專利名稱：生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥膠束及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成新藥及其制劑領(lǐng)域，具體涉及生物降解高分子鍵合光活性 Pt(IV)抗癌藥膠束及制備方法。
背景技術(shù)：
自從1967年發(fā)現(xiàn)順鉬有抗癌活性以來，鉬類金屬抗癌藥物的研究和應(yīng)用得到長足的發(fā)展。先后對幾千個鉬系列化合物進(jìn)行了篩選，其中有幾十個化合物進(jìn)入臨床研究，有幾個已獲批準(zhǔn)進(jìn)入市場。順式二氯二氨合鉬(II)，也稱順鉬(cisplatin)，為一種細(xì)胞周期性非特異性藥物，是臨床用量最大的二價鉬類藥物，能與DNA結(jié)合形成交聯(lián)鍵，從而破壞DNA的復(fù)制功能。 臨床實踐證明順鉬具有抗癌譜廣，作用強，與多種抗腫瘤藥具有協(xié)同作用，且無交叉耐藥等特點，廣泛用于卵巢癌，前列腺癌，睪丸癌，肺癌，鼻咽癌，食道癌，惡性淋巴瘤，乳腺癌等實體腫瘤的治療。然而順鉬的水溶性低，重度消化道反應(yīng)，骨髓抑制，聽神經(jīng)毒性以及容易對腎臟造成不可逆損傷等限制了其治療指數(shù)的提高。低水溶性與毒副反應(yīng)也是其它二價鉬類藥物普遍存在的問題。鉬(II)在化療中已經(jīng)得到了廣泛的運用。在生理條件下，鉬(II)有較高的反應(yīng)活性，因此具有較低的穩(wěn)定性，往往在鉬(II)到達(dá)目標(biāo)癌細(xì)胞之前，大部分已經(jīng)與GSH、金屬硫蛋白等生物活性分子結(jié)合而失活了。此外癌細(xì)胞對鉬(II)往往具有耐藥性。上述種種原因限制了鉬(II)的使用。研究發(fā)現(xiàn)鉬(IV)化合物與鉬(II)化合物相比，在豎直軸上多了兩個配體，空間上形成八面體結(jié)構(gòu)，因而具有動力學(xué)惰性，具有較低的反應(yīng)活性，較小的毒副作用。此外通過修飾豎直軸的結(jié)構(gòu)，可以改變四價鉬的還原電勢，以便在細(xì)胞內(nèi)條件下迅速還原為鉬(II)，發(fā)揮抗癌療效。親脂修飾還能增強親脂性，提高細(xì)胞攝取的效率， 提高療效。一般認(rèn)為，鉬(IV)配合物需要變成鉬(II)配合物，才能有較高的療效。一種是通過細(xì)胞中存在的還原劑的作用，如抗壞血酸、谷胱甘肽(GSH)、金屬硫蛋白等。一旦還原成鉬 (II)，豎直軸上配位基團(tuán)自然脫去。另一種途徑是通過光化學(xué)的辦法。選擇合適的鉬(IV) 配體，可以實現(xiàn)光引發(fā)的還原反應(yīng)，將鉬(IV)還原成鉬(II)。例如鉬(IV) 二碘化合物就有這種功能，由于存在碘配體與中心Pt原子之間的電荷和能量轉(zhuǎn)移，在光照下鉬(IV)確能還原成鉬(II)，因而人們曾經(jīng)試圖將鉬(IV) 二碘化合物用于癌癥的光化學(xué)治療(PCT)。但是鉬(IV) 二碘化合物容易與血液或細(xì)胞外基質(zhì)中的GSH反應(yīng)，穩(wěn)定性不高，在藥物被輸送至腫瘤位置時，其有效劑量已經(jīng)大幅降低，因此不太適合做PCT。而鉬(IV) 二疊氮化合物對GSH等還原劑具有較好的穩(wěn)定性，對紫外光卻很敏感。在光的作用下它顯示出良好的抗癌活性，而沒有光的作用，它幾乎是無毒的。因而鉬(IV) 二疊氮化合物是目前最好的光敏感性的鉬類藥物。但要將它用于PCT，必須將它安全高效的輸送到病灶部位，在這之前盡可能沒有損失，不被血液清除，其次是到達(dá)病灶部位后盡可能多的被病變細(xì)胞所攝取，進(jìn)入細(xì)胞。裸藥輸送達(dá)不到上述目的，必須有適宜的輸送體系。高分子鍵合藥的制備和研究受到大家的極大關(guān)注。所謂“高分子鍵合藥”，就是將藥物分子用共價鍵結(jié)合到高分子上，制成一定的劑型，采用相應(yīng)的給藥方式，將高分子連同藥物送到病人體內(nèi)，甚至送到病灶部位，在生理條件下，藥物分子從高分子上解離下來，發(fā)揮治療或診斷的作用。藥物與高分子鍵合后可以改善親油性藥物的親水性，在高分子的保護(hù)下，藥物可以免受生理環(huán)境中酶和免疫系統(tǒng)的攻擊，達(dá)到緩釋和長效的目的。需要特別指出的是，如果兩親性聚合物鍵合藥自組裝成膠束，藥物一般處于膠束的內(nèi)核，由于與高分子結(jié)合牢固，一般不會通過擴散從膠束中逃逸出來。所以它既具有傳統(tǒng)物理包埋膠束的優(yōu)點， 又避免了因動力學(xué)上的不穩(wěn)定造成的藥物突釋，從而可提高藥物的生物利用度和減少藥物的毒副作用。張連芳等通過末端胺基化的PEG-PLA與含酮基的小分子鉬(IV)反應(yīng)形成席夫堿，從而合成酸敏感的可控釋放的小分子四價鉬高分子鍵合藥Chang Lianfang et al., ACS Nano, 2008,4 (1)，251-258)，一個鉬藥分子上掛兩個高分子鏈，鉬含量最高1. 