CN110713596A

CN110713596A - 肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂及其合成

Info

Publication number: CN110713596A
Application number: CN201911084987.9A
Authority: CN
Inventors: 路德待; 陈正鹏; 于莉莉; 陈铭枢; 李芸菲
Original assignee: Northwest Normal University
Current assignee: Northwest Normal University
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2039-11-08
Also published as: CN110713596B

Abstract

本发明公开了一种肿瘤无导管栓塞用pH‑还原双响应高分子栓塞剂及其合成，该栓塞剂为线性三嵌段聚合物；pH和还原刺激响应链段是由同类结构中带有羧基侧基的单体单元和带有巯基侧基的单体单元共聚而成，或者是由同类结构中带有羧基侧基的单体单元、带有巯基侧基的单体单元和带有酚羟基侧基的单体单元共聚而成。再用氧化剂氧化聚合物和含巯基的水溶性小分子形成双硫键；B是亲水性聚合物链段。引发剂引发单体聚合成pH响应可调聚合物；氧化反应，构建具有还原响应的“双硫键”；合成肿瘤无导管栓塞用pH‑还原双重响应高分子栓塞剂。该栓塞剂可在肿瘤的还原性与微酸性微环境中响应而发生凝胶化转变，实现对肿瘤的血管栓塞作用。

Description

肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂及其合成

技术领域

本发明属于生物医用栓塞剂技术领域，涉及pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用高分子栓塞剂及其合成方法。

背景技术

随着科技以及医疗技术的不断发展，针对肿瘤治疗的医疗手段和药物开发已取得很大进展，但肿瘤仍然是世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。现有技术中肿瘤治疗方法，如化放疗或外科手术治疗等，往往存在伤害正常组织、难以彻底清除肿瘤组织或产生其它副作用及并发症等诸多缺点。因而，针对肿瘤特殊的微环境提出的高选择性精准治疗方法近些年迅速兴起。经导管动脉栓塞术(Transcatheter Arterial Embolization，TAE)是一种临床肿瘤姑息治疗的新方法，该方法通过导管注入栓塞剂能够有效阻断肿瘤供血动脉，从而切断肿瘤营养和氧气供给，使肿瘤逐渐消亡。该方法具有微创、费用低、安全、疗效好等优点，已实现了临床应用。

近年来，高分子栓塞剂以其良好的生物相容性和多样的制剂方式逐渐受到了重视。高分子栓塞剂常见的有固态的微球型和液态的溶液型两大类，其中前者易引起水锤效应，因而已不常用于介入治疗。液态高分子栓塞剂是由一些大分子聚合物溶于某种特殊溶剂中配制而成的一种液体栓塞材料，属于非黏附性的液体栓塞剂。它的作用的机理是：当非黏附性液体栓塞剂与血液接触时，其中的溶剂很快弥散至血液中，而聚合物则沉淀析出变成固体起到栓塞作用。常用于实验和临床的非黏附性液体栓塞剂主要有：①HEM和MMA共聚物；②阳性离子聚合物Eudragit–E；③以二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)为溶剂的液体栓塞材料；④温敏栓塞材料等。以温敏高分子为代表的一些可以原位凝胶化的智能高分子栓塞剂更具有独特的优势，如可实现不同粗细血管的完全栓塞等，但也存在由于灌注过程温度变化而发生管内凝胶化等问题。

肿瘤组织表现出与正常组织显著不同的生理特征，形成了独特的微环境，如弱酸性、高浓度还原物质环境等。利用肿瘤微环境响应聚合物作为栓塞材料已有报道，Lee等报到了一系列带有磺胺二甲嘧啶侧基取代基的聚氨酯和聚烯烃类pH响应高分子，这些聚合物链中同时被引入了可降解聚酯和PEG链，可在pH降低的时候发生凝胶化，复合了抗癌药物DOX后用于肝癌的TAE治疗，取得了很不错的效果。

