CN111423576B - 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN111423576B
CN111423576B CN202010540432.7A CN202010540432A CN111423576B CN 111423576 B CN111423576 B CN 111423576B CN 202010540432 A CN202010540432 A CN 202010540432A CN 111423576 B CN111423576 B CN 111423576B
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
polyethylene glycol
micelle
solution
glycol derivative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010540432.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111423576A (zh
Inventor
王晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Libo Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Tianjin Libo Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Libo Biotechnology Co ltd filed Critical Tianjin Libo Biotechnology Co ltd
Priority to CN202010540432.7A priority Critical patent/CN111423576B/zh
Publication of CN111423576A publication Critical patent/CN111423576A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111423576B publication Critical patent/CN111423576B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/335—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing phosphorus
    • C08G65/3353—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing phosphorus containing oxygen in addition to phosphorus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/10—Alcohols; Phenols; Salts thereof, e.g. glycerol; Polyethylene glycols [PEG]; Poloxamers; PEG/POE alkyl ethers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A61K8/06—Emulsions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/86—Polyethers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
    • C08G65/33303—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group
    • C08G65/33306—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen containing amino group acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/334—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing nitrogen, e.g. polyetheramines or Jeffamines(r)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途，所述聚乙二醇衍生物包括含有脂肪链的基团和聚乙二醇，所述含有脂肪链的基团与聚乙二醇通过连接基团连接，其中所述含有脂肪链的基团中的至少一个基团是磷脂类基团。其中疏水性部分（即亲油基团）可以通过改变脂肪链链长、饱和度以及脂肪链数量来调节疏水部分的体积和缔合作用强度，而亲水部分的体积可以通过选择聚乙二醇高分子链长和分支数量来调节，两者协同配合，可以得到不同胶束尺寸的、稳定的胶束。

Description

一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和在疏水性化合物包覆和递送中的用途，属于类脂分子技术领域。
背景技术
含有亲水基团和亲油基团的表面活性剂在溶液中达到及超过特定浓度后，分子自动缔合成胶体大小的聚集体微粒称为胶束，该特定浓度称为临界胶束浓度（CMC）。胶束的形成是熵驱动过程。当单个表面活性剂分子在水中完全被水分子包围时，位于亲油基团与水分子接触界面处的水分子自由度急剧减少，引起混合体系的熵减少，成为热力学不稳定状态。为了维持体系的总熵，表面活性剂分子首先占据溶液表面，其亲油基团面向空气，表现为表面吸附。如果表面活性剂的浓度继续增加，表面吸附达到饱和后，溶液中的表面活性剂分子通过相互聚集避免熵减。此时，亲水基团面向水分子而其亲油基团相互缔合成为分子聚集体，从而减少亲油基团与水接触界面处的水分子低熵状态，维持体系的热力学稳定。因此，当表面活性剂超过临界胶体浓度后，在溶液中自发形成胶束，并且与游离的表面活性剂分子处于动态平衡状态。
胶束的结构特征是双亲性表面活性剂分子的单层聚集体，多为球状，在特定的分子结构下还可以形成柱状。由于胶束不含有双分子层结构，也不具备内囊空腔，因而具有小于脂质体的结构尺寸。单脂肪链表面活性剂形成的胶束水合半径通常为2nm到20nm，小于脂质体尺寸的下限，对皮肤和组织的穿透性更强。胶束的疏水性内核使其能够包裹水相中难溶的疏水性化合物。而胶束在溶液中处于动态平衡的特点，使其能够迅速释放难溶的有效成分，可用于药物和化妆品的递送体系。与脂质体递送体系相比，双亲性分子单层分子排列的结构特点使得胶束的稳定性不如脂质体。当胶束接触表皮肤组织后会迅速解体，使得胶束体系包裹的有效成分不能长效释放。胶束体系中的游离表面活性剂会破坏细胞膜，引起生物组织和皮肤的过敏反应。
亲水基团与亲油基团体积相近的双亲性分子容易形成脂质体，而亲水基团体积大于亲油基团的表面活性剂易于形成胶束。常见的单链脂肪酸类表面活性剂通过减小亲油基团体积的方式促进胶束形成。由单脂肪链构成的表面活性剂形成的胶束，亲油基团的缔合作用较弱，胶束中的表面活性剂分子很容易通过动态平衡离开胶束游离在溶液中。因此，单脂肪链表面活性剂通常表现出显著的去污能力，不适合作为疏水性化合物的载体。在生物医药领域中，作为载体的胶束必须具备生物相容性，即，形成胶束的表面活性剂分子能在体内生物降解或无害地排除体外。自然界的类脂分子在生物相容性上具有天然的优势。通常的类脂分子具有双脂肪链，其亲油基团和亲水基团体积相似，易于形成囊泡结构。具有特殊结构的溶血磷脂含有的亲油基团为单链脂肪酸，其体积小于亲水基团的磷酸胆碱，易于形成胶束。
根据胶束的形成原理，可以通过增加表面活性剂的疏水部分的缔合作用来获得稳定的胶束体系。现有技术通过线状双亲性嵌段共聚物的结构设计，使其亲水部分体积大于亲油部分，形成高分子胶束。双亲高分子中大量的亲油基团使胶束稳定性提高，利于在体内循环中保护有效成分。然而大量的亲油和亲水基团使得嵌段共聚物高分子胶束的尺寸更大，水合半径可达100 nm以上，降低了组织穿透性。而且共聚物中疏水链的分布和数量难以精确控制，影响了对疏水性化合物释放的动力学的精确调节。在生物医药应用领域，具体地，在药物递送和化妆品相关的疏水性化合物包裹的应用中，常常需要根据使用条件和有效成分结构来灵活调节胶束的尺寸和稳定性，使其同时具有高的生物相容性、组织穿透性、长效稳定性和可控的释放性能。在表面活性剂分子制备中，实现疏水性部分（即亲油基团）和亲水性部分（即亲水基团）的数量和结构精确可调，是获得具有广泛实用性的胶束型载体的切实途径。
发明内容
本发明目的是制备一种稳定的聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途，所述聚乙二醇衍生物分散在溶剂中可以形成胶束，所述胶束可以用于包裹和递送疏水性物质，实现疏水性物质的长效释放和高效穿透组织递送。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种聚乙二醇衍生物，包括含有脂肪链的基团和聚乙二醇，所述含有脂肪链的基团与聚乙二醇通过连接基团连接，其中所述含有脂肪链的基团中的至少一个基团是磷脂类基团。
