱培养12小时。之后弃掉培养基，胰酶消化细胞，再用PBS缓冲液(pH＝7.4)洗涤两次，然后用300uL的PBS缓冲液(pH＝7.4)重悬于流式管中，上流式细胞仪检测各组细胞中阿霉素荧光强度。实验结果如图8B和8C所示。
采用上述方法分别对由6s(PCL21-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)、4s(PCL46-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)制备获得的纳米胶束进行细胞内吞流式实验，上流式细胞仪检测各组细胞中阿霉素荧光强度总体上与4s(PCL186-b-PEG47制备获得纳米胶束细胞内吞流式实验中的结果相近，但相对于其它胶束，4s(PCL186-b-PEG47)的Micelle-TPGS-DOX胶束在胞内的荧光强度更强。
实施例12
耐药肿瘤动物模型的建立：
1)小鼠耐药肿瘤模型的建立：MCF-7/ADR细胞作为肿瘤模型细胞，首先取对数期生长的MCF-7/ADR细胞进行扩增，扩增到足够量时，用PBS缓冲液(pH＝7.4)洗涤两次后，再用胰酶消化3min。
2)把消化下的细胞收集到50mL的离心管中，1000转/分、离心5分钟，接着用无菌PBS缓冲液(pH＝7.4)重悬，取少量进行计数，使重悬液的细胞浓度稀释为81×10cells/100uL。
3)对10只已经适应1～2周左右的裸鼠进行肿瘤种植，用1mL的注射器吸取适量的细胞悬液，然后在裸鼠右腋窝上方皮下注射肿瘤细胞悬液，每只小鼠注射100uL，注射之后，小鼠放入动物培养中心进行饲养。每隔两天更换饲料、水、以及垫料，同时观察肿瘤生长情况并进行测量。
4)裸鼠乳腺癌肿瘤模型的建立，方法如下：
购买的雌性Balb/c裸鼠(4周龄，约20g)，在进行皮下接种肿瘤细胞实验前，先在恒温(25～27℃)、恒湿(45～50％)、新鲜空气高度除尘除菌、无特殊病原体(SPF级)环境下适应一周，动物饲养在有机玻璃饲养盒内，安放层流式超净架内，每只饲养盒内饲养5只动物，灭菌处理的水和饲料供动物自由摄入。观察一切正常后，方可进行后续实验；取对数生长期的人乳腺癌细胞株MDA-MB-231-luc细胞，用胰酶将处于对数生长期的MDA-MB-231-luc细胞消化，用无菌PBS缓冲液(pH＝7.4)重悬细胞，制备成MDA-MB-231-luc细胞悬液，调整细胞浓度至1×107个/mL；选取Balb/c裸鼠(雌性，5周龄，约20g)，取细胞悬液接种至裸鼠右背部皮下，每只裸鼠接种的细胞数为1×107个；裸鼠精心饲养2周后，选择肿瘤生长良好，肿瘤体积长至约50mm3的裸鼠，作为实验模型，然后每只荷瘤裸鼠注射D-Luciferase底物的剂量为150mg/kg，通过小动物活体成像仪(Caliper Life Sciences，Hokpinton，MA)初步观察裸鼠乳腺癌模型的构建情况。
肿瘤体积计算公式：体积V＝长×宽×宽/2。
当裸鼠的肿瘤体积达到50-60mm3时，即可进行体内分布实验。
将荷瘤裸鼠随机分成3组，每组3只，分别通过尾静脉注射100μL/只包裹FITC的胶束溶液(Micelle-FITC)和100μL/只包裹FITC的纳米胶束(Micelle-TPGS-FITC，i.v.)，以及通过瘤内给药100μL/只样品包裹FITC的纳米凝胶(Micelle-TPGS-FITC，i.t.)(Micelle-FITC、Micelle-TPGS-FITC的制备方法参照实施例9)，每只荷瘤裸鼠注射FITC荧光素的剂量为5mg/kg。每天注射1次，连续注射3天。
麻醉荷瘤裸鼠，分别在0h(空白对照)、6h、8h、12h和24h五个不同时间点用小动物活体成像仪考察三组纳米凝胶样品在裸鼠体内分布情况并拍照，激发波长为500nm。
24h后，对荷瘤裸鼠实施安乐死，取出裸鼠的肿瘤组织及心、肝脏、脾脏和肾脏主要组织，同时用小动物成像系统拍照，考察荧光高分子在主要组织的分布，激发波长为500nm。小鼠脏器冷冻包埋后，做冰冻切片DAPI染色5分钟、封片，之后采用confocal观测荧光高分子在肿瘤小鼠脏器内的分布。实验结果如图9A、图9B所示：非靶向荧光微凝胶注射乳腺癌小鼠模型后，1小时的时间可以分布到全身部位。随着时间的延长，小鼠血液循环，3至6小时这一时间段，荧光高分子由体表位置开始进入机体内部。12至24小时后，非靶向荧光微凝胶仅在小鼠局部部位残留，肿瘤部位也未显示富集；靶向荧光微凝胶注射乳腺癌小鼠模型后，1小时的时间可以分布到全身部位，随着时间延长，小鼠血液循环，3至6小时这一时间段，荧光高分子由体表位置开始进入机体内部，12小时后，靶向荧光微凝胶明显富集在肿瘤部位，肾脏也有少量聚集，这是因为肾脏是机体主要的排泄器官。随着时间的延长至24小时，肾脏部位的微凝胶被代谢掉，而肿瘤部位仍然有较明显的富集。本实验在小鼠整体水平验证了靶向荧光微凝胶主要富集在小鼠肿瘤部位。