为了进一步降低传统TAE中对导管位置精确性的高度要求，极大程度地简化传统的经导管栓塞术的操作过程和要求，增加栓塞治疗的顺应性和诊疗一体化、功能化，参照肿瘤微环境响应药物载体的使用模式，本发明设计合成出了一系列响应性可调节的pH及还原物质响应的高分子，这些高分子可通过动（静）脉注射的方式注入体内，随血液循环到达肿瘤组织后在肿瘤特殊微环境下发生响应而凝胶化，从而获得了一种可作为无导管动脉栓塞术的新型高分子栓塞剂，有望对传统的肿瘤栓塞治疗术做出重大革新。

发明内容

本发明的目的是提供肿瘤无导管栓塞用pH-还原双重响应高分子栓塞剂，可通过静脉注射并可在肿瘤微环境中发生凝胶化转变，实现肿瘤无导管栓塞。

本发明的另一个目的是提供上述栓塞剂的合成方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂，该栓塞剂为聚合物，其结构式为：

A—B—A

式中，A表示pH-还原刺激响应链段，由同类结构中带有羧基侧基的单体单元和同类结构中带有巯基侧基的单体单元共聚；或者，由同类结构中带有羧基侧基的单体单元、同类结构中带有巯基侧基的单体单元和同类结构中带酚羟基侧基的单体单元共聚（其中：含酚羟基侧基的单体也可以用于调节聚合物的pH响应值），然后，再通过O₂等氧化剂使巯基侧基中所含巯基与含巯基的水溶性小分子所含巯基发生氧化反应形成双硫键，构成具有pH-还原双响应链段。A的结构为含羧基侧基和巯基侧基的嵌段；或者，为含羧基侧基、巯基侧基和酚羟基侧基的嵌段。

一、带有羧基侧基的单体单元：

1）聚乙烯基类：

其中：

3）聚氨基酸类：

其中：

二、带有巯基侧基的单体单元或带有酚羟基侧基的单体单元：

1）聚乙烯基类：

2）聚氨基酸类：

其中：

对pH-还原刺激响应链段中部分或者全部的巯基侧基利用O₂等氧化剂与巯基乙酸等含巯基水溶性小分子发生氧化反应构建双硫键，形成pH-还原双响应链段，该pH-还原双响应链段的结构如下：

需要指明的是：A的重复单元结构为上述同类结构中含羧基侧基的一种单体或者任意几种单体混合和上述同类结构中含巯基侧基的一种单体或者任意几种单体混合共聚，或者A的重复单元结构为上述同类结构中含羧基侧基的一种或者任意几种单体和上述同类结构中含巯基侧基的一种或者任意几种单体及上述同类结构中含酚羟基侧基的一种或者任意几种单体混合共聚（其中：在加入同类结构单体共聚时，单体所含巯基侧基与酚羟基侧基的数量比例为1︰0～1：5）混合共聚。

B为中间嵌段，是亲水性聚合物链段；其结构为：

中的一种或者任意几种的混合。

本发明栓塞剂是以天然L-氨基酸及其衍生物的N-羧基环内酸酐单体、烯烃基单体、交酯类单体、内脂类单体或吗啉二酮类单体作为原料，利用引发剂引发单体聚合制备而成的具有肿瘤微酸性/还原性环境双重刺激响应型的高分子材料。通过不同引发剂引发对应类型的单体制备相应的线性三嵌段聚合物，其中亲水性聚合物链段为中间嵌段，两端为由带有羧基侧基的单体单元与巯基侧基的单体单元，或由带有羧基侧基的单体单元与带有巯基侧基的及酚羟基侧基的单体单元共聚而成的pH响应链段，其凝胶化响应pH值通过调节带羧基侧基单体单元与带巯基的单体单元的比例控制，或者通过调节带羧基侧基单体单元与带巯基及酚羟基的单体单元的比例控制。在获得pH响应三嵌段共聚物的基础上，利用氧化剂氧化的方式将巯基磺酸、巯基羧酸及其盐等与聚合物反应，获得水溶性更好地带有双硫键官能侧基的pH和还原双重响应的聚合物，从而有效增加其血液溶解性和循环时间、降低肝吞噬与排除作用。聚合物可在肿瘤的还原性与微酸性微环境中响应而发生凝胶化转变，实现对肿瘤的血管栓塞作用。特别值得一提的是，在未到达肿瘤组织前，由于本发明栓塞剂具有良好的水溶性，可有效避免误栓现象。通过小动物活体实验证明该栓塞剂具有良好的栓塞效果，可应用于肿瘤传统TAE治疗及无导管栓塞治疗。

