专利名称：生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药胶束及制备方法
技术领域：
本发明属于化学合成新药及其制剂领域，具体涉及生物降解高分子键合光活性 Pt(IV)抗癌药胶束及制备方法。
背景技术：
自从1967年发现顺钼有抗癌活性以来，钼类金属抗癌药物的研究和应用得到长足的发展。先后对几千个钼系列化合物进行了筛选，其中有几十个化合物进入临床研究，有几个已获批准进入市场。顺式二氯二氨合钼(II)，也称顺钼(cisplatin)，为一种细胞周期性非特异性药物，是临床用量最大的二价钼类药物，能与DNA结合形成交联键，从而破坏DNA的复制功能。 临床实践证明顺钼具有抗癌谱广，作用强，与多种抗肿瘤药具有协同作用，且无交叉耐药等特点，广泛用于卵巢癌，前列腺癌，睾丸癌，肺癌，鼻咽癌，食道癌，恶性淋巴瘤，乳腺癌等实体肿瘤的治疗。然而顺钼的水溶性低，重度消化道反应，骨髓抑制，听神经毒性以及容易对肾脏造成不可逆损伤等限制了其治疗指数的提高。低水溶性与毒副反应也是其它二价钼类药物普遍存在的问题。钼(II)在化疗中已经得到了广泛的运用。在生理条件下，钼(II)有较高的反应活性，因此具有较低的稳定性，往往在钼(II)到达目标癌细胞之前，大部分已经与GSH、金属硫蛋白等生物活性分子结合而失活了。此外癌细胞对钼(II)往往具有耐药性。上述种种原因限制了钼(II)的使用。研究发现钼(IV)化合物与钼(II)化合物相比，在竖直轴上多了两个配体，空间上形成八面体结构，因而具有动力学惰性，具有较低的反应活性，较小的毒副作用。此外通过修饰竖直轴的结构，可以改变四价钼的还原电势，以便在细胞内条件下迅速还原为钼(II)，发挥抗癌疗效。亲脂修饰还能增强亲脂性，提高细胞摄取的效率， 提高疗效。一般认为，钼(IV)配合物需要变成钼(II)配合物，才能有较高的疗效。一种是通过细胞中存在的还原剂的作用，如抗坏血酸、谷胱甘肽(GSH)、金属硫蛋白等。一旦还原成钼 (II)，竖直轴上配位基团自然脱去。另一种途径是通过光化学的办法。选择合适的钼(IV) 配体，可以实现光引发的还原反应，将钼(IV)还原成钼(II)。例如钼(IV) 二碘化合物就有这种功能，由于存在碘配体与中心Pt原子之间的电荷和能量转移，在光照下钼(IV)确能还原成钼(II)，因而人们曾经试图将钼(IV) 二碘化合物用于癌症的光化学治疗(PCT)。但是钼(IV) 二碘化合物容易与血液或细胞外基质中的GSH反应，稳定性不高，在药物被输送至肿瘤位置时，其有效剂量已经大幅降低，因此不太适合做PCT。而钼(IV) 二叠氮化合物对GSH等还原剂具有较好的稳定性，对紫外光却很敏感。在光的作用下它显示出良好的抗癌活性，而没有光的作用，它几乎是无毒的。因而钼(IV) 二叠氮化合物是目前最好的光敏感性的钼类药物。但要将它用于PCT，必须将它安全高效的输送到病灶部位，在这之前尽可能没有损失，不被血液清除，其次是到达病灶部位后尽可能多的被病变细胞所摄取，进入细胞。裸药输送达不到上述目的，必须有适宜的输送体系。高分子键合药的制备和研究受到大家的极大关注。所谓“高分子键合药”，就是将药物分子用共价键结合到高分子上，制成一定的剂型，采用相应的给药方式，将高分子连同药物送到病人体内，甚至送到病灶部位，在生理条件下，药物分子从高分子上解离下来，发挥治疗或诊断的作用。药物与高分子键合后可以改善亲油性药物的亲水性，在高分子的保护下，药物可以免受生理环境中酶和免疫系统的攻击，达到缓释和长效的目的。需要特别指出的是，如果两亲性聚合物键合药自组装成胶束，药物一般处于胶束的内核，由于与高分子结合牢固，一般不会通过扩散从胶束中逃逸出来。所以它既具有传统物理包埋胶束的优点， 又避免了因动力学上的不稳定造成的药物突释，从而可提高药物的生物利用度和减少药物的毒副作用。张连芳等通过末端胺基化的PEG-PLA与含酮基的小分子钼(IV)反应形成席夫碱，从而合成酸敏感的可控释放的小分子四价钼高分子键合药Chang Lianfang et al., ACS Nano, 2008,4 (1)，251-258)，一个钼药分子上挂两个高分子链，钼含量最高1. 05 %，无法满足临床使用要求；申请号为2011100^948. X的专利，公开了将化学还原敏感和酸敏感的钼(IV)配合物与生物降解高分子键合和制备纳米胶束冻干粉的技术，解决了现有高分子-钼药键合物中钼含量低的问题，但这一类钼(IV)配合物不具有光活性，不能用于癌症的光化学治疗。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术高分子-钼(IV)键合药不具有光活性的问题， 而提供生物降解高分子键合光活性Pt (IV)抗癌药胶束及制备方法。本发明提供一种生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药，其结构用式1表
