CN111643674A - 一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 - Google Patents
一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111643674A CN111643674A CN202010626086.4A CN202010626086A CN111643674A CN 111643674 A CN111643674 A CN 111643674A CN 202010626086 A CN202010626086 A CN 202010626086A CN 111643674 A CN111643674 A CN 111643674A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- compound
- drugs
- carrier
- delivery
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- A61K47/50—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/56—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
- A61K47/59—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
- A61K47/60—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes the organic macromolecular compound being a polyoxyalkylene oligomer, polymer or dendrimer, e.g. PEG, PPG, PEO or polyglycerol
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
-
- 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
- A61K47/50—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/62—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 the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
- A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
- A61K48/0041—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- 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
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/40—Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途,该聚氨基酸载体含有亲水部分,疏水性部分和响应性连接臂。载体设计引入特有的二硫键,二硫键在体外可以可控的断裂成巯基并具有巯基片段的小分子或表面固有巯基的基因和蛋白类药物重新键合,并形成共价的二硫键完成药物的化学键合递送。由于聚氨基酸载体与药物以共价键方式键合,可以在体循环中稳定运输。当到达肿瘤或者炎症等高代谢高还原性部位时,在高谷胱甘肽(GSH)条件下再次断裂二硫键,释放并恢复药物的活性。以此达到先掩蔽药物活性,而后体内稳定递送,到达靶标位置后恢复药物活性的精准调控的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子载体及其制法和用途,具体涉及一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途。
背景技术
化疗和放疗在当前癌症治疗中扮演越来越重要的角色。然而化疗和放疗常伴随许多明显的副作用,如身体衰弱,消化障碍,免疫功能下降等,且患者生存质量差。由于纳米药物载体能提高药物的吸收、稳定性,具有一定的组织靶向性,能够减少化疗和放疗的副作用。因此利用纳米材料来递送药物受到学者的广泛关注。常见的抗肿瘤药物主要分为小分子化疗药物,大分子基因药物和大分子蛋白类药物。蛋白类药物由于能更直接地发挥相应的药理作用,是近年来新药研发的热点之一。然而,蛋白质药物的广泛应用也存在许多阻碍,包括较低的细胞摄取率,内体易被的代谢和降解,肿瘤部位的蓄积较低以及难以达到深层肿瘤部位。
现阶段蛋白递送的策略主要是基于蛋白电荷、亲水和疏水性,利用正负电荷吸引、π-π共轭以及氢键等非共价作用力包载和递送蛋白。然而非共价作用力在复杂的机体内环境中递送蛋白易被破坏。绝大部分的蛋白表面存在大量半胱氨酸残基,半胱氨酸残基有游离的巯基(-SH),巯基与巯基之间形成的二硫键在还原性条件下会被降解成两个游离的巯基。而肿瘤内部由于高代谢性,还原性谷胱甘肽(GSH)的含量是正常组织和细胞的1000倍。因此,二硫键在正常生理条件下稳定,而在肿瘤内部被破坏的过程是一种动态的可逆的过程。蛋白外部半胱氨酸残基巯基氧化形成二硫键会引起蛋白质的二级结构反生变化,二硫键还原后蛋白的二级结构也会得到恢复。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于提供一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,该载体具有较好的高蛋白载药量,增大蛋白在肿瘤蓄积,提高细胞对蛋白的摄取的性质。本发明的另一个目的在于公开该载体的制备方法和它在递送药物中的用途。