根据本发明，所述聚乙二醇衍生物的结构为：PEG-(L1-R1)n，其中，PEG为聚乙二醇基团，L1为二价连接基团，n为2-10之间的整数，R1相同或不同，独立地选自磷脂类基团、C4-40烃基，且其中至少一个R1为磷脂类基团。
根据本发明，所述聚乙二醇基团选自线性聚乙二醇基团或多臂聚乙二醇基团。
根据本发明，R1相同或不同，独立的选自磷脂类基团、C4-24烃基，例如磷脂类基团、C4-24烷基、C4-24烯基、C4-24炔基，且其中至少一个R1为磷脂类基团。
根据本发明，所述磷脂类基团优选为如下式（I）或式（II）所示结构，
Figure 988583DEST_PATH_IMAGE001
或
Figure 968040DEST_PATH_IMAGE002
其中，R2、R3相同或不同，独立的选自C4-40烃基，*代表连接键。
优选地，R2、R3相同或不同，独立的选自C4-24烃基，例如C4-24烷基、C4-24烯基、C4-24炔基。
根据本发明，所述聚乙二醇衍生物中，所述磷脂类基团为1-10个。
根据本发明，所述二价连接基团L1是能够将基团R1与聚乙二醇基团PEG连接的任意基团，且二价连接基团L1相同或不同。所述二价连接基团L1含有如下基团：-CO-NH-、-CO-O-、-CS-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-、-S-、-S-S-、-NH-、
Figure 311559DEST_PATH_IMAGE003
、叠氮-炔基环合加成连接基团、四嗪基-烯基环合加成连接基团。
所述二价连接基团L1例如可以为：-CO-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-、-CO-CH2-CH2-CO-NH-、-CH2-CO-NH-CH2-CH2-、-CH2-CO-NH-、-S-S-、
Figure 34664DEST_PATH_IMAGE004
。
根据本发明，若所述聚乙二醇基团选自线性聚乙二醇基团时，所述二价连接基团L1的数量等于2；若所述聚乙二醇基团选自多臂聚乙二醇基团时，所述二价连接基团L1的数量等于多臂聚乙二醇的臂数。
根据本发明，所述多臂聚乙二醇基团的臂数为3、4、5、6、7、8、9或10，且臂数与n相同。示例性地，所述多臂聚乙二醇为三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇、五臂聚乙二醇、六臂聚乙二醇、七臂聚乙二醇、八臂聚乙二醇、九臂聚乙二醇或十臂聚乙二醇中的至少一种。
根据本发明，所述多臂聚乙二醇基团包括聚乙二醇重复单元和支化核心结构，所述支化核心结构选自甘油、缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、季戊四醇、二缩水季戊四醇醚、三缩水季戊四醇醚、没食子酸、没食子酸醚或乙二醇没食子酸醚；其中，所述缩水甘油醚为二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、四缩水甘油醚、五缩水甘油醚、六缩水甘油醚。
根据本发明，所述聚乙二醇基团的数均分子量为500-60000 Da，优选1000-50000Da，进一步优选为2000-40000 Da。
本发明还提供一种聚乙二醇衍生物，其通过将如下原料进行反应制备得到：
（a）磷脂类化合物，和（b）端基为Y的聚乙二醇PEG-(Y)n，以及任选的（c）含脂肪链的化合物R4-X1，其中（a）磷脂类化合物中的氨基或羟基与（b）PEG-(Y)n中的Y进行反应，（c）R4-X1中的X1与（b）PEG-(Y)n中的Y进行反应；
其中，PEG为线性聚乙二醇基团或多臂聚乙二醇基团，n为2-10之间的整数；
所述基团Y相同或不同，独立地选自-R5-A，所述A为如下反应性基团：-COOH、氨基、-OH、-SH、-C≡N、-C≡C、-C=C、N-羟基琥珀酰亚胺酯基、马来酰亚胺基、二硫吡啶基、乙烯砜基、异氰酸酯基、四嗪基；所述R5为不存在或二价连接基团，例如R5-为-CO-C1-6烷基-、-C1-6烷基-、-NH-C1-6烷基-；
所述基团X1相同或不同，独立地选自如下反应性基团：-COOH、氨基、-OH、-SH、-C≡N、-C≡C、-C=C、N-羟基琥珀酰亚胺酯基、马来酰亚胺基、二硫吡啶基、乙烯砜基、异氰酸酯基、四嗪基的任意一种；
R4为C4-40烃基。
根据本发明，所述原料（a）为一种或两种以上的磷脂类化合物。所述磷脂类化合物为含有磷酸、以及氨基或羟基的脂类。所述磷脂类化合物中的氨基或羟基与原料（b）中的反应性基团进行反应。
根据本发明，所述磷脂类化合物可以是天然的，也可以是合成。
示例性地，所述磷脂类化合物例如为甘油磷脂（也称磷脂）、溶血磷脂、鞘磷脂等。所述甘油磷脂例如为磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰甘油（PG）或磷脂酸（PA）；所述溶血磷脂例如为溶血磷脂酰胆碱（LPC）、溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）、溶血磷脂酰肌醇（LPI）或溶血磷脂酸（LPA）。
示例性地，所述磷脂酰乙醇胺选自二己酰基磷脂酰乙醇胺、二辛酰基磷脂酰乙醇胺、二癸酰基磷脂酰乙醇胺、二月桂酰基磷脂酰乙醇胺（DLPE）、二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺（DMPE）、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺（DPPE）、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺（DSPE）、二油酰基磷脂酰乙醇胺（DOPE）、二芥酰基磷脂酰乙醇胺（DEPE）、1,2-二十二碳六烯酰基（DHA）磷脂酰乙醇胺、1-棕榈酰基-2-油酰基磷脂酰乙醇胺（POPE）、1-硬脂酰基-2-油酰基磷脂酰乙醇胺（SOPE）；所述溶血磷脂酰乙醇胺选自肉豆蔻酰基溶血磷脂酰乙醇胺（LMPE）、棕榈酰基溶血磷脂酰乙醇胺（LPPE）、硬脂酰基溶血磷脂酰乙醇胺（LSPE）。
根据本发明，所述原料（b）中，Y是聚乙二醇的封端基，所述原料（b）是现有技术中已经存在具有各种封端基的聚乙二醇，其可以购买也可以自主合成。
根据本发明，所述原料（b）可为端基被取代的线性聚乙二醇。
根据本发明，所述原料（b）可为端基被取代的多臂聚乙二醇，示例性地，所述多臂聚乙二醇为三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇、五臂聚乙二醇、六臂聚乙二醇、七臂聚乙二醇、八臂聚乙二醇、九臂聚乙二醇或十臂聚乙二醇中的至少一种。
根据本发明，所述聚乙二醇数均分子量为500-60000 Da，优选1000-50000 Da，进一步优选为2000-40000 Da。
根据本发明，所述原料（c）可存在也可不存在。所述原料（c）中的基团X1具有反应性的基团，其可以与原料（b）中基团Y中的反应性基团进行反应，将基团R4与聚乙二醇连接在一起。
所述聚乙二醇衍生物的结构为：PEG-(L1-R1)n，其中，PEG为聚乙二醇基团，L1为连接基团，n为2-10之间的整数，R1相同或不同，独立地选自磷脂类基团、C4-40烃基，且其中至少一个R1为磷脂类基团。
本发明还提供上述聚乙二醇衍生物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将（a）磷脂类化合物、（b）端基为Y的聚乙二醇PEG-(Y)n、以及任选的（c）含脂肪链化合物R4-X1混合，反应得到所述聚乙二醇衍生物。
根据本发明，将上述原料在溶剂中混合，所述溶剂例如选自N,N-二甲基甲酰胺。
根据本发明，所述方法包括如下步骤：
（1）将（a）磷脂类化合物和任选的（c）含脂肪链化合物R4-X1溶解于溶剂中，得到混合溶液A；
（2）将（b）端基为Y的聚乙二醇PEG-(Y)n溶解于溶剂中，得到混合溶液B；
（3）将混合溶液A和混合溶液B混合，室温下反应，制备得到所述聚乙二醇衍生物。
根据本发明，所述方法还可以包括如下步骤：
（1’）将（a）磷脂类化合物溶解于溶剂中，得到混合溶液A；
（2’）将（b）端基为Y的聚乙二醇PEG-(Y)n溶解于溶剂中，得到混合溶液B；
（3’）将混合溶液A和混合溶液B混合，室温下反应，再任选地加入（c）含脂肪链化合物R4-X1，制备得到所述聚乙二醇衍生物。
根据本发明，步骤（3）中或步骤（3’）中还包括在反应过程中加入终止试剂，以终止反应的进行。所述终止试剂例如选自水。
根据本发明，当不存在原料（c）时，原料（a）磷脂类化合物和原料（b）PEG-(Y)n的摩尔比为n:1。
根据本发明，当存在原料（c）时，原料（a）磷脂类化合物和原料（c）R4-X的摩尔数之和与原料（b）PEG-(Y)n的摩尔比为n:1。
其中，原料（a）磷脂类化合物和原料（c）R4-X的摩尔数比没有特别的定义，保证制备得到的聚乙二醇衍生物至少含有一个磷脂类基团即可。
本发明还提供上述聚乙二醇衍生物的用途，其用于制备胶束。
本发明还提供一种胶束，所述胶束包括上述的聚乙二醇衍生物。