05 %，無法滿足臨床使用要求；申請?zhí)枮?011100^948. X的專利，公開了將化學(xué)還原敏感和酸敏感的鉬(IV)配合物與生物降解高分子鍵合和制備納米膠束凍干粉的技術(shù)，解決了現(xiàn)有高分子-鉬藥鍵合物中鉬含量低的問題，但這一類鉬(IV)配合物不具有光活性，不能用于癌癥的光化學(xué)治療。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)高分子-鉬(IV)鍵合藥不具有光活性的問題， 而提供生物降解高分子鍵合光活性Pt (IV)抗癌藥膠束及制備方法。本發(fā)明提供一種生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥，其結(jié)構(gòu)用式1表
示
權(quán)利要求
1.生物降解高分子鍵合光活性Pt (IV)類抗癌藥，其特征在于，其結(jié)構(gòu)用式1表示Pt(IV)Pt(IV)JVWUWlArtwΛι^Λ^MPEG PESPLLPt(IV)Pt(IV)式ι中，載體聚合物是生物降解的三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚酯-b-聚賴氨酸，所述的聚乙二醇的數(shù)均分子量為1000-5000，聚酯為ε-己內(nèi)酯與丙交酯的無規(guī)共聚物、聚 ε -己內(nèi)酯或聚丙交酯，所述的聚酯的數(shù)均分子量為1000-5000，聚賴氨酸的數(shù)均分子量為 1000-5000 ；其中，Pt (IV)是軸向雙羥基配位的光活性四價鉬配合物，簡寫作“Pt (IV)-(OH)/，包括 c，c，t-[二氨基二疊氮基二羥基鉬(IV)]、t，t，t-[二氨基二疊氮基二羥基鉬(IV)]或c， c, t-[反式1，2-環(huán)己二胺基二疊氮基二羥基鉬(IV)]，具有下列結(jié)構(gòu)WH3NH3OHJzn= I、OHNHOHN3 I、ΝΗ3 OHH2OH2 NHS\ ζPt'.N,'N3OH!At-P(IV)(CHDAHN3^OH)2] 簡作 CHDA-FtlJ V)-〔0印 2c,c,t-Pl(IV)(NH5)2(Ni2(OH)2l tt,t-CPt(IV)CNH3)^N3)2(OH)J 簡作 CDA-Pt(IV)<OH)2簡作 roA-PtaV)-(OH)2上述Pt (IV)與載體聚合物之間采用雙羧基化合物相連，雙羧基化合物的一端與Pt原子配位，另一端與載體聚合物上的氨基形成酰胺鍵。
2.生物降解高分子鍵合光活性Pt (IV)類抗癌藥的制備方法，其特征在于，制備式1所示的抗癌藥，包括如下步驟(1)軸向雙羥基光活性四價鉬配合物Pt(IV)-(OH)2與酸酐反應(yīng)，在四價鉬的軸向引入帶羧酸的配體，獲得軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物，反應(yīng)產(chǎn)物統(tǒng)稱“帶羧基的光活性 Pt (IV) ”，簡作 “Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH)x",具有以下結(jié)構(gòu)NH3\(OH)2-X.N3(OH)2-X(OH)2-XNH'3Pt\PtNH3N3 R、N；\^COOHix,N3NH3 R、ο^cooHyxV 丫、coo}οοCDA-Pt(IV)-(OH)2.x(COOH)x TDA-Pt(IV)-(OH)2.x(COOH)x CHDA-Pt(IV)-(OH)2.x(COOH)x式中1 < χ < 2，其中R是酸酐分子中除去羧基的部分，可以是烷烴、環(huán)烷烴或芳烴結(jié)構(gòu)，所述的酸酐為丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、鄰苯二甲酸酐、斑蝥素或去甲基斑蝥素中的一種；(2)上述步驟⑴所獲得的軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x(COOH) χ中的自由羧基與聚乙二醇-b_聚酯-b-聚賴氨酸上的聚賴氨酸的側(cè)氨基反應(yīng)，形成酰胺鍵，將光活性鉬(IV)配合物連接到高分子鏈上，獲得一種生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥，即聚乙.