本发明所采用的高分子栓塞剂的合成方法具体按以下步骤进行：

以侧链有羧基、巯基或酚羟基的天然L-氨基酸N-羧基环内酸酐单体、或天然L-氨基酸衍生物的N-羧基环内酸酐单体、或烯烃基单体、或交酯环单体、或内脂类单体、或吗啉二酮类单体为反应物，用引发剂引发单体聚合，引发剂与单体的物质的量之比为1︰10～300，合成pH响应可调聚合物；该pH响应可调聚合物中A嵌段和B嵌段的嵌段比（A︰B）为1︰1～1︰100；按聚合物和用于氧化的酸所含巯基个数比1︰0.1～1，分别取合成的pH响应可调聚合物和用于氧化的酸，用O₂或其他氧化剂，通过氧化反应构建具有还原响应的“双硫键”；最终合成具有pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用高分子栓塞剂。

pH响应可调聚合物可由同类结构的单体均聚或者共聚合成。通过调节聚合物的单体嵌段比例实现该聚合物的pH响应值在4.5～8.5之间可调。

氧化性物质将pH响应可调聚合物的巯基与含巯基的水溶性小分子氧化成具有还原响应的“双硫键”。

用于氧化的酸采用巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基乙酸钠、巯基丙酸钠、巯基丁酸、巯基乙磺酸、巯基丙磺酸、巯基丁磺酸、巯基乙磺酸钠、巯基丙磺酸钠、巯基丁磺酸钠、半胱氨酸中的一种，或者任意几种的混合物；当采用几种的混合物时，所用酸之间为任意比例。

该聚合物的巯基侧基利用氧化剂使巯基通过氧化反应转变为双硫键连接的具有羧基或磺酸基及其盐的侧基，可使其pH响应值降低至3.5～6.5。

参照肿瘤微环境响应药物载体的使用模式，本发明栓塞剂可在肿瘤微环境中发生凝胶化转变。不用导管介入而直接在动（静）脉中注入其溶液，使其随血液循环过程中在肿瘤特殊微环境下触发原位形成凝胶而实现肿瘤的栓塞，从而降低对传统TAE中导管位置精确性的高度要求，不仅可以实现无导管栓塞、极大程度的简化传统的经导管栓塞术的操作过程和要求，也可增加栓塞治疗的顺应性和诊疗一体化、功能化，解决了传统TAE治疗所用栓塞剂所存在的诸多缺点及该技术本身需要高精度影像实时引导微导管介入、对不能超选择性插入靶动脉的肿瘤难以运用等问题。