根据本发明，所述胶束是通过将聚乙二醇衍生物溶解到溶剂中形成的。优选地，将聚乙二醇衍生物溶解在水溶液中，使其浓度为1-1000倍临界胶束浓度。
根据本发明，所述胶束是由本发明所述的一种聚乙二醇衍生物组成，或者由本发明所述的两种以上聚乙二醇衍生物组合而成。所述组合可以是二元、三元或多元聚乙二醇衍生物的组合，组合物中的各种聚乙二醇衍生物的质量百分比没有特定的限制只要组合物能够形成胶束。
本发明还提供上述胶束的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将上述聚乙二醇衍生物溶解在溶剂中，使其浓度为1-1000倍临界胶束浓度。
根据本发明，优选地，浓度为1-200倍临界胶束浓度，更优选地，浓度为1-50倍临界胶束浓度。
根据本发明，所述溶剂例如为水溶液。
根据本发明，所述聚乙二醇衍生物的临界胶束浓度是通过本领域已知的方法测试得到的，例如包括电导法、表面张力法、滴体积法、超滤曲线法、单点式超滤法、双点式超滤法、紫外分光光度法、染料吸附法、光散射发法、荧光探针法、溶解度法。
本发明还提供上述胶束在疏水性化合物包覆和递送中的用途。
根据本发明，所述疏水性化合物例如选自疏水性药物，如紫杉醇，疏水性化妆品，如角鲨烷、生育酚。
本发明还提供一种递送体系，所述递送体系包括胶束和疏水性化合物，所述疏水性化合物位于胶束内部。
根据本发明，含有所述胶束的溶液与疏水性化合物接触，任选地蒸干溶剂，制备得到所述的递送体系。
根据本发明，所述疏水性化合物与胶束的摩尔比为0.0001-1000，优选0.001-100，更优选为0.01-50，例如为0.005:1、0.01:1、0.02:1、0.05:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.8:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、8:1、10:1、12:1、15:1、18:1、20:1、25:1、28:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、80:1、100:1、120:1、150:1、180:1、200:1、300:1、400:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1、1000:1。
其中，接触过程中使用机械搅拌、震荡、或超声分散。
其中，含有所述胶束的溶液例如可以是含有胶束的有机溶液，所述有机溶液的溶剂没有特别限制，只要其能够溶解所述类脂分子即可，可选地为醇、醚、酮、酯、酰胺、亚砜、烷烃、环烷烃、芳香烃、氯代烷烃其中之一，或其混合。
本发明的有益效果是：
（1）本发明提供了一种聚乙二醇衍生物，其含有磷脂类结构以及多脂肪链，其中疏水性部分（即亲油基团）可以通过改变脂肪链链长、饱和度以及脂肪链数量来调节疏水部分的体积和缔合作用强度，而亲水部分的体积可以通过选择聚乙二醇高分子链长和分支数量来调节，两者协同配合，可以得到不同胶束尺寸的、稳定的胶束。
（2）特别地，本发明的聚乙二醇衍生物实现了小粒径纳米胶束在有机溶剂中稳定存在，克服了常规条件下脂质体和单脂肪链胶束对有机溶剂低耐受的技术问题。
（3）本发明可以根据有效成分结构和生物医学领域需要的使用条件，选择合适的聚乙二醇衍生物以形成胶束，从而通过‘自下而上’的策略灵活调整胶束的尺寸和稳定性，高效构建纳米包裹和递送体系，实现胶束对疏水性有效成分的高效包裹、递送和释放。
（4）本发明的聚乙二醇衍生物胶束具有高的组织穿透性、长效稳定性和可控的释放性能。特别地，本发明所述聚乙二醇衍生物含有磷脂类结构具有突出的生物相容性，适用于对生物安全性具有高要求的生物医药领域。
[术语和解释]
本发明所述“烃基”代表碳原子数为4-40，如8-40饱和或不饱和的脂肪烃，所述不饱和的脂肪烃含有不饱和基团，任选为烯基或炔基，不饱和基团可以是一个或两个以上。优选的，所述烃基为“C4-24烃基”，例如为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24。
本发明所述的“烷基”代表碳原子数为4-40，如8-40的直链、支链烷基，优选的，所述烷基为“C4-24烷基”；例如，辛烷基、癸烷基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基。
本发明所述的“烯基”代表碳原子数为4-40，如8-40的直链、支链烯基，优选的，双键的数目为1到6的整数。优选的，所述烯基为“C4-24烯基”；例如，辛烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、十八烯基。
本发明所述的“炔基”代表碳原子数为4-40的直链、支链炔基，优选的，三键的数目为1到6的整数。优选的，所述炔基为“C4-24炔基”；例如，辛炔基、癸炔基、十一炔基、十二炔基、十四炔基、十六炔基、十八炔基。
本发明所述“氨基”代表基团-NH2、-NHR7，其中，R7独立的选自H、烷基、芳基、杂芳基、杂环基。
本发明所述的醚基代表基团-OR8，其中，R8独立的选自C1-6烷基、-(CH2-CH2O)n-CH2-CH3（n大于2）；所述醚基例如为甲基醚、乙基醚、丙基醚、异丙基醚、丁基醚、异丁基醚、叔丁基醚、环氧乙烷数为9-12的聚氧乙烯醚基等。
本发明所述的“反应性基团”也可称为“活性基团”，是指具有化学反应性的基团，其可与另一个“反应性基团”形成化学键的官能团。适合的反应性基团在本领域中众所周知，例如可以为：羟基、氨基、羧基、醛基、酮基、酯基、巯基、马来酰亚胺、α-卤代羰基、炔基、烯基、叠氮基、四嗪基。
本发明所述的“连接基团”是指将两个基团连接起来的基团，具体的，如将磷脂类化合物或烃类化合物与所述聚乙二醇连接在一起的基团。
本发明所述的“端基被取代的聚乙二醇”，是指聚乙二醇封端基羟基被其他基团所取代。现有技术中已知有多种端基被取代的聚乙二醇，例如，具有如下封端基团的聚乙二醇：甲氧基、乙氧基、丙氧基，胺基、羧基、炔基、叠氮基等。
本发明所述的“线性聚乙二醇”，是指聚乙二醇的分子链为线状，即含有线性乙烯基醚重复单元以及两个羟基封端基。
本发明所述的“多臂聚乙二醇”，也可称为“多臂PEG多元醇”，是指具有3至10个分支（“臂”）的支化聚（乙二醇），其封端基为羟基。合适的多臂聚乙二醇包括但不限于树枝状、梳形和星形聚（乙二醇）。通常，可用的多臂聚乙二醇具有大约450至大约200000道尔顿，或大约2000至大约40000道尔顿的分子量。应该认识到，多臂聚乙二醇通常是具有臂长的分布且在一些情况下具有不同臂数物类分布的不均匀混合物。当多臂聚乙二醇具有不同臂数物类的分布时，其可以以该分布中的平均臂数为基础表示。例如，在一个实施方案中，多臂聚乙二醇可以为8-臂星形PEG多元醇，其包含多臂星形PEG多元醇的混合物，其中一些具有少于8个臂，一些具有多于8个臂；但是，该混合物中的多臂星形PEG多元醇具有8个臂的平均值。另外可以使用具有不同臂数和/或不同分子量的多臂PEG多元醇的混合物作为原材料。
本发明所述“磷脂”（Phospholipid）、“磷脂类化合物”、“磷脂类”，是指含有磷酸的脂类，属于复合脂。主要分为甘油磷脂与鞘磷脂两大类，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂；由神经鞘氨醇构成的磷脂，称为鞘磷脂。其结构特点是：具有由磷酸相连的取代基团(含氨碱或醇类)构成的亲水头(hydrophilic head)和由脂肪酸链构成的疏水尾(hydrophobictail)。
本发明所述“甘油磷脂”，又称磷酸甘油酯，主链为甘油-3-磷酸，甘油分子中的另外两个羟基都被脂肪酸所酯化，磷酸基团又可被各种结构不同的小分子化合物酯化后形成各种磷酸甘油酯。每一磷脂可因组成的脂肪酸不同而有若干种。
本发明所述“溶血磷脂”（lysolecithin）是磷脂质的一种，水解磷脂。是磷脂被磷脂酶A1，磷脂酶A2，或磷脂酶B等水解生成的化合物。溶血磷脂按其底物来源可分为溶血磷脂酰胆碱（LPC），溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)，溶血磷脂酰肌醇(LPI)，溶血磷脂酸(LPA)。由甘油骨架的1位或2位羟基上酰基结合成酯的化合物（磷脂酶A2分解产物或A1分解产物）。
本发明所述“鞘磷脂”（Sphingomyelin），是指含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的磷脂，其分子不含甘油，是一分子脂肪酸以酰胺键与鞘氨醇的氨基相连。鞘氨醇或二氢鞘氨醇是具有脂肪族长链的氨基二元醇。有疏水的长链脂肪烃基尾和两个羟基及一个氨基的极性头。
附图说明
图1为本发明的聚乙二醇衍生物和聚乙二醇衍生物形成的胶束的结构示意图。
图2为实施例1中合成的1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺-正十八硫醇-聚乙二醇衍生物分子量的质谱图。
图3为实施例14荧光探针法测定胶束临界胶束浓度（CMC）荧光发射光谱图（A）和荧光探针法测定CMC的浓度滴定曲线（B）其中，I1和I3强度经过解卷积校正，去除了长波段发射峰的影响。
图4为实施例15的动态激光散射测定胶束水合半径。