-b_聚酯-b-聚賴氨酸-鉬(IV)配合物，簡寫作MPEG-b-PES-b-PLL-Pt(IV)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥的制備方法，其特征在于，所述的步驟( 中軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x (COOH)x與聚乙二醇_b-聚酯-b-聚賴氨酸反應(yīng)的步驟和條件如下①首先配制Pt(IV) - (OH) 2_x (COOH) x的水溶液，濃度為lmM-20mM，配制EDC和NHS 的水溶液，兩者摩爾濃度相同，為20mM-100mM ；然后將EDC和NHS的水溶液加入到 Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH) x 的水溶液中，EDC、NHS 和 Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH) x 中羧基的摩爾比為 1:1: 0.5-1;在室溫下攪拌10至30分鐘，至水溶液澄清，得到混合溶液；②將載體聚合物MPEG-b-PES-b-PLL溶解在蒸餾水中，質(zhì)量濃度為1%。至1%，然后將步驟①得到的混合溶液滴加到MPEG-b-PES-b-PLL溶液中，混合溶液中的Pt與 MPEG-b-PES-b-PLL中氨基的摩爾比是0. 5-4 1 ；在室溫下攪拌反應(yīng)12至M小時，然后對蒸餾水透析12至M小時，除去其中未反應(yīng)鉬藥和其它小分子雜質(zhì)，最后冷凍干燥，得到生物降解高分子鍵合光活性Pt (IV)類抗癌藥MPEG-b-PES-b-PLL-Pt (IV)。
4.生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥，其特征在于，其結(jié)構(gòu)用式2表示
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥，其特征在于，所述鉬在高分子鍵合光活性Pt (IV)類抗癌藥物中的質(zhì)量含量為5-20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥，其特征在于，所述的c，c，t-[反式1，2_環(huán)己二胺基二疊氮基二羥基鉬(IV)]結(jié)構(gòu)式為
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥，其特征在于， 所述的c，c, t-[反式1，2-環(huán)己二胺基二疊氮基二羥基鉬(IV)]制備過程如下(1)反式1，2_環(huán)己二胺與氯亞鉬酸鉀水溶液反應(yīng)，兩者的摩爾比為1 1，反應(yīng)時間 8_16h，獲得二價鉬的配合物 c，c-[Pt(II) (CHDA) (Cl)2]；(2)將上述步驟(1)得到的c，c-[Pt(II)(CHDA) (Cl)2]與硝酸銀水溶液在室溫下反應(yīng) 12-24h,，硝酸銀的摩爾用量是Pt的2倍，過濾法除去沉淀物AgCl，獲得二價鉬水合物硝酸鹽 c，C-[Pt2+(II) (CHDA) (H2O)2] (NOf)2 ；(3)將上述步驟(2)得到的c,c-[Pt2+(II) (CHDA) (H2O)2] (NO3O2與疊氮化鈉水溶液在室溫下反應(yīng)4-Mh，疊氮化鈉的摩爾用量是Pt的2倍，獲得二價鉬的雙疊氮配合物c， C-[Pt (II) (CHDA) (N3)2]黃色沉淀；(4)將上述步驟( 得到的二價鉬雙疊氮配合物c，c-[Pt(II)(CHDA) (N3)2]分散在水中，加入30%雙氧水溶液，雙氧水的摩爾用量是Pt的5至10倍，室溫下反應(yīng)4-8小時，至體系完全透明，然后50°C加熱反應(yīng)8-12小時，除去體系中殘留的雙氧水，獲得軸向雙羥基光活性四價鉬配合物 c，c, t-[Pt (IV) (CHDA) (N3)2 (OH)2]，簡作 CHDA-Pt(IV)-(OH)2 ；(5)將上述步驟(4)得到的CHDA-Pt(IV)-(OH)2水溶液冷凍干燥，獲得粉狀產(chǎn)物。
8.權(quán)利要求4所述生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥的制備方法，其特征在于，制備式2所示的抗癌藥，包括如下步驟(1)軸向雙羥基光活性四價鉬配合物Pt(IV)-(OH)2與酸酐反應(yīng)，在四價鉬的軸向引入帶羧酸的配體，獲得軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物，反應(yīng)產(chǎn)物統(tǒng)稱“帶羧基的光活性 Pt (IV) ”，簡作 “Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH)x",具有以下結(jié)構(gòu)