技术方案:本发明所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,含有疏水部分、连接臂和亲水部分,具体包含如通式I所示化合物:
其中,亲水部分选自聚乙二醇PEG或聚乳酸羟基乙酸共聚物PLGA;
连接臂选自缩酮键、亚胺键、酰肼键、腙键、顺乌头酰胺、二甲基马来酰胺、醚键、原酸酯、聚缩醛(酮);
疏水部分选自胱氨酸、酪氨酸和亮氨酸经开环聚合形成的共聚体,胱氨酸和其他的必需氨基酸经开环聚合形成的共聚体,其中其他的必需氨基酸选自异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸或苯丙氨酸中的一种或多种;氨基酸共聚体中氨基酸残基的数量为40-300个。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,当所述载体用于递送基因类药物时,氨基酸残基类型包含赖氨酸、组氨酸或精氨酸中的一种或两种或三种。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,述载体用于包载递送的物质包括:蛋白质、肽、核酸、反义寡核苷酸、核酶、RNA裂解DNA寡核苷酸、癌症化学治疗剂、传染病化学治疗剂、诊断剂或以上的组合。
所述中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体的制备方法,通式I所示化合物的制备包含如下步骤:
其中,化合物II-1~II-3经环化反应制备化合物III-1~III-3的过程,所用的催化剂为三光气、对硝基氯甲酸苯酯或N,N'-羰基二咪唑;溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷或任意两者的混合溶剂;
化合物IV经酰化反应制备化合物V的过程,所用的酰化剂为丝氨醇,催化剂为1-羟基苯并三唑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶、N,N'-羰基二咪唑中的一种或两种;溶剂为四氢呋喃,甲醇,乙醇或者乙酸乙酯;
化合物VI经还酯化化反应制备化合物VII的过程,所用的甲酯化试剂为甲醇,所用的催化剂为浓硫酸、甲烷磺酸或对甲苯磺酸;溶剂为四氢呋喃、乙腈、甲醇中的一种或两种;
化合物V和化合物VII经缩酮化反应制备化合物VIII的过程,所用的催化剂为对甲苯磺酸;溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种;
化合物VIII经胺解反应制备化合物IX的过程,所用的胺为乙二胺,溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一种或两种;反应条件为加热回流;
化合物IX和化合物III-1~III-3经开环聚合反应反应制备聚合物载体I的过程,溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或两种。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送蛋白类药物、基因类药物、小分子化药中的用途。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤活性或细胞毒性的蛋白类药物中的用途。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤或炎症特性的基因类药物中的用途。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤或炎症特性的小分子化药中的用途。
所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送诊断和美容类药物中的用途。
所述的聚氨基酸载体包载递送药物的原理是二硫键形成的共价键,释放的原理是体内高还原性破坏二硫键,以还原蛋白、基因以及小分子化药的结构及空间构象。载体具有模块化设计引入特有的二硫键。二硫键在体外可以可控的断裂成巯基并具有巯基片段的小分子或表面固有巯基的基因和蛋白类药物重新键合,并形成共价的二硫键完成药物的化学键合递送。由于聚氨基酸载体与药物以共价键方式键合,可以在体循环中稳定运输。当达到肿瘤或者炎症等高代谢高还原性部位时,高谷胱甘肽(GSH)条件下再次断裂二硫键,释放药物并恢复药物的活性。以此达到先掩蔽药物活性,而后体内稳定递送,到达靶标后恢复药物活性的精准调控的目的。
有益效果:与传统的高分子递送载体相比,本发明的聚氨基酸载体为一种高效低毒的递送材料,具有易降解,降解后的产物无毒性的性质。载体利用二硫键形成的共价键来递送药物,递送效果稳定,能够实现精准调控。
附图说明
图1为中间体III-1的1H-NMR;
图2为中间体III-1的13C-NMR;
图3为中间体III-2的1H-NMR;
图4为中间体III-2的13C-NMR;
图5为中间体III-3的1H-NMR;
图6为中间体III-3的13C-NMR;
图7为中间体V的1H-NMR;
图8为中间体V的FT-IR;
图9为中间体VII的1H-NMR;
图10为中间体VII的13C-NMR;
图11为中间体VIII的1H-NMR;
图12为中间体VIII的FT-IR;
图13为中间体IV的1H-NMR;
图14为中间体IV的FT-IR;
图15为最终载体I的1H-NMR;
图16为最终载体I的FT-IR;
图17为载蛋白制剂的动态光散射仪测定粒径分布;
图18为粒径的稳定性;
图19为透射电镜下观察粒子的形貌特征;
图20为RNA凝胶电泳验证蛋白活力恢复的实验图;
图21为β-半乳糖苷酶染色的实验图;
图22为RNA凝胶电泳验证基因递送能力的实验图。
具体实施方式
实施例1
聚氨基酸载体I的制备:
步骤1:4-(4-羟基苄基)恶唑烷-2,5-二酮(III-1)