图5为实施例16吸光度检测多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物类脂分子胶束包裹芘分子的效果。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的二异丙基乙胺的分子量129 Da，生成厂家为北京化工厂。下述实施例中所使用的N,N-二甲基甲酰胺为无水DMF，纯度为分析纯，生成厂家为北京化工厂。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。任选表示所述特征存在或不存在，还表示所述特征一定存在，只是具体选择可以随意。
下述实施例中的聚乙二醇重复单元数示意性地显示为平均数。
下述实施例中使用的1,2二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺（DSPE，分子量748 Da）购自北京迈瑞达科技有限公司。使用的1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺（DLPE，分子量579 Da）购自杭州新乔生物科技有限公司。
下述实施例中使用的十八胺（分子量270 Da）购自上海贤鼎生物科技有限公司。使用的正十二胺（分子量185 Da）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
实施例1 三脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（1DSPE，1正十八硫醇）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取50 mg DSPE，将其溶于100 µL N,N-二甲基甲酰胺中，加入12 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取334 mg端基取代的聚乙二醇OPSS-PEG5000-SCM（平均分子量5000 Da，端基分别为二硫吡啶基和琥珀酰亚胺羧甲基酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A5109），将其溶于400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，氮气保护下室温反应4小时。其后，去氮气保护，向反应液中加入100 µL 0.5 M盐酸溶液，调节pH值为7.0，然后加入30 µL的1-十八硫醇（分子量287 Da，购自北京百灵威科技有限公司），继续反应1小时。所得混合液50 °C下真空旋干，残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀。将含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。使用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/乙腈洗脱），进一步分离纯化。产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺-正十八硫醇-聚乙二醇衍生物（如图2，图2中显示了聚乙二醇特征性的+44 m/z多重峰）。色谱峰面积90%。产物-20 ℃下密封存放，命名为1DSPE-SC18-PEG5k，结构式如下所示：
Figure 176933DEST_PATH_IMAGE005
（式1）
实施例2 三脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（1DSPE，1正辛硫醇）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取50 mg DSPE，将其溶于100 µL DMF中，加入12 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取334 mg端基取代的聚乙二醇MAL-PEG5000-SCM（平均分子量5000 Da，端基分别为马来酰亚胺和琥珀酰亚胺羧甲基酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A5003），将其溶于400 µL DMF中得到溶液（二）。
向溶液（二）中加入15 µL的1-辛硫醇（分子量146，购自北京百灵威科技），氮气保护下反应1小时。将得到的反应液加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，氮气保护室温下反应4小时。其后，去氮气保护，加入50 µL水终止反应，所得混合液50 °C下真空旋干。将旋蒸后的残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20mL冷冻无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀。含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。使用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/乙腈洗脱），进一步分离纯化。产经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺-1-辛硫醇-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积87%。产物-20℃下密封存放，命名为1DSPE-1SC8-PEG5k，具体结构式如下所示。
Figure 61712DEST_PATH_IMAGE006
（式2）
实施例3 四脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（2十八胺，2溶血磷脂酰乙醇胺）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取36 mg十八胺，60 mg棕榈酰溶血磷脂酰乙醇胺（分子量454 Da，购自Sigma-aldrich公司，856705P）将其溶于100 µL DMF中，加入50 µL二异丙基乙胺（分子量129 Da，分析纯）得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取1.3 g四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺酯4ARM-PEG20k-SS（平均分子量20k Da，端基均为琥珀酰亚胺琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A7030），制得溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，缓慢磁力搅拌（100 rpm），室温下反应12小时，所得混合液于50 °C下真空旋蒸1小时。烧瓶中残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷冻无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀，转移至离心管中离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。使用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/乙腈洗脱）分离纯化，产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有二（十八胺）-二（棕榈酰溶血磷脂酰乙醇胺）-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积98%。产物-20℃下密封存放，命名为2OA-2LPPE-PEG20k。产物为同分异构混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 532008DEST_PATH_IMAGE007
（式3）
实施例4 四脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（2DSPE）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取100 mg DSPE，将其溶于100 µL DMF中，加入22 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取134 mg双取代聚乙二醇SCM-PEG2000-SCM（平均分子量2000Da，端基均为琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇，北京键凯科技股份有限公司，产品编号A4051），将其溶于无水400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，氮气保护室温下反应4小时，加入25 µL蒸馏水终止反应，所得混合液50 °C下真空旋蒸1小时。将烧瓶中残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷冻无水乙醚（-80°C）中，出现白色沉淀。将含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中5000 g下离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有双-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积91%。产物-20 ℃下密封存放，命名为2DSPE-PEG2k，结构式如下所示：