附图说明

图1是实施例1合成的栓塞剂的pH响应性能测试图。

图2是实施例1合成的栓塞剂的荧光造影图。

图3是实施例1合成的栓塞剂栓塞治疗效果图。

图4是实施例1合成的栓塞剂的核磁图。

图5是实施例2合成的栓塞剂的核磁图。

图6是实施例3合成聚合物的结构表征图。

图7是实施例4合成聚合物的结构表征图。

图8是实施例5合成聚合物的结构表征图。

图9是实施例6合成聚合物的结构表征图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1

50mL三颈烧瓶中加入1g新制的 L-苏氨酸 NCA，用3mL重蒸 1,4-二氧六环溶解，在N₂保护条件下加入2.835mg哌嗪，进行聚合反应，聚合反应结束，加入乙醇，得到白色沉淀，离心，得到白色的沉淀物用乙醇和乙醚分别洗涤2～3 次，40℃温度下真空干燥24h，得白色的聚(L-苏氨酸)(PLGThr)。在50 mL三颈烧瓶中加入0.4 g的PLGThr，使其悬浮在2 mL 的1,4-二氧六环中，在N₂保护条件下加入新制的 L-谷氨酸-5-苄酯-NCA（BLG-NCA）和L-半胱氨酸NCA(LCys-NCA)，反应72h，用无水乙醇沉淀得到白色固体为聚(L-谷氨酸-5-苄酯-L-半胱氨酸)-聚(L-苏氨酸)-聚(L-谷氨酸-5-苄酯-L-半胱氨酸)(P(BLG-LCys)-PLGThr-P(BLG-LCys))，过滤，然后加入装有30mL混合溶液的圆底烧瓶中，该混合溶液由体积比为10︰1的甲醇和蒸馏水组成，再加入 0.25 g 的LiOH，在50℃温度下水解反应 24h，旋转蒸发仪旋除甲醇，有大量白色沉淀析出，过滤，得到聚（L-谷氨酸-L半胱氨酸）-聚（L-苏氨酸）-聚（L-谷氨酸-L半胱氨酸）（PGCTGC）；在50mL单口烧瓶中加入1g新制的PGCTGC，用1.5mL重蒸N，N-二甲基甲酰胺（重蒸DMF）溶解，加入30mL蒸馏水，得到PGCTGC的DMF和水的混合浊液，再加入NaOH溶液调节pH到pH=8，使PGCTGC完全溶解。然后加入与PGCTGC等巯基数量的巯基乙酸、巯基乙磺酸钠或半胱氨酸；在此封闭体系中通入O₂鼓泡12h，得到无色透明溶液，用摩尔体积浓度为0.1mol/mL的盐酸溶液调节该无色透明溶液的pH至聚合物成凝胶，离心分离，得到淡黄色固体，用乙醇、乙醚分别洗涤2-3次，40℃温度下真空干燥24 h，制得一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂，该医用栓塞剂具有如下结构：

该结构式中的m︰n=1︰1～100；该类聚合物的分子量是10000～1000000。(无导管栓塞聚合物,只要调节m︰n的比例值，使其pH响应合适，都有效果)。

实施例1制得的栓塞剂的pH响应性能测试图，如图1。从图中可以看出，未氧化的聚合物pH响应大约是6.4，而氧化之后的聚合物pH响应值大约为4.3，证明O₂氧化构建双硫键后，pH响应值降低，聚合物的水溶性增强，降低肝脏对聚合物的截留。

实施例1制得的栓塞剂的荧光造影图，如图2所示。从图2中可以看出未氧化的聚合物在小鼠体内的荧光信号主要集中在小鼠肝脏部位，肿瘤部位并没有富集，这是由于聚合物pH响应过高而在正常生理pH范围内发生相变而被肝脏截留过滤。而氧化后的聚合物荧光信号4h后主要集中在小鼠肿瘤部位。证明氧化后的聚合物具有更低的pH响应值，在正常生理pH范围内不发生相变而不被肝脏过滤，从而能够在肿瘤部位富集形成栓塞。

实施例1制得的栓塞剂栓塞的治疗效果图，如图3所示。从图3中可以明显看出未治疗组的小鼠的肿瘤随着时间增加而逐渐增大，采用实施例1制得的栓塞剂治疗的栓塞治疗组的小鼠的肿瘤随着时间增加而逐渐减小，在20天左右肿瘤消失，并且用本发明栓塞剂治疗后小鼠的肿瘤并未复发。