向100mL三颈瓶中依次加入L-酪氨酸(II-1,1g,5.52mmol),三光气(3.28g,11.04mmol)和10mL无水四氢呋喃,氮气保护加热回流反应12h,TLC(石油醚:乙酸乙酯=1:1)监测原料反应完毕。将反应液冷却到室温,减压蒸馏除溶剂,得到无色油状物。粗品用柱层析(石油醚:乙酸乙酯=4:1-1:1梯度洗脱)纯化,得到白色固体600mg,产率:52.5%。ESI-MS(m/z):206.1[M-H]-。m.p.138-140℃。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):9.31(s,1H,OH),9.02(s,1H,NH),6.98-7.00(d,2H,J=4.5Hz,ArH),6.70-6.72(d,2H,J=4.5Hz,ArH),2.93(m,3H,ArCH2CH)。13C-NMR(75MHz,DMSO)δ170.76,156.37,151.56,130.57(2C),124.48,115.10(2C),58.39,35.40。核磁共振的氢谱如图1所示,核磁共振的碳谱如图2所示。
步骤2:4-异丁基恶唑烷-2,5-二酮(III-2)
以亮氨酸(II-2,1g,7.63mmol)和三光气(4.53g,15.26mmol)为反应原料,操作过程同III-1,得到920mg白色固体,产率:76.8%。ESI-MS(m/z):156.1[M-H]-。m.p.155-156℃。1H-NMR(500MHz,DMSO),δ(ppm):9.12(s,1H,NH),4.47-4.50(m,1H,NHCH),1.75-1.82(m,1H,CH3 CH),1.57-1.65(m,2H,CHCH2 ),0.89-0.92(m,6H,2*CH3)。13C-NMR(75MHz,DMSO)δ171.92,151.88,55.49,24.05,22.61,21.21。核磁共振的氢谱如图3所示,核磁共振的碳谱如图4所示。
步骤3:4,4'-(二硫代二基双(亚甲基))双(恶唑烷-2,5-二酮)(III-3)
以亮氨酸(II-3,1g,4.16mmol)和三光气(4.94g,16.64mmol)为反应原料,操作过程同III-1,得到310mg粉色固体,产率:25.6%。ESI-MS(m/z):327.2[M+Cl]-。m.p.215-218℃。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):5.30,5.06(s,s,2H,NH),4.39-5.42(m,2H,COCH),3.72-3.76,3.44-3.46(m,m,4H,SCH2)。13C-NMR(75MHz,DMSO)δ172.33(2C),109.45(2C),55.46(2C),31.70(2C)。核磁共振的氢谱如图5所示,核磁共振的碳谱如图6所示。
步骤4:N-(1,3-二羟基丙烷-2-基)聚乙二醇酰胺(V)
向100mL三颈瓶中依次加入羧基PEG 2000(IV,0.1g,0.05mmol),2-氨基-1,3-丙二醇(0.045g,0.05mmol),1-羟基苯并三唑(100mg,0.075mmol),N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(140mg,0.075mmol)和无水二甲基亚砜(20mL),加热至50℃反应三天。将反应液冷却到室温,冰乙醚沉淀三次,后用1000Da的透析袋透析三天(每隔半天换一次透析水)。冻干除去水后得到白色绵状固体50mg,产率:49.0%。m.p.115-118℃。1H-NMR(300MHz,D2O),δ(ppm):5.74(s,1H,NH),4.08(s,1H,CH2 CHCH2)3.85-4.01(m,4H,CH2 CHCH2 ),3.35-3.66(m,185H,PEG)。FT-IR(cm-1):3414.1,2946.1,2888.4,2741.0,2695.1,1970.7,1755.0,1665.8,1563.2,1535.6,1468.3,1413.6,1360.4,1343.5,1281.2,1242.5,1149.5,1112.5,1060.2,963.1,947.1,842.3,682.5,569.9,529.3,510.1,468.3,438.9。核磁共振的氢谱如图7所示,红外图谱如图8所示。
步骤5:4-甲酰基苯甲酸甲酯(VII)
向100mL三颈瓶中依次加入4-甲酰基苯甲酸(VI,1g,6.7mmol),无水甲醇(10mL,过量)和浓硫酸(20滴),热回流反应6h,TLC(石油醚:乙酸乙酯=2:1)监测原料反应完毕。将反应液冷却到室温,减压蒸馏除溶剂,得到无色油状物。粗品用柱层析(石油醚:乙酸乙酯=8:1-2:1梯度洗脱)纯化,得到白色固体950mg,产率:86.4%。ESI-MS(m/z):165.1[M+H]+。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):10.15(s,1H,ArCHO),8.24-8.25(m,2H,ArH),7.99-8.01(m,2H,ArH),4.01(s,3H,COCH3)。13C-NMR(75MHz,DMSO)δ192.68,165.35,139.00,134.18,129.66,129.45,128.93,126.74,52.39。核磁共振的氢谱如图9所示,核磁共振的碳谱如图10所示。
步骤6:4-(5-聚乙二醇氨基-1,3-二恶烷-2-基)苯甲酸甲酯(VIII)
向50mL三颈瓶中依次加入V(8.2mg,0.05mmol),VII(50mg,0.025mmol),对甲苯磺酸(4.3mg,0.025mmol)和无水二甲基亚砜(20mL),氮气保护加热至50℃反应三天。将反应液冷却到室温,冰乙醚沉淀三次,后用1000Da的透析袋透析三天(每隔半天换一次透析水)。冻干除去水后得到白色绵状固体30mg,产率:55.0%。m.p.126-129℃。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):7.16-7.18(m,4H,ArH),4.65-4.68(m,3H,OCH3),3.73-3.88(m,5H,CH2CHCH2 ),3.42-3.51(m,217H,PEG)。FT-IR(cm-1):3419.5,2946.6,2888.7,2740.7,2694.9,1967.4,1755.8,1724.4,1668.6,1533.0,1468.2,1413.9,1360.5,1343.3,1281.1,1242.4,1149.7,1112.1,1060.1,962.9,947.0,842.3,683.5,568.8,529.3,509.3。核磁共振的氢谱如图11所示,红外图谱如图12所示。