采用上述方法分别对由6s(PCL21-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)、4s(PCL46-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)制备获得的纳米胶束进行耐药肿瘤动物模型的建立实验，靶向荧光微凝胶的分布和富集过程总体上与4s(PCL186-b-PEG47制备获得的纳米胶束的分布和富集过程相近。
实施例13
纳米胶束体内抗肿瘤实验：
1)用PBS透析制备Micelle-DOX、Micelle-TPGS-DOX胶束，然后根据小鼠体重和胶束载药量制备适量体积的胶束溶液。用旋蒸法对上述制备的胶束进行浓缩，使其阿霉素浓度到达1mg/mL。
2)用精密天平称取4mg阿霉素，溶于4mL的PBS缓冲液(pH＝7.4)中，浓度为1mg/mL，用于游离阿霉素组。
当耐药乳腺癌小鼠的肿瘤体积超过50mm时，对其进行随机分组，分别为PBS组、游离阿霉素组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组(Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组所使用的纳米胶束由实施例8中相关步骤制备)。接着对每组肿瘤小鼠进行编号，以100uL/只的剂量尾静脉注射PBS缓冲液(pH＝7.4)、DOX、Micelle-DOX、Micelle-TPGS-DOX，除PBS组不含阿霉素外，其他每组的阿霉素浓度都是相同的，为1mg/mL，前三天每天注射一次。注射药物后，每天测量小鼠肿瘤体积大小和体重变化，连续观察2周，实验结果如图9C所示，图9C中，B、D、F、H曲线分别对应PBS组、DOX组、Micelle-DOX组、Micelle-TPGS-DOX组。
3)采用上述方法分别对由6s(PCL21-b-PEG47)、4s(PCL23-b-PEG47)、4s(PCL46-b-PEG47)、4s(PCL76-b-PEG47)、4s(PCL93-b-PEG47)、2s(PCL25-b-PEG47)、3s(PCL23-b-PEG47)制备获得的纳米胶束进行纳米胶束体内抗肿瘤实验，各纳米胶束的体内抗肿瘤实验与4s(PCL186-b-PEG47制备获得的纳米胶束的实验结果相近。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (22)

1.一种多臂星型嵌段聚合物与TPGS的组合在制备药物载体中的用途，所述多臂星型嵌段聚合物的分子式如下：
Figure FDA0003011001580000011
其中，s＝4，s为核心A的官能度，用于构成核心A的分子选自双季戊四醇、季戊四醇；
m为嵌段B的聚合度，m＝186，嵌段B选自聚已内酯，所述聚已内酯为聚ε-已内酯；
n为嵌段C的聚合度，n＝47，嵌段C选自聚乙二醇单甲醚；
Y为嵌段B和嵌段C之间的连接部，用于构成连接部Y的分子为顺丁烯二酸酐。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述多臂星型嵌段聚合物的结构式如式II所示，具体结构如下：
Figure FDA0003011001580000012
其中，R7、R8、R9各自独立地选自
Figure FDA0003011001580000013
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，还包括如下技术特征中的一种或多种：
1)所述多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100；
2)所述药物载体为小分子药物的药物载体，所述小分子药物的分子量不大于2000；
3)所述药物载体为疏水性药物的药物载体；
4)所述药物载体为抗肿瘤药物的药物载体；
5)所述药物载体为化疗药物的药物载体；
6)所述药物载体的载药量为5～60wt％；