Figure 885235DEST_PATH_IMAGE008
（式4）
实施例5 四脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（2DOPE）
与实施例4相同的步骤，除了溶液（一）中使用98 mg二油酰基磷脂酰乙醇胺（DOPE，分子量744 Da，购自杭州新乔生物科技有限公司），以及溶液（二）中使用334 mg 双取代聚乙二醇SCM-PEG5000-SCM（平均分子量5000 Da，双端基均为琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇，北京键凯科技股份有限公司，产品编号A4013），产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有双-二油酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积87%。产物-20℃下密封存放，命名为2DOPE-PEG5k，具体结构式如下所示。
Figure 350852DEST_PATH_IMAGE009
（式5）
实施例6 六脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（2十八胺，2DSPE）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取35 mg十八胺，100 mg DSPE，将其溶于100 µL DMF中，加入50 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取1.3 g四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺基琥珀酸酯4ARM-PEG20k-SS（平均分子量20k Da，4个端基均为琥珀酰亚胺基琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A7030），将其溶于400 µLDMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，氮气保护室温下反应4小时后，加入25 µL蒸馏水终止反应，所得混合液50 °C下真空旋干。将烧瓶中残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷冻无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀。将含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中5000 g下离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。使用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/异丙醇洗脱）进一步分离纯化，产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有双-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-双-（十八胺）-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积87%。产物-20℃下密封存放，命名为2DSPE-2OA-PEG20k，产物为同分异构混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 235893DEST_PATH_IMAGE010
（式6）
实施例7 七脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（1正十八胺，3DSPE）
与实施例6相同的步骤，除了溶液（一）中使用18 mg十八胺，150 mg DSPE。由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有三（二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺）-正十八胺-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积93%。产物-20℃下密封存放，命名为3DSPE-1OA-PEG20k。产物为同分异构体，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 52540DEST_PATH_IMAGE011
（式7）
实施例8 八脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（4十八胺，4LSPE）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取35 mg正十八胺（分子量270 Da，上海贤鼎生物科技有限公司），和65 mg硬脂酰溶血磷脂酰乙醇胺（分子量482 Da，购自Sigma-aldrich公司，856715P），将其溶于200 µL DMF中，加入50 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取0.65 g八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺基琥珀酸酯8ARM-PEG20k-SS（平均分子量20000 Da，八个端基为琥珀酰亚胺基琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A10008），将其溶于无水400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，室温下反应8小时，加入25 µL 蒸馏水终止反应，所得混合液50 °C下真空旋蒸1小时。将烧瓶中残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷冻无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀。将含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中5000 g下离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。使用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/异丙醇洗脱），进一步分离得到纯化。产物经由反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有四-（正十八胺）-四（硬脂酰溶血磷脂酰乙醇胺）-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积92 %。产物-20 ℃下密封存放，命名为4OA-4LSPE-PEG20k。产物为同分异构混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 117448DEST_PATH_IMAGE012
（式8）
实施例9 八脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（4DSPE）
称取195 mg 1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺，将其溶于100 µL DMF中，加入30 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取1.3 g四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺基琥珀酸酯4ARM-PEG20k-SS（平均分子量20000 Da，4个端基均为琥珀酰亚胺基琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A7030），将其溶于400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，室温下反应4小时，加入25 µL蒸馏水终止反应，所得混合液50 °C下真空旋蒸1小时。将烧瓶中残留物用DMF定容为500 µL，使用针管注射器将定容后的溶液迅速注入到20 mL冷冻无水乙醚（-80 °C）中，出现白色沉淀。将含沉淀的无水乙醚溶液置于离心管中离心10分钟，倾去上层乙醚得到白色固体。粗产物用C1-反相高效液相柱层析（YMC-Pack TMS色谱柱，深圳凯米斯科技有限公司，水/异丙醇洗脱），进一步分离得到纯化。反相色谱（RP-HPLC）-质谱（电喷雾电离，ESI）检测，显示含有四-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-聚乙二醇衍生物，色谱峰面积98%。产物-20 ℃下密封存放，命名为4DSPE-PEG20k，具体结构式如下所示：