步骤7:4-(5-聚乙二醇氨基-1,3-二氧杂-2-基)-N-(2-氨基乙基)苯甲酰胺(IV)
向50mL三颈瓶中依次加入VIII(30mg,0.055mmol),乙二胺(6mg,0.1mmol)和无水二甲基亚砜(5mL),氮气保护加热至50℃反应三天。将反应液冷却到室温,冰乙醚沉淀三次,后用1000Da的透析袋透析三天(每隔半天换一次透析水)。冻干除去水后得到白色绵状固体15mg,产率:45.0%。m.p.158-161℃。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):7.43(d,J=8.8Hz,2H,ArH),7.19(d,2H,J=8.8Hz,ArH),4.66(t,1H,NHCH),4.10(s,3H,OCH3 ),3.57-3.77(m,4H,OCH2 *2),3.51-3.54(m,180H,PEG),3.41-3.44(t,2H,CONHCH2 ),2.73-2.82(t,2H,NH2 CH2 ),2.88(s,1H,NH2)。FT-IR(cm-1):3397.8,2946.0,2888.0,2740.7,2695.0,1965.5,1721.1,1642.6,1609.9,1547.2,1467.8,1413.1,1360.3,1343.3,1280.1,1242.1,1148.9,1111.0,1060.5,1018.7,963.1,947.8,842.5,767.6,732.9,707.1,529.4,509.6。核磁共振的氢谱如图13所示,红外图谱如图14所示。
步骤8:PEG修饰的缩酮交联聚酪氨酸胱氨酸亮氨酸(I)
向50mL三颈瓶中依次加入IV(17mg,0.075mmol),III-1(31.4mg,2mmol),III-2(58.4mg,2mmol),III-3(414mg,20mmol)和无水二甲基亚砜(5mL),氮气保护加热至50℃反应三天。将反应液冷却到室温,冰乙醚沉淀三次,后用1000Da的透析袋透析三天(每隔半天换一次透析水)。冻干除去水后得到白色绵状固体40mg。产率:8.20%。m.p.200-204℃。1H-NMR(300MHz,DMSO),δ(ppm):9.08(s,15H,ArH),7.92(s,11H,ArH),6.96(s,26H,ArH),6.60(s,26H,ArH),5.95(s,4H,ArCH),4.43(s,13H,OCH2),3.74(m,8H,CONHCH2 ),3.51(m,424H,PEG&3AA),3.12-3.14(m,8H,CONHCH2 ),2.82-2.86(m,17H,CONHCH2 ),0.85(s,6H,CH(CH3)2 )。FT-IR(cm-1):3291.2,3017.0,2886.1,2741.0,2695.0,1635.6,1615.6,1596.1,1545.4,1515.9,1467.5,1360.0,1343.3,1280.1,1241.7,1148.1,1110.4,1060.9,947.7,842.5,668.5,529.5。Element Analysis.Found:C:57.19%,H:6.22%,N:7.57%and S:2.85%。GPC(DMF):Mn=74000,Mw=72500,PDI=1.02。核磁共振的氢谱如图15所示,红外图谱如图16所示。
实施例2
聚氨基酸载体化学键合蛋白制剂的制备:
步骤1:将4mg核糖核酸酶A(RNase-A)加入到5mLPBS缓冲液中,室温搅拌10min后加入0.1mg无机弱碱盐(弱碱盐可以是:碳酸氢钠(NaHCO3))继续搅拌20min。
步骤2:将10mg聚氨基酸高分子载体I加入到10mL有机溶剂中(有机溶剂可以是甲醇,乙醇,乙腈,四氢呋喃,丙酮或任意两者的混合溶剂),超声10min待完全溶解后室温搅拌。
步骤3:将0.1mg I2溶于1mL有机溶剂中(有机溶剂可以是甲醇,乙醇,乙腈,四氢呋喃,丙酮或任意两者的混合溶剂),避光保存
步骤4:将步骤1得到的混合溶液缓慢滴加到步骤2的混合溶剂中,控制滴加速度为2滴每秒。待滴加完毕后室温搅拌3h。
步骤5:将步骤3得到的溶液缓慢滴加到步骤4的溶液中,控制滴加速度为2滴每秒。滴加完毕后避光搅拌3h后,撤除避光装置,室温搅拌过夜,以挥发掉有机溶剂。
步骤6:将步骤5得到的制剂置于200000Da的透析袋中透析三天,除去游离的高分子载体和氨基酸,得到载蛋白制剂。粒径分布如图17所示,粒径稳定性如图18所示,粒径投射电镜如图19所示,由图中可以看出载蛋白制剂是160nm的双层球状粒子。
实施例3
RNase-A的琼脂糖凝胶电泳
RNA琼脂糖电泳用来评估GSH触发的蛋白质释放和蛋白质活力的恢复。将20μg/mL的RNA和I@RNase-A(RNase-A的浓度为40μg/mL)在37℃与不同浓度的GSH(0、5μM,50μM,500μM和5mM)孵育。然后,通过8%的琼脂糖凝胶电泳在120V的恒定电压下分析混合物20分钟。电泳图如图20所示,可见GSH触发的蛋白质释放和恢复良好。
实施例4
β-半乳糖苷酶(β-Gal)显色实验
β-半乳糖苷酶验证蛋白质活性调节。将4T1和B16F10细胞接种在6孔板中,当每个孔的细胞密度为5×105个细胞时分别加入50μL PAAP@β-Gal,PAAP@β-Gal+5mM GSH和游离的β-Gal(培养4h后,用冷PBS洗涤两次,用β-Gal固定液固定10分钟。然后再次用冷PBS洗涤三次,用β-Gal染色溶液A,B,C和X-Gal(体积比为1:1:5:93)染色2小时。染色结果如图21所示,由染色结果可见I@β-Gal可以促进蛋白入胞,在细胞内任具有催化底物X-Gal的能力。