实施例1合成的栓塞剂的核磁图，见图4。

实施例2

在50mL三颈烧瓶中加入0.8g新制的 L-苏氨酸 NCA，用3mL重蒸 1,4-二氧六环溶解，在N₂保护条件下加入0.42 mL质量体积浓度为5.4 mg/mL 的1,4 环己二胺的 1,4-二氧六环溶液，室温反应 48h，加入乙醇，得到白色沉淀，离心，用乙醇、乙醚洗涤 2~3 次，40℃温度下真空干燥 24h，得到白色的聚(L-苏氨酸)(PLGThr)；将0.4 g 的PLGThr 加入50 mL三颈烧瓶中，使其悬浮在 2 mL的 1,4-二氧六环中，在 N₂保护条件下加入0.35g新制的 L-谷氨酸-5-苄酯-NCA（BLG-NCA）和0.28g的L-酪氨酸NCA(LTyr-NCA)，35℃反应 48 h，用无水乙醇沉淀，得到的固体白色为聚(L-谷氨酸-5-苄酯-L-酪氨酸)-聚(L-苏氨酸)-聚(L-谷氨酸-5-苄酯-L-酪氨酸) (P(BLG-LTyr)-PLGThr-P(BLG-LTyr))，过滤，然后加入装有30 mL混合溶液的圆底烧瓶中，该混合溶液由体积比为10︰1的甲醇和蒸馏水混合而成，再加入 0.25 g的LiOH，50℃温度下水解反应 24h，旋转蒸发仪旋除甲醇，析出大量白色沉淀，过滤，得到一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂：聚（L-谷氨酸-L酪氨酸）-聚（L-苏氨酸）-聚（L-谷氨酸-L酪氨酸）P(LGlu-LTyr)-PLThr-P(LGlu-LTyr)（PGTTGT）。该栓塞剂的结构式为：

该结构式中的m︰n=1︰1～100；该结构式的分子量是10000～1000000。

实施例2合成的栓塞剂的核磁图，如图5。

实施例3

50mL三颈烧瓶中加入2mL三乙胺和1,4-二氧六环的混合液，该混合液中三乙胺和1,4-二氧六环的体积比是25︰1，在 N₂保护条件下加入0.35g新制的 L-谷氨酸-5-苄酯-NCA（BLG-NCA）和0.20g的 L-半胱氨酸NCA(LCys-NCA)，35℃反应 48 h，用无水乙醇沉淀，得到的白色固体为聚（L-谷氨酸-5-苄酯-L-半胱氨酸）〔P(BLG-LCys)〕，用乙醇、乙醚各洗三次，40℃温度CIA真空干燥 24h。将0.5g P(BLG-LCys) 加入盛有5mL DMF的50 mL三颈烧瓶中，溶解，在 N₂保护条件下加入0.25g聚乙二醇1000和2mL溴化氢水溶液，80℃回流8h；加入pH值为2的盐酸水溶液，得到大量白色沉淀，过滤，然后加入装有30 mL混合溶液的圆底烧瓶中，该混合液由体积比为10︰1的甲醇和蒸馏水混合而成，再加入 0.25g的 LiOH，50℃水解反应 24h，旋转蒸发仪旋除甲醇，析出大量白色沉淀，过滤，得到一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂：聚乙二醇-聚（L-谷氨酸-L半胱氨酸）。该栓塞剂的结构式为：

该结构式中m︰n=1︰1～100；该结构式的分子量是10000～1000000.

实施例3合成的栓塞剂的核磁图，如图6。

实施例4

在无水无氧的氮气气氛中，将 PE-OH （2g）在 110 ℃的温度下溶解于无水甲苯（5mL）中，冷却至室温后注射过量三丙胺，再通过注射泵逐滴（1 mL/h）加入 2-溴异丁酰溴，2-溴异丁酰溴和三丙胺的摩尔比为 1︰1，室温下搅拌反应 6h，得反应混合物，将该反应混合物滴加到冰甲醇中析出，经过滤、洗涤、60℃真空烘干后，得到中间产物 PE-Br，作为 ARGET-ATRP 聚合的大分子引发剂。手套箱中在 1mL尖底离心管中加入 40 mg无水 CuBr₂、400 μL五甲基二乙烯三胺和1mL的DMF，充分震荡溶解后置于手套箱中备用。在无水无氧的氮气气氛中，将 0.3g 的PE-Br 在 110℃温度下溶解于 10mL二苯醚中，冷却至室温后注射 0.3mL的S-烯丙基O-苄基硫代碳酸酯和0.3mL的3-丁烯酸单体，放入装有液氮的杜瓦瓶中使溶液完全冷冻，抽换气三次后，在抽真空状态下自然解冻，冷冻-抽换气-自然解冻循环三次。将反应瓶移至手套箱中加入 200μL的PE-Br和 1mL的 Sn(EH)₂(二异辛醇锡)，取出，在70℃温度下油浴搅拌反应 7h，得反应后物，将该反应后物滴加到冰甲醇中析出，经过滤、洗涤后，得到粗产物；将该粗产物用滤纸包住放于索氏提取器中，用丙酮作溶剂在 80℃温度下回流72h，充分提取产物中的均聚物， 60℃温度下真空干燥 24h，得到聚合物。在50mL单口烧瓶中加入1g该聚合物，用1.5mL重蒸DMF溶解，然后，加入30mL蒸馏水，使聚合物分散到混合溶液中，加入10mL混合溶液，该混合溶液由体积比为6︰3︰1的氢溴酸、醋酸和三氟乙酸混合而成；室温下反应12 h脱保护，反应完成之后有大量白色沉淀析出，离心分离，得到聚合物。将聚合物( 1g ) 加入到pH=8的NaOH溶液中，使其完全溶解。然后加入1g的巯基乙酸。在此封闭体系中通入O₂鼓泡12h，得到无色透明溶液，用摩尔体积浓度为0.1mol/mL的盐酸调节pH至聚合物成凝胶，离心分离，得到白色固体，用乙醇、乙醚洗2~3次，40℃温度下真空干燥24h，制得一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂。该栓塞剂具有如下结构：