示
权利要求
1.生物降解高分子键合光活性Pt (IV)类抗癌药，其特征在于，其结构用式1表示Pt(IV)Pt(IV)JVWUWlArtwΛι^Λ^MPEG PESPLLPt(IV)Pt(IV)式ι中，载体聚合物是生物降解的三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚酯-b-聚赖氨酸，所述的聚乙二醇的数均分子量为1000-5000，聚酯为ε-己内酯与丙交酯的无规共聚物、聚 ε -己内酯或聚丙交酯，所述的聚酯的数均分子量为1000-5000，聚赖氨酸的数均分子量为 1000-5000 ；其中，Pt (IV)是轴向双羟基配位的光活性四价钼配合物，简写作“Pt (IV)-(OH)/，包括 c，c，t-[二氨基二叠氮基二羟基钼(IV)]、t，t，t-[二氨基二叠氮基二羟基钼(IV)]或c， c, t-[反式1，2-环己二胺基二叠氮基二羟基钼(IV)]，具有下列结构WH3NH3OHJzn= I、OHNHOHN3 I、ΝΗ3 OHH2OH2 NHS\ ζPt'.N,'N3OH!At-P(IV)(CHDAHN3^OH)2] 简作 CHDA-FtlJ V)-〔0印 2c,c,t-Pl(IV)(NH5)2(Ni2(OH)2l tt,t-CPt(IV)CNH3)^N3)2(OH)J 简作 CDA-Pt(IV)<OH)2简作 roA-PtaV)-(OH)2上述Pt (IV)与载体聚合物之间采用双羧基化合物相连，双羧基化合物的一端与Pt原子配位，另一端与载体聚合物上的氨基形成酰胺键。
2.生物降解高分子键合光活性Pt (IV)类抗癌药的制备方法，其特征在于，制备式1所示的抗癌药，包括如下步骤(1)轴向双羟基光活性四价钼配合物Pt(IV)-(OH)2与酸酐反应，在四价钼的轴向引入带羧酸的配体，获得轴向带羧基的光活性Pt (IV)配合物，反应产物统称“带羧基的光活性 Pt (IV) ”，简作 “Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH)x",具有以下结构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，可以是烷烃、环烷烃或芳烃结构，所述的酸酐为丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、邻苯二甲酸酐、斑蝥素或去甲基斑蝥素中的一种；(2)上述步骤⑴所获得的轴向带羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x(COOH) χ中的自由羧基与聚乙二醇-b_聚酯-b-聚赖氨酸上的聚赖氨酸的侧氨基反应，形成酰胺键，将光活性钼(IV)配合物连接到高分子链上，获得一种生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药，即聚乙.-b_聚酯-b-聚赖氨酸-钼(IV)配合物，简写作MPEG-b-PES-b-PLL-Pt(IV)。
3.根据权利要求2所述生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药的制备方法，其特征在于，所述的步骤( 中轴向带羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x (COOH)x与聚乙二醇_b-聚酯-b-聚赖氨酸反应的步骤和条件如下①首先配制Pt(IV) - (OH) 2_x (COOH) x的水溶液，浓度为lmM-20mM，配制EDC和NHS 的水溶液，两者摩尔浓度相同，为20mM-100mM ；然后将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 中羧基的摩尔比为 1:1: 0.5-1;在室温下搅拌10至30分钟，至水溶液澄清，得到混合溶液；②将载体聚合物MPEG-b-PES-b-PLL溶解在蒸馏水中，质量浓度为1%。