7)所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm。
4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述小分子药物的分子量介于100～2000之间。
5.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌。
6.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物载体的载药量为6.7～21.2wt％。
7.如权利要求3所述的用途，其特征在于，纳米粒径范围为79～536.3nm。
8.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物载体为阿霉素、紫杉醇、5-FU、或姜黄素的药物载体。
9.一种药物载体，所述药物载体包括如权利要求1～8任一权利要求所述的多臂星型嵌段聚合物，所述药物载体还包括TPGS。
10.如权利要求9所述的药物载体，其特征在于，还包括如下技术特征中的一种或多种：
1)所述药物载体中，多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100；
2)所述药物为小分子药物，所述小分子药物的分子量不大于2000；
3)所述药物载体为疏水性药物的药物载体；
4)所述药物载体为抗肿瘤药物的药物载体；
5)所述药物载体为化疗药物的药物载体；
6)所述药物载体的载药量为5～60wt％；
7)所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm。
11.如权利要求10所述的药物载体，其特征在于，所述小分子药物的分子量介于100～2000之间。
12.如权利要求10所述的药物载体，其特征在于，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌。
13.如权利要求10所述的药物载体，其特征在于，所述药物载体的载药量为6.7～21.2wt％。
14.如权利要求10所述的药物载体，其特征在于，纳米粒径范围为79～536.3nm。
15.如权利要求10所述的药物载体，其特征在于，所述药物载体为阿霉素、紫杉醇、5-FU、或姜黄素的药物载体。
16.一种药物制剂，所述药物制剂为负载有药物的药物载体，所述药物载体包括如权利要求1～8任一权利要求所述的多臂星型嵌段聚合物，所述药物载体还包括TPGS。
17.如权利要求16所述的药物制剂，其特征在于，还包括如下技术特征中的一种或多种：
1)所述药物载体中，多臂星型嵌段聚合物与TPGS的摩尔比为1：10～100；
2)所述药物为小分子药物，所述小分子药物的分子量不大于2000；
3)所述药物载体为疏水性药物的药物载体；
4)所述药物载体为抗肿瘤药物的药物载体；
5)所述药物载体为化疗药物的药物载体；
6)所述药物载体的载药量为5～60wt％；
7)所述药物载体为纳米胶束药物载体，纳米粒径范围为50～600nm。
18.如权利要求17所述的药物制剂，其特征在于，所述小分子药物的分子量介于100～2000之间。
19.如权利要求17所述的药物制剂，其特征在于，所述肿瘤选自乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌。
20.如权利要求17所述的药物制剂，其特征在于，所述药物载体的载药量为6.7～21.2wt％。
21.如权利要求17所述的药物制剂，其特征在于，纳米粒径范围为79～536.3nm。
22.如权利要求17所述的药物制剂，其特征在于，所述药物载体为阿霉素、紫杉醇、5-FU、或姜黄素的药物载体。
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"Star-Shaped Polycaprolactone-Polyethyleneglycol Copolymer Micelle-Like Nanoparticles for Picropodophyllin Delivery";Jing Zhao等;《JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY》;20140801;第10卷(第8期);第1627-1634页 *
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