该结构式中的x︰y=1︰1～100；该结构式的分子量是10000～1000000。

实施例4合成的栓塞剂的核磁图，如图7。

实施例5

50mL三颈烧瓶中加入0.8 g新制的 L-苏氨酸 NCA，用3 mL重蒸 1,4-二氧六环溶解，在N₂保护条件下加入0.42 mL质量体积浓度为5.4 mg/mL的1,4 环己二胺的 1,4-二氧六环溶液，室温反应 48h，加入乙醇，得到白色沉淀，离心，用乙醇、乙醚洗涤 2~3 次，40℃温度下真空干燥 24h，得到白色的聚(L-苏氨酸)(PLGThr)；

50 mL三颈烧瓶中加入1.24g 的7-氧代氧杂环庚烷-4-羧酸苄基酯，用5mL甲苯溶解，在N₂保护条件下加入0.1mL摩尔体积浓度为50mmol/mL的 Sn(Oct)₂(异辛酸亚锡)的甲苯溶液，110℃反应48h，蒸馏水离心分离，用乙醇、乙醚洗涤 2~3 次，40℃真空干燥 24h，得到poly(G1c-alt-Asp)；

50mL三颈烧瓶中加入0.8g新制的 L-半胱氨酸 NCA，用3mL重蒸 1,4-二氧六环溶解，在N₂保护条件下加入0.42 mL 质量体积浓度为5.4 mg/mL 的1,4 环己二胺的 1,4-二氧六环溶液，室温反应 48h后，加入乙醇，得到白色沉淀，离心，用乙醇、乙醚洗涤 2~3 次，40℃真空干燥 24h，得到白色的聚(L-半胱氨酸)(PLCys)；在 50mL单口圆底烧瓶中依次加入聚苏氨酸(PLThr)、poly(G1c-alt-Asp)和聚（L-半胱氨酸）(PLCys)各1g，用5mL的DMF溶解，用摩尔体积浓度为0.1mol/mL的盐酸溶液调节至pH值为4，80℃温度下反应24h，得反应液，将该反应液用蒸馏水洗涤 2~3 次，离心分离，所得固体用NaOH溶液溶解，然后用pH=2的盐酸溶液调节pH值至有沉淀产生，过滤，然后加入装有30 mL混合溶液的圆底烧瓶中，该混合溶液由体积比为10︰1的甲醇和蒸馏水混合而成，再加入0.25 g的LiOH，50℃温度下水解反应 24h，旋转蒸发仪旋除甲醇，析出大量白色沉淀，过滤，得新制聚合物；

50 mL单口烧瓶中加入1g新制聚合物，用1.5mL重蒸DMF溶解，然后，加入30mL蒸馏水，得到聚合物混合浊液，加入NaOH溶液调节pH值为8，使新制聚合物完全溶解；再加入1g的巯基乙酸。在此封闭体系中通入O₂鼓泡12h，得到无色透明溶液，用摩尔体积浓度为0.1mol/mL的盐酸溶液调节pH至聚合物成凝胶，离心分离，用乙醇、乙醚洗2～3次，40℃真空干燥24 h，制得一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂。该栓塞剂具有如下结构：