至1%，然后将步骤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与 MPEG-b-PES-b-PLL中氨基的摩尔比是0. 5-4 1 ；在室温下搅拌反应12至M小时，然后对蒸馏水透析12至M小时，除去其中未反应钼药和其它小分子杂质，最后冷冻干燥，得到生物降解高分子键合光活性Pt (IV)类抗癌药MPEG-b-PES-b-PLL-Pt (IV)。
4.生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药，其特征在于，其结构用式2表示
5.根据权利要求1或4所述生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药，其特征在于，所述钼在高分子键合光活性Pt (IV)类抗癌药物中的质量含量为5-20%。
6.根据权利要求1或4所述的生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药，其特征在于，所述的c，c，t-[反式1，2_环己二胺基二叠氮基二羟基钼(IV)]结构式为
7.根据权利要求6所述的生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药，其特征在于， 所述的c，c, t-[反式1，2-环己二胺基二叠氮基二羟基钼(IV)]制备过程如下(1)反式1，2_环己二胺与氯亚钼酸钾水溶液反应，两者的摩尔比为1 1，反应时间 8_16h，获得二价钼的配合物 c，c-[Pt(II) (CHDA) (Cl)2]；(2)将上述步骤(1)得到的c，c-[Pt(II)(CHDA) (Cl)2]与硝酸银水溶液在室温下反应 12-24h,，硝酸银的摩尔用量是Pt的2倍，过滤法除去沉淀物AgCl，获得二价钼水合物硝酸盐 c，C-[Pt2+(II) (CHDA) (H2O)2] (NOf)2 ；(3)将上述步骤(2)得到的c,c-[Pt2+(II) (CHDA) (H2O)2] (NO3O2与叠氮化钠水溶液在室温下反应4-Mh，叠氮化钠的摩尔用量是Pt的2倍，获得二价钼的双叠氮配合物c， C-[Pt (II) (CHDA) (N3)2]黄色沉淀；(4)将上述步骤( 得到的二价钼双叠氮配合物c，c-[Pt(II)(CHDA) (N3)2]分散在水中，加入30%双氧水溶液，双氧水的摩尔用量是Pt的5至10倍，室温下反应4-8小时，至体系完全透明，然后50°C加热反应8-12小时，除去体系中残留的双氧水，获得轴向双羟基光活性四价钼配合物 c，c, t-[Pt (IV) (CHDA) (N3)2 (OH)2]，简作 CHDA-Pt(IV)-(OH)2 ；(5)将上述步骤(4)得到的CHDA-Pt(IV)-(OH)2水溶液冷冻干燥，获得粉状产物。
8.权利要求4所述生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药的制备方法，其特征在于，制备式2所示的抗癌药，包括如下步骤(1)轴向双羟基光活性四价钼配合物Pt(IV)-(OH)2与酸酐反应，在四价钼的轴向引入带羧酸的配体，获得轴向带羧基的光活性Pt (IV)配合物，反应产物统称“带羧基的光活性 Pt (IV) ”，简作 “Pt (IV) - (OH) 2_x (COOH)x",具有以下结构
9.根据权利要求8所述的生物降解高分子键合光活性Pt (IV)类抗癌药的制备方法，其特征在于，所述的步骤⑵中轴向带羧基的光活性Pt (IV)配合物Pt (IV)-(OH)2_x(COOH) ,与嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(酯-co-碳酸酯)(MPEG-b-P (ES-co-PC))反应的步骤和条件如下①首先将Pt (IV)-(OH)2_x(COOH)x 溶于 DMSO 中，浓度为 Ι-lOmg/ml ；再将 DCC 和 HOBt 溶解在二氯甲烷中，两者摩尔浓度相同，为ImM-IOmM ；然后将DCC和HOBt溶液加入到含钼(IV)药的DMSO溶液中，DCC、HOBt和Pt (IV)-(OH)2_x(COOH)x中的羧基摩尔比率为 1:1: 0.5-1;避光搅拌反应10-30分钟，得到混合溶液；②配制载体聚合物MPEG-b-P(ES-co-PC)的CH2Cl2溶液，浓度为20-50mg/ml ；然后与步骤①制备的混合溶液在室温下混合，CH2Cl2溶液的载体聚合物MPEG-b-P (ES-co-PC)中羟基与混合溶液中Pt的摩尔比为1 0.5-3;避光搅拌18-24h后，过滤除去反应生成的二环己基脲沉淀，挥发除去溶剂CH2Cl2,透析除去溶剂DMS0，冷冻干燥，得到生物降解高分子键合光活性 Pt (IV)类抗癌药 MPEG-b-P (ES-co-PC-Pt (IV))。
10.根据权利要求2或8所述的生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药的制备方法，其特征在于，其中步骤(1)所述的轴向双羟基光活性四价钼配合物Pt(IV)-(OH)2与酸酐反应步骤和条件如下配制Pt (IV) - (OH) 2的DMSO溶液，Pt (IV) - (OH) 2的浓度为10_20mg/ mL;在上述DMSO溶液中加入酸酐，酸酐与Pt(IV)-(OH)2的摩尔比为1_5 1 ；室温下搅拌反应8至M小时，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涤，室温真空干燥，得到轴向带羧基的光活性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、邻苯二甲酸酐、斑蝥素和去甲基斑蝥素中的一种。
11.生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药制成纳米胶束冻干粉的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药MPEG-b-PES-b-PLL-Pt(IV)或 MPEG-b-P (ES-co-PC-Pt (IV))溶解在DMSO中，获得混合溶液I，所述的生物降解高分子键合药的质量(g)/体积(ml)浓度为1%。至；(2)在步骤(1)得到的混合溶液I中在搅拌下滴加二次蒸馏水，得到胶束溶液，所述的二次蒸馏水体积为混合溶液I体积的3至10倍；(3)将步骤( 得到的胶束溶液进行透析，除去残留溶剂DMS0，得到混合溶液II；(4)将步骤( 得到的混合溶液II浓缩到固含量0.5-1. 0% (w/v)；(5)冷冻干燥步骤(4)所得产物，获得生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药的纳米胶束冻干粉针剂。
12.根据权利要求11所述的生物降解高分子键合光活性Pt(IV)类抗癌药制成纳米胶束冻干粉的方法，其特征在于，在制备步骤G)、(5)之间增加一个步骤在浓缩到0.5%至 1.0% (w/v)的胶束溶液中添加高分子键合药质量的50%至200%的增溶剂乳糖、甘露醇、 水解明胶、葡萄糖或它们的混合物，搅拌混合均勻。
全文摘要
本发明提供了生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药胶束及制备方法，涉及化学合成新药及其制剂领域。解决现有技术高分子-铂(IV)键合药不具有光活性的问题。该抗癌药是以生物降解的三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚酯-b-聚赖氨酸或两嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(酯-co-碳酸酯)为载体聚合物，Pt(IV)是轴向双羟基配位的光活性四价铂配合物。本发明还提供了生物降解高分子键合光活性Pt(IV)抗癌药胶束的制备方法。本发明制备的抗癌药具有显著的光活性，在UV365nm的照射下，Pt(IV)还原成Pt(II)，具有顺铂或奥沙利铂抗癌活性部分，铂质量含量可高达10-20％。
文档编号A61P35/00GK102416181SQ201110416179
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者周东方, 景遐斌, 柳时, 肖海华, 胡秀丽, 郑勇辉, 黄宇彬, 齐若谷 申请人:中国科学院长春应用化学研究所