Figure 703150DEST_PATH_IMAGE013
（式9）
实施例10 十脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（2DLPE，6正十二胺）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中称取20 mg DLPE，加入20mg正十二胺（分子量185 Da，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），将其溶于100 µL DMF中，加入22 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取334 mg八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺基琥珀酸酯8ARM-PEG20k-SS（平均分子量20000 Da，端基为八琥珀酰亚胺基琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A10008），将其溶于400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，室温下反应8小时，加入25 µL 蒸馏水终止反应，所得混合液90 °C下，真空旋蒸去除溶剂。烧瓶中残留物用10mL氯仿溶解，饱和食盐水洗涤3次，干燥后旋蒸去除氯仿得到浅黄色粗产物。粗产物经由200目硅胶薄层层析分离，洗脱液为氯仿/乙醇/吡啶（体积比90/9.5/0.5），得到纯化的目标产物（Rf 0.45）。质谱检测含有二（1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺）-六（正十二胺）聚乙二醇衍生物，命名为2DLPE-6LA-PEG20k。产物-20 ℃下密封存放。产物为同分异构体混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 699705DEST_PATH_IMAGE014
（式10）
实施例11 十二脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（4DLPE，4正十二胺）
与实施例10相同的步骤合成，除了溶液（一）中使用39 mg DLPE，和13mg正十二胺（分子量185 Da，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。
产物经由200目硅胶薄层层析分离，洗脱液为氯仿/乙醇/吡啶（体积比90/9.5/0.5），得到纯化目标产物（Rf 0.5）。质谱检测含有四（1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺）-四（正十二胺）聚乙二醇衍生物，命名为4DLPE-4LA-PEG20k。产物-20 ℃下密封存放，产物为同分异构混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 488801DEST_PATH_IMAGE015
（式11）
实施例12 十三脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（5DLPE，3正十二胺）
与实施例10相同的步骤合成，除了溶液（一）中使用49 mg DLPE，加入10mg正十二胺（分子量185 Da，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。
粗产物经由硅胶柱层析分离，洗脱液为氯仿/乙醇/吡啶（体积比90/9.5/0.5），得到纯化目标产物（Rf 0.5）。质谱检测含有五（1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺）-三（正十二胺）聚乙二醇衍生物，命名为5DLPE-3LA-PEG20k。产物-20 ℃下密封存放。产物为同分异构体混合物，其中一个异构分子式如下所示：
Figure 91821DEST_PATH_IMAGE016
（式12）
实施例13 十六脂肪链-聚乙二醇衍生物的合成（8DLPE）
在10毫升圆底玻璃烧瓶中156 mg DLPE，将其溶于100 µL DMF中，加入44 µL二异丙基乙胺得到溶液（一）。
用2毫升称量瓶称取1.35g八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺基琥珀酸酯8ARM-PEG40k-SS（平均分子量40000 Da，端基为琥珀酰亚胺基琥珀酸酯的聚乙二醇，购自北京键凯科技股份有限公司，产品编号A10009），将其溶于400 µL DMF中得到溶液（二）。
将溶液（二）加入具有溶液（一）的圆底烧瓶中混合，磁力搅拌，室温下反应8小时，加入25 µL蒸馏水30分钟用于终止反应，所得混合液90 °C下，真空旋蒸去除溶剂。烧瓶中残留物用10 mL氯仿溶解，饱和食盐水洗涤3次，干燥后旋蒸去除氯仿得到浅黄色粗产物。粗产物经由硅胶柱层析分离，洗脱液为氯仿/乙醇/四氢呋喃（体积比80/10/10），得到纯化目标产物（Rf 0.3）。质谱检测含有八（1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺）-聚乙二醇衍生物，命名为8DLPE-PEG40k。产物-20 ℃下密封存放，具体结构式如下所示：
Figure 938554DEST_PATH_IMAGE017
（式13）
实施例14 多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物胶束的制备
将实施例1-13中制备的衍生物溶于水中，均可以得到胶束分散液。
本实施例以实施例6制备的双-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-双-（正十八胺）-聚乙二醇衍生物，2DSPE-2OA-PEG20k为例，说明用探针稳态荧光发射法测定多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物形成胶束的临界胶束浓度CMC和动态激光散射法测量胶束的水合直径。
将探针芘（Sigma 公司产品，金标签，未经进一步纯化）用无水甲醇溶解，配制成1.0 × 10-4 mol/L溶液备用。取5 µL芘甲醇溶液，放入一系列5 mL容量瓶中, 通氮气将甲醇吹干，依次加入5 mL不同浓度的六脂肪链聚乙二醇衍生物2DSPE-2OA-PEG20k的水溶液,放入超声浴槽中分散1小时，取1mL样品溶液用于测定芘的荧光发射光谱。荧光光谱用日本日立HITACHI F-4500 型荧光分光光度计检测，激发波长为335 nm，狭缝宽度设定为激发波长为5 nm，发射波长为2.5 nm，检测器偏压为700 V，实验温度22 ± 1 °C。
图3中的A显示芘增溶于不同浓度的2DSPE-2OA-PEG20k水溶液中的荧光发射光谱。随着表面活性剂浓度增加，芘的第一峰与第三峰荧光强度之比（I1/ I3）依次降低，该比值随2DSPE-2OA-PEG20k水溶液浓度的变化如图3中的B所示，当浓度增大到一定值时曲线发生突变，该处突变表明其所处环境极性的变化，即开始形成2DSPE-2OA-PEG20k胶束。因此，第一处突变点对应于2DSPE-2OA-PEG20k的CMC值。通过该方法测得2DSPE-2OA-PEG20k的临界胶束浓度为0.84 mg/mL。当2DSPE-2OA-PEG20k在水溶液中的浓度大于该值时，即可形成胶束。
实施例15 多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物胶束在混合溶剂中的稳定性
以实施例14制备的双-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-双-（正十八胺）-聚乙二醇衍生物，2DSPE-2OA-PEG20k为例，说明多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物胶束的稳定性。
配制浓度为1.0 mg/mL2DSPE-2OA-PEG20k 水溶液（大于CMC浓度）50 mL，取1 mL溶液进行动态激光散射实验。使用英国Malvern Instruments 公司的Zetasizer Nano ZSZEN3600测得胶束的水合半径为8.7 ± 3.6 nm，结果如图4所示。具体地，图4中的A为以粒径对数显示的粒径数值分布图，图4中的B为放大的粒径数值分布图。向溶液中加入50 µL乙醇，胶束的粒径数值分布无明显变化。说明在乙醇/水5%体积比的混合溶液中，由多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物2DSPE-2OA-PEG20k制成的胶束可以稳定存在。