该结构式中的x︰y︰z=1︰1︰1～1︰50︰50；该结构式的分子量是10000～1000000。

实施例5合成的栓塞剂的核磁图，如图8所示。

实施例6

50 mL三颈烧瓶中加入0.8 g新制的 L-苏氨酸 NCA，用3mL重蒸 1,4-二氧六环溶解，在N₂保护条件下加入0.42 mL质量体积浓度为5.4 mg/mL的1,4-环己二胺的 1,4-二氧六环溶液，室温反应 48h，然后，加入乙醇，得到白色沉淀，离心，用乙醇、乙醚洗涤 2～3 次，40℃真空干燥 24h，得到白色的聚(L-苏氨酸)(PLGThr)；

在装有搅拌器和温度计的250 mL三口瓶中，加入81mL（2 mol）重蒸甲醇，在-5～0℃冰盐浴条件下，滴加8.00 mL 的SOCl₂，并使两者混合均匀，滴加完毕后，使温度稳定在-5～0℃搅拌4 h；然后向烧瓶中加入13.3 g的L-天冬氨酸，随着反应的进行，天冬氨酸逐渐溶解，待反应体系澄清后，25℃反应1h，立即在40℃条件下，减压蒸除多余甲醇，在剧烈搅拌下滴加150 mL乙醚，滴加过程中有白色的针状晶体析出，滴加完毕后继续搅拌两小时，转移至冰箱中静置冷藏8h使结晶完全，过滤，乙醚洗涤多次，干燥，得白色针状晶体即β-天冬氨酸甲酯盐酸盐；

500mL三口瓶中加入200 mL乙醇，再加入β-天冬氨酸甲酯盐酸盐18.36 g，在搅拌加热的条件下使β-天冬氨酸甲酯盐酸盐完全溶解，当反应体系澄清后，加入0.1mol的三乙胺，立刻出现大量的白色沉淀；60℃温度下继续反应2 h，抽滤得白色固体，乙醇洗涤，真空干燥得产物β-天冬氨酸甲酯；

将10mmol的β-天冬氨酸甲酯加入到20 mL悬浊液（该悬浊液由体积比为1︰1的二氧六环和水配制而成中）；冷却到0～5℃，然后加入5mL的2 M氢氧化钠溶液，得第一溶液；在一个恒压滴液漏斗中加入2 mL (0.116 mol) 2-溴-2-巯基乙酰溴和10 mL二氧六环，得第二溶液，另一个恒压滴液漏斗中加入6 mL氢氧化钠溶液，在温度0～1℃和氮气保护下，将第二溶液和氢氧化钠溶液同时滴加到第一溶液中，滴加过程中始终保持第一溶液呈碱性；滴加完毕后，在室温下反应30 min，然后冷却到0℃以下，用盐酸调节pH值为2～3；乙酸乙酯萃取后，用饱和食盐水洗涤有机层两层，无水硫酸镁干燥24 h；滤除干燥剂后，减压蒸馏蒸除溶剂，残余物冷冻至析出结晶。用100 mL DMF 溶解 1g 2-（2-溴丙酰胺基）-4-甲氧基-4-氧代丁酸，加0.1mL三乙胺，溶液澄清后移入恒压滴液漏斗中；500 mL三口瓶中加入150mL的DMF，氮气保护条件下，80℃将恒压滴液漏斗中的液体滴加到三口瓶中，4h滴加完毕；滴加完毕后，继续反应3h，减压蒸馏除去DMF，饱和食盐水洗涤有机相数次，有机相用无水硫酸镁干燥12h，滤除干燥剂后减压蒸除溶剂；乙酸乙酯重结晶残余物，得2-（6-甲基-2,5-二氧代吗啉-3-基）乙酸甲酯；

将所有的玻璃仪器用铬酸洗液浸泡24 h，然后在真空干燥箱内150℃烘干；将2-（6-甲基-2,5-二氧代吗啉-3-基）乙酸甲酯、0.13mL金属钠配合物(EDBPH)Na(MeOH)₂(THF)₂甲苯溶液（0.08mmol/mL）和引发剂苯甲醇/1,4-丁二醇/正己醇/1,1,1-三羟甲基乙烷（引发剂加入物质的量：单体=1:50）在室温下混合，然后抽真空-冲入氮气，循环三次。在140℃的温度下，聚合24h，用氯仿将固体溶解，乙醚沉淀得白色固体粉末，所得1g固体用30 mL体积比为10︰1的甲醇和蒸馏水配成的混合溶液溶解在圆底烧瓶中，再加入0.25 g 的LiOH，50℃水解反应24 h，旋转蒸发仪旋除甲醇，析出大量白色沉淀，过滤，得新制聚合物；

50 mL单口烧瓶中加入1g新制聚合物，用1.5mL重蒸DMF溶解，然后，加入30mL蒸馏水，使聚合物分散到混合溶液中，再加入NaOH溶液调节pH值为 8，使新制聚合物完全溶解。然后加入与新制聚合物等质量的巯基乙酸。在此封闭体系中通入O₂鼓泡12h，得到无色透明溶液，用摩尔体积浓度为0.1mol/mL 的盐酸溶液调节pH值至聚合物成凝胶，离心分离，得到白色固体，用乙醇、乙醚洗2~3次，40℃真空干燥24 h，得一种pH-还原双重响应肿瘤无导管栓塞用栓塞剂。该栓塞剂具有如下结构：

该结构式中m︰n=1︰1～100；该结构式的分子量是10000～1000000。

实施例6合成的栓塞剂的核磁图，见图9。

Claims

1.一种肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂，其特征在于，该栓塞剂的结构式为：A—B—A；A表示pH-还原刺激响应链段，由同类结构中带有羧基侧基的单体单元和同类结构中带有巯基侧基侧基的单体单元共聚；或者，由同类结构中带有羧基侧基的单体单元、同类结构中带有巯基侧基的单体单元和同类结构中带有酚羟基侧基的单体单元共聚；然后，再通过O₂等氧化剂使巯基侧基中所含巯基与含巯基的水溶性小分子所含巯基发生氧化反应形成双硫键，构成具有pH-还原双响应链段；B是亲水性聚合物链段。

2.如权利要求1所述的肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂，其特征在于，所述pH-还原刺激响应链段的结构为含羧基侧基和巯基侧基的嵌段；或者，为含羧基侧基、巯基侧基和酚羟基侧基的嵌段。

3.如权利要求1或2所述的肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂，其特征在于，所述pH-还原刺激响应链段的结构为：

。

4.如权利要求1所述的肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂，其特征在于，所述亲水性聚合物链段的结构为：

中的一种或者任意几种的混合。

5.一种权利要求1所述肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂的合成方法，其特征在于，该合成方法具体为：

以侧链有羧基、巯基或酚羟基的天然L-氨基酸N-羧基环内酸酐单体、或天然L-氨基酸及其衍生物的N-羧基环内酸酐单体、或烯烃基单体、或交酯环单体、或内脂类单体、或吗啉二酮类单体为反应物，用引发剂引发单体聚合，引发剂与单体的物质的量之比为1︰10～300，合成pH响应可调聚合物；按pH响应可调聚合物和用于氧化的酸所含巯基个数比1︰0.1～1，分别取合成的pH响应可调聚合物和用于氧化的酸，通过氧化反应构建具有还原响应的“双硫键”；合成肿瘤无导管栓塞用pH-还原双重响应高分子栓塞剂。

6.如权利要求5所述的肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂的合成方法，其特征在于，pH响应可调聚合物由不同单体均聚或者共聚合成，该pH响应可调聚合物中A嵌段和B嵌段的嵌段比为1︰1～100；通过调节A嵌段和B嵌段的嵌段比实现该聚合物的pH响应值在4.5～8.5之间可调。

7.如权利要求5所述的肿瘤无导管栓塞用pH-还原双响应高分子栓塞剂的合成方法，其特征在于，所述氧化反应中使用的氧化剂为O₂或其它氧化剂。