实施例5
聚氨基酸载体递送基因
递送基因的操作实例同实施例2,RNA载药能力电泳如图22所示,当I与RNA浓度比大于或等于2:1时可以完全包载基因。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,其特征在于当所述载体用于递送基因类药物时,氨基酸残基类型包含赖氨酸、组氨酸或精氨酸中的一种或两种或三种。
3.根据权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体,其特征在于所述载体用于包载递送的物质包括:蛋白质、肽、核酸、反义寡核苷酸、核酶、RNA裂解DNA寡核苷酸、癌症化学治疗剂、传染病化学治疗剂、诊断剂或以上的组合。
4.一种如权利要求1所述中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体的制备方法,其特征在于通式I所示化合物的制备包含如下步骤:
其中,化合物II-1~II-3经环化反应制备化合物III-1~III-3的过程,所用的催化剂为三光气、对硝基氯甲酸苯酯或N,N'-羰基二咪唑;溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷或任意两者的混合溶剂;
化合物IV经酰化反应制备化合物V的过程,所用的酰化剂为丝氨醇,催化剂为1-羟基苯并三唑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶、N,N'-羰基二咪唑中的一种或两种;溶剂为四氢呋喃,甲醇,乙醇或者乙酸乙酯;
化合物VI经还酯化化反应制备化合物VII的过程,所用的甲酯化试剂为甲醇,所用的催化剂为浓硫酸、甲烷磺酸或对甲苯磺酸;溶剂为四氢呋喃、乙腈、甲醇中的一种或两种;
化合物V和化合物VII经缩酮化反应制备化合物VIII的过程,所用的催化剂为对甲苯磺酸;溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种;
化合物VIII经胺解反应制备化合物IX的过程,所用的胺为乙二胺,溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一种或两种;反应条件为加热回流;
化合物IX和化合物III-1~III-3经开环聚合反应反应制备聚合物载体I的过程,溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送蛋白类药物、基因类药物、小分子化药中的用途。
6.如权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤活性或细胞毒性的蛋白类药物中的用途。
7.如权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤或炎症特性的基因类药物中的用途。
8.如权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送具有抗肿瘤或炎症特性的小分子化药中的用途。
9.如权利要求1所述的中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体在递送诊断和美容类药物中的用途。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010626086.4A CN111643674B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010626086.4A CN111643674B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111643674A true CN111643674A (zh) | 2020-09-11 |
CN111643674B CN111643674B (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=72352551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010626086.4A Active CN111643674B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111643674B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114642681A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物在顺铂解毒中的应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104774329A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-07-15 | 华东师范大学 | 用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体及制备方法和应用 |
CN106474060A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-08 | 西北师范大学 | 具有pH和还原双重敏感的两亲三嵌段共聚物及其制备和应用 |
CN107617108A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-23 | 天津工业大学 | 一种双靶向和pH/氧化还原双敏感的核交联纳米粒及其制备方法和应用 |
-
2020
- 2020-07-02 CN CN202010626086.4A patent/CN111643674B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104774329A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-07-15 | 华东师范大学 | 用于抗肿瘤药物递送的酸敏感高分子载体及制备方法和应用 |
CN106474060A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-08 | 西北师范大学 | 具有pH和还原双重敏感的两亲三嵌段共聚物及其制备和应用 |
CN107617108A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-01-23 | 天津工业大学 | 一种双靶向和pH/氧化还原双敏感的核交联纳米粒及其制备方法和应用 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114642681A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物在顺铂解毒中的应用 |
CN114642681B (zh) * | 2022-03-18 | 2023-08-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚合物在顺铂解毒中的应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111643674B (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4465109B2 (ja) | アミノ及びヒドロキシル含有生物活性剤のポリマープロドラッグ | |
Cai et al. | Effective gene delivery using stimulus-responsive catiomer designed with redox-sensitive disulfide and acid-labile imine linkers | |
KR20100065190A (ko) | 약물 담체 | |
EP2641605B1 (en) | Polymer derivative of cytidine metabolism antagonist | |
England et al. | Tumour regression and improved gastrointestinal tolerability from controlled release of SN-38 from novel polyoxazoline-modified dendrimers | |
KR20110051214A (ko) | 약물 담체 | |
CN111164068B (zh) | 生物降解性化合物、脂质粒子、含有脂质粒子的组合物、及试剂盒 | |
CN111087317B (zh) | 不饱和阳离子脂质衍生物、制备方法以及在质粒递送系统中的应用 | |
ES2797026T3 (es) | Sistemas de polímeros anfifílicos | |
ES2882255T3 (es) | Sistemas de administración basados en polímeros de ácido múcico catiónicos | |
CN103665384A (zh) | 新型阳离子接枝共聚物及多重复合非病毒基因载体制备方法和应用 | |
JP6887020B2 (ja) | 生分解性化合物、脂質粒子、脂質粒子を含む組成物、およびキット | |
WO2023029928A1 (zh) | 一种氨基脂质及其应用 | |
CN111643674B (zh) | 一种中间有酸敏感连接臂的聚氨基酸载体及其制法和用途 | |
CN110974971A (zh) | 一种在活细胞表面锚定修饰纳米药物的方法 | |
US7049285B2 (en) | Biocompatible polymers including peptide spacer | |
JP2002520288A (ja) | クマリン及び関連芳香族系ポリマープロドラッグ | |
JP2010510810A (ja) | ポリマー低分子干渉rna複合体 | |
Miyazaki et al. | One-Pot Synthesis of PEG–Poly (amino acid) Block Copolymers Assembling Polymeric Micelles with PEG-Detachable Functionality | |
US10688189B1 (en) | Modulated guanidine-containing polymers or nanoparticles | |
EP2907876B1 (en) | Reduction stimuli-responsive gene vector system and preparation and use thereof | |
CN110636865A (zh) | 修饰的寡核苷酸及其治疗用途 | |
CA2421179A1 (en) | Acid-sensitive compounds, preparation and uses thereof | |
Liu et al. | Crosslinked Protein Delivery Strategy with Precise Activity Regulation Properties for Cancer Therapy and Gene Editing | |
Zhang et al. | Synthesis of poly (ethylene glycol)–metaxalone conjugates and study of its controlled release in vitro |
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 |