作为对照，配制浓度为90 mg/mL硬脂酸硫酸钠水溶液（硬脂酸硫酸钠的CMC浓度为0.16 mM，即60 mg/mL）50 mL，取1 mL溶液动态激光散射实验（英国Malvern Instruments公司的Zetasizer Nano ZS ZEN3600），测得硬脂酸硫酸钠胶束的水合半径为2.2 ± 0.8nm。向溶液中加入50 µL 乙醇，对应的胶束粒径峰消失。说明单脂肪链的硬脂酸硫酸钠胶束在乙醇/水5%体积比的混合溶液中解体。
实施例16 对疏水性化合物增溶和包裹效果评估
用实施例14的方法将实施例6制备的双-（1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺）-双-（正十八胺）-聚乙二醇衍生物（2DSPE-2OA-PEG20k）配制成胶束溶液，包裹典型的疏水性化合物芘，以此为例说明多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物胶束对疏水性化合物的增溶和包裹作用。
将探针芘（Sigma公司产品，金标签，未经进一步纯化）用无水甲醇溶解，配制成浓度为1.0 × 10-3 mol/L的芘甲醇溶液，取5 µL芘甲醇溶液，放入5 mL容量瓶中用甲醇定容为5 mL，以此作为芘标准溶液。其后，按照50 µL的倍数取出一系列体积递增的芘甲醇溶液放入5 mL容量瓶中，通氮气将甲醇吹干，依次加入5 mL浓度为1.0 mg/mL的六脂肪链聚乙二醇衍生物2DSPE-2OA-PEG20k的水溶液，超声分散1小时，取1mL样品溶液用于测定芘的紫外－可见光吸收光谱,日本日立UV-2001型紫外分光光度计检测。实验温度均为22 ± 1 °C。在胶束存在情况下检测到芘分子的吸收光谱红移，该现象与疏水性环境对芘分子的吸收光谱的影响相一致，说明了胶束的形成。文献报道在307nm处，芘摩尔消光系数为1.23 ×104 cm-1/M（环己烷溶液）。记录各实验条件下测得307nm的吸光度，将其与标准溶液的吸光度相除得到比值（A307_M/A307307_0），用该比值表示胶束所包裹的芘相对含量。将该比值对容量瓶中的芘浓度作图如图5所示。具体地，图5中的A表示胶束中包裹的芘的浓度变化吸收光谱，图5中的B表示用307nm处的吸光度比值对芘浓度作图得到的滴定曲线。转折处显示了胶束对芘包裹的饱和浓度，作延长线得交点处浓度为94 µM。文献报道室温下芘在水中得溶解度为0.7 µM，由此可见，六脂肪链聚乙二醇衍生物2DSPE-2OA-PEG20k对芘增溶了134倍。根据2DSPE-2OA-PEG20k的分子量（均值22040 Da），1.0 mg/mL该六脂肪链聚乙二醇衍生物溶液对应浓度为45 µM。计算说明2DSPE-2OA-PEG20k衍生物形成胶束后，每个2DSPE-2OA-PEG20k分子包裹的芘分子数为平均2.1个。
实施例17 含正辛烷基链多臂聚乙二醇衍生物胶束的制备
以实施例2制备的1,2-二硬脂酸-3-磷脂酰乙醇胺-1-辛硫醇-聚乙二醇衍生物，1DSPE-1SC8-PEG5k为例，使用实施例14中描述的探针稳态荧光发射法测定多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物形成胶束的临界胶束浓度，测得1DSPE-1SC8-PEG5k的临界胶束浓度为7.6mg/mL。当1DSPE-1SC8-PEG5k在水溶液中的浓度大于该值时，即形成胶束。
实施例18 含正辛烷基链多臂聚乙二醇衍生物胶束的稳定性和增溶效果
将实施例2制备的1DSPE-1SC8-PEG5k配制成浓度为10.0 mg/mL的水溶液（大于CMC浓度）50 mL，按照实施例15描述的方法，取1 mL溶液进行动态激光散射实验，测得胶束的水合半径为4.1 ± 1.8 nm。向溶液中加入30 µL 乙醇，胶束的粒径数值分布无明显变化。说明在乙醇/水3%体积比的混合溶液中，由含正辛烷基链多臂聚乙二醇衍生物1DSPE-1SC8-PEG5k制成的胶束可以稳定存在。
将实施例2制备的1DSPE-1SC8-PEG5k配制成浓度为10.0 mg/mL的水溶液（大于CMC浓度）50 mL，按照实施例16描述的方法，取1mL样品溶液测定对芘增溶的紫外－可见光吸收光谱，记录各实验条件下307nm的吸光度，得到与标准溶液的吸光度的比值（A307_M/A307307_0），通过延长线法测得胶束对芘包裹的饱和浓度为720 µM。文献报道室温下芘在水中的溶解度为0.7 µM，由此可见，10.0 mg/mL 的1DSPE-1SC8-PEG5k胶束溶液对芘增溶了1028倍。
实施例19 含正十二烷基链多臂聚乙二醇衍生物胶束的制备
以实施例10制备的二（1,2-二月桂酰基-磷脂酰乙醇胺）-六（正十二胺）聚乙二醇衍生物，2DLPE-6LA-PEG20k为例，使用实施例14中描述的探针稳态荧光发射法测定多脂肪链多臂聚乙二醇衍生物形成胶束的临界胶束浓度，测得2DLPE-6LA-PEG20k的临界胶束浓度为0.53 mg/mL。当2DLPE-6LA-PEG20k在水溶液中的浓度大于该值时，即形成胶束。
实施例20 含正十二烷基链多臂聚乙二醇衍生物胶束的稳定性和增溶效果
将实施例10制备的2DLPE-6LA-PEG20k配制成浓度为1.0 mg/mL的水溶液（大于CMC浓度）50 mL，按照实施例15描述的方法，取1 mL溶液进行动态激光散射实验，测得胶束的水合半径为9.7± 3.6 nm。向溶液中加入80 µL 乙醇，胶束的粒径数值分布无明显变化。说明在乙醇/水8%体积比的混合溶液中，由含十二烷基链多臂聚乙二醇衍生物2DLPE-6LA-PEG20k制成的胶束可以稳定存在。
将实施例10制备的2DLPE-6LA-PEG20k配制成浓度为1.0 mg/mL的水溶液（大于CMC浓度）50 mL，按照实施例16描述的方法，取1mL样品溶液测定对芘增溶的紫外－可见光吸收光谱，记录各实验条件下307nm的吸光度，得到与标准溶液的吸光度的比值（A307_M/A307307_0），通过延长线法测得胶束对芘包裹的饱和浓度为68 µM。文献报道室温下芘在水中的溶解度为0.7 µM，由此可见，1.0 mg/mL 的2DLPE-6LA-PEG20k胶束溶液对芘增溶了97倍。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中，所述聚乙二醇衍生物的结构为：PEG-(L1-R1)n，其中，L1为二价连接基团，n为4-10之间的整数，R1相同或不同，独立地选自磷脂类基团、C8-40烃基，且其中至少一个R1为磷脂类基团；
PEG为四臂聚乙二醇基团、五臂聚乙二醇基团、六臂聚乙二醇基团、七臂聚乙二醇基团、八臂聚乙二醇基团、九臂聚乙二醇基团或十臂聚乙二醇基团，且臂数与n相同；
其中，所述磷脂类基团为如下式（I）或式（II）所示结构，
Figure 598965DEST_PATH_IMAGE002
或
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，R2、R3相同或不同，独立的选自C8-40烃基，*代表连接键。
2.根据权利要求1所述的包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中，所述连接基团L1相同或不同，所述连接基团L1含有如下基团：-CO-NH-、-CO-O-、-CS-O-、-NH-CO-NH-、-CO-NH-CO-、-O-、-S-、-S-S-、-NH-、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
、叠氮-炔基环合加成连接基团、四嗪基-烯基环合加成连接基团。
3.根据权利要求1所述的包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中连接基团L1为：-CO-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-、-CO-CH2-CH2-CO-NH-、-CH2-CO-NH-CH2-CH2-、-CH2-CO-NH-、-S-S-、
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。
4.一种权利要求1所述的包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中，所述聚乙二醇衍生物是通过将如下原料进行反应制备得到：
（a）一种或两种以上的磷脂类化合物，和（b）端基为Y的聚乙二醇PEG-(Y)n，以及任选的一种或两种以上（c）含脂肪链的化合物R4-X1，其中所述磷脂类化合物为甘油磷脂或溶血磷脂，所述磷脂类化合物中的氨基或羟基与（b）PEG-(Y)n中的Y进行反应，（c）R4-X1中的X1与（b）PEG-(Y)n中的Y进行反应；
其中，PEG为四臂聚乙二醇基团、五臂聚乙二醇基团、六臂聚乙二醇基团、七臂聚乙二醇基团、八臂聚乙二醇基团、九臂聚乙二醇基团或十臂聚乙二醇基团，n为4-10之间的整数，且臂数与n相同；