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物降解高分子鍵合光活性Pt (IV)類抗癌藥的制備方法，其特征在于，所述的步驟⑵中軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x(COOH) ,與嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(酯-co-碳酸酯)(MPEG-b-P (ES-co-PC))反應(yīng)的步驟和條件如下①首先將Pt (IV)-(OH)2_x(COOH)x 溶于 DMSO 中，濃度為 Ι-lOmg/ml ；再將 DCC 和 HOBt 溶解在二氯甲烷中，兩者摩爾濃度相同，為ImM-IOmM ；然后將DCC和HOBt溶液加入到含鉬(IV)藥的DMSO溶液中，DCC、HOBt和Pt (IV)-(OH)2_x(COOH)x中的羧基摩爾比率為 1:1: 0.5-1;避光攪拌反應(yīng)10-30分鐘，得到混合溶液；②配制載體聚合物MPEG-b-P(ES-co-PC)的CH2Cl2溶液，濃度為20-50mg/ml ；然后與步驟①制備的混合溶液在室溫下混合，CH2Cl2溶液的載體聚合物MPEG-b-P (ES-co-PC)中羥基與混合溶液中Pt的摩爾比為1 0.5-3;避光攪拌18-24h后，過濾除去反應(yīng)生成的二環(huán)己基脲沉淀，揮發(fā)除去溶劑CH2Cl2,透析除去溶劑DMS0，冷凍干燥，得到生物降解高分子鍵合光活性 Pt (IV)類抗癌藥 MPEG-b-P (ES-co-PC-Pt (IV))。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或8所述的生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥的制備方法，其特征在于，其中步驟(1)所述的軸向雙羥基光活性四價鉬配合物Pt(IV)-(OH)2與酸酐反應(yīng)步驟和條件如下配制Pt (IV) - (OH) 2的DMSO溶液，Pt (IV) - (OH) 2的濃度為10_20mg/ mL;在上述DMSO溶液中加入酸酐，酸酐與Pt(IV)-(OH)2的摩爾比為1_5 1 ；室溫下攪拌反應(yīng)8至M小時，得到混合溶液，混合溶液用丙酮或乙醚沉析，沉析物依次用丙酮和乙醚洗滌，室溫真空干燥，得到軸向帶羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH) x ；所述酸酐是丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、鄰苯二甲酸酐、斑蝥素和去甲基斑蝥素中的一種。
11.生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥制成納米膠束凍干粉的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥MPEG-b-PES-b-PLL-Pt(IV)或 MPEG-b-P (ES-co-PC-Pt (IV))溶解在DMSO中，獲得混合溶液I，所述的生物降解高分子鍵合藥的質(zhì)量(g)/體積(ml)濃度為1%。至；(2)在步驟(1)得到的混合溶液I中在攪拌下滴加二次蒸餾水，得到膠束溶液，所述的二次蒸餾水體積為混合溶液I體積的3至10倍；(3)將步驟( 得到的膠束溶液進(jìn)行透析，除去殘留溶劑DMS0，得到混合溶液II；(4)將步驟( 得到的混合溶液II濃縮到固含量0.5-1. 0% (w/v)；(5)冷凍干燥步驟(4)所得產(chǎn)物，獲得生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥的納米膠束凍干粉針劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)類抗癌藥制成納米膠束凍干粉的方法，其特征在于，在制備步驟G)、(5)之間增加一個步驟在濃縮到0.5%至 1.0% (w/v)的膠束溶液中添加高分子鍵合藥質(zhì)量的50%至200%的增溶劑乳糖、甘露醇、 水解明膠、葡萄糖或它們的混合物，攪拌混合均勻。
全文摘要
本發(fā)明提供了生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥膠束及制備方法，涉及化學(xué)合成新藥及其制劑領(lǐng)域。解決現(xiàn)有技術(shù)高分子-鉑(IV)鍵合藥不具有光活性的問題。該抗癌藥是以生物降解的三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚酯-b-聚賴氨酸或兩嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(酯-co-碳酸酯)為載體聚合物，Pt(IV)是軸向雙羥基配位的光活性四價鉑配合物。本發(fā)明還提供了生物降解高分子鍵合光活性Pt(IV)抗癌藥膠束的制備方法。本發(fā)明制備的抗癌藥具有顯著的光活性，在UV365nm的照射下，Pt(IV)還原成Pt(II)，具有順鉑或奧沙利鉑抗癌活性部分，鉑質(zhì)量含量可高達(dá)10-20％。
文檔編號A61P35/00GK102416181SQ201110416179
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者周東方, 景遐斌, 柳時, 肖海華, 胡秀麗, 鄭勇輝, 黃宇彬, 齊若谷 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所