所述基团Y相同或不同，独立地选自-R5-A，所述A为如下反应性基团：-COOH、氨基、-OH、-SH、-C≡N、-C≡C、-C=C、N-羟基琥珀酰亚胺酯基、马来酰亚胺基、二硫吡啶基、乙烯砜基、异氰酸酯基、四嗪基；所述R5为不存在或二价连接基团；
所述基团X1相同或不同，独立地选自如下反应性基团：-COOH、氨基、-OH、-SH、-C≡N、-C≡C、-C=C、N-羟基琥珀酰亚胺酯基、马来酰亚胺基、二硫吡啶基、乙烯砜基、异氰酸酯基、四嗪基的任意一种；
R4为C8-40烃基。
5.根据权利要求4所述的包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中，所述甘油磷脂为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油或磷脂酸；所述溶血磷脂为溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血磷脂酰肌醇或溶血磷脂酸。
6.根据权利要求5所述的包括聚乙二醇衍生物的胶束，其中，所述磷脂酰乙醇胺选自二己酰基磷脂酰乙醇胺、二辛酰基磷脂酰乙醇胺、二癸酰基磷脂酰乙醇胺、二月桂酰基磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、二油酰基磷脂酰乙醇胺、二芥酰基磷脂酰乙醇胺、1,2-二十二碳六烯酰基磷脂酰乙醇胺、1-棕榈酰基-2-油酰基磷脂酰乙醇胺、1-硬脂酰基-2-油酰基磷脂酰乙醇胺；
所述溶血磷脂酰乙醇胺选自肉豆蔻酰基溶血磷脂酰乙醇胺、棕榈酰基溶血磷脂酰乙醇胺、硬脂酰基溶血磷脂酰乙醇胺。
7.权利要求1-6任一项所述的胶束的用途，其用于疏水性化合物的包覆和/或递送中。
CN202010540432.7A 2020-06-15 2020-06-15 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途 Active CN111423576B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010540432.7A CN111423576B (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010540432.7A CN111423576B (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111423576A CN111423576A (zh) 2020-07-17
CN111423576B true CN111423576B (zh) 2020-09-11

Family

ID=71559083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010540432.7A Active CN111423576B (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111423576B (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153000A (en) * 1988-11-22 1992-10-06 Kao Corporation Phosphate, liposome comprising the phosphate as membrane constituent, and cosmetic and liposome preparation comprising the liposome
CN105622925B (zh) * 2014-03-14 2017-09-12 厦门赛诺邦格生物科技股份有限公司 一种支化聚乙二醇的脂质衍生物及其组成的脂质膜结构体

Also Published As

Publication number Publication date
CN111423576A (zh) 2020-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1267842A (en) Unilamellar lipid vesicles and method for their formation
Barbeau et al. Preparation and characterization of stealth archaeosomes based on a synthetic PEGylated archaeal tetraether lipid
EP0118316A2 (en) Synthetic phospholipid compounds, their preparation and use
Chen et al. pH-sensitive mPEG-Hz-cholesterol conjugates as a liposome delivery system
Du et al. Disulfide phosphatidylcholines: alternative phospholipids for the preparation of functional liposomes
Lipa-Castro et al. Cochleate formulations of Amphotericin b designed for oral administration using a naturally occurring phospholipid
Zhou et al. Rapid access to phospholipid analogs using thiol-yne chemistry
Pignatello et al. New amphiphilic derivatives of poly (ethylene glycol)(PEG) as surface modifiers of colloidal drug carriers. III. Lipoamino acid conjugates with carboxy-and amino-PEG5000 polymers
WO2003018539A1 (fr) Compose lipide amphotere et son utilisation
Yakimova et al. Morphology, structure and cytotoxicity of dye-loaded lipid nanoparticles based on monoamine pillar [5] arenes
US10098841B2 (en) Method of inducing a phase transition of a bilayer membrane vesicle
CN111423576B (zh) 一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途
Qualls et al. Cyclic Disulfide Liposomes for Membrane Functionalization and Cellular Delivery
Paolino et al. Hyaluronan‐coated poly (propylene imine) dendrimers as biomimetic nanocarriers of doxorubicin
CN111759803B (zh) 一种聚乙二醇衍生物形成的胶束在本维莫德中的用途
CN111617035B (zh) 一种聚乙二醇衍生物形成的胶束在紫杉醇或其衍生物中的用途
CN115298190A (zh) 离子液体、溶剂、制剂及经皮吸收剂
CN111744011B (zh) 一种聚乙二醇衍生物形成的胶束在光动力治疗药物中的用途
CN111700823B (zh) 一种聚乙二醇衍生物形成的胶束在化妆品中的用途
Schöps et al. Block copolymers in giant unilamellar vesicles with proteins or with phospholipids
Pignatello et al. New amphiphilic conjugates of mono‐and bis (carboxy)‐PEG2, 000 polymers with lipoamino acids as surface modifiers of colloidal drug carriers
Konetski et al. Formation of lipid vesicles in situ utilizing the thiol-Michael reaction
Qualls et al. Bis‐Boronic Acid Liposomes for Carbohydrate Recognition and Cellular Delivery
JPH07291853A (ja) リポソームおよび薬物運搬体
JPH07165770A (ja) リン脂質誘導体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant