親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡及制備方法及用圖
【技術領域】
[0001]本發明屬于藥物載體領域，親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡及制備方法及用途
【背景技術】
[0002]惡性腫瘤是當今嚴重威脅人類健康的三大疾病之一，化學治療是非手術治療惡性腫瘤的重要手段之一。近年來，隨著化療藥物作用機理的深入研宄，新的化療藥物的不斷發現，使臨床腫瘤治療水平有很大提高。但依然存在許多腫瘤化療效果不理想的問題，主要是由于化療藥物對腫瘤細胞與正常細胞缺乏選擇性，因此對正常細胞表現出強烈的毒副作用。為了提高抗腫瘤藥物的靶向性和生物利用率，降低毒副作用，改善治療效果，納米藥物載體已成為腫瘤化療研宄的熱點領域，其中代表性的給藥系統有脂質體、納米粒、納米乳、聚合物膠束、聚合物囊泡等。
[0003]聚合物囊泡(Polymersome)是由兩親性聚合物在溶液中自組裝形成的具有類似脂質體雙層結構的封閉空腔球體或類球體。由于其結構特殊，具有水溶性的內腔和疏水性的雙分子膜層，因此能夠同時增溶親水性藥物和親油性藥物，形成同時運輸含有這兩種活性成分的獨特藥物載體。其水溶性的內腔結構有利于包封水溶性治療分子(藥物、酶、蛋白質、多肽、DNA和RNA片段)；疏水性雙分子膜層較厚，有利于包封脂溶性藥物。同時，聚合物囊泡表面的親水性外殼具有空間穩定作用及高通透性和滯留效應(EnhancedPermeability and Retent1n，EPR)，可避免網狀內皮系統(ReticuloendothelialSystem, RES)的吞.，延長體內循環時間，增強被動革巴向能力。此外，生物活性分子，如抗體、多肽、配體等能穩定地連接在聚合物囊泡表面，更可賦予囊泡主動靶向功能或其他生物學效應。而且，通過兩親性聚合物分子的選擇(種類、分子量、嵌段比例、共聚物結構等)，所構建的聚合物囊泡系統的理化特性(粒徑、膜厚、滲透性、載藥量等)乃至體內行為更具有主觀的可控制性。近幾年，由于大分子自組裝的飛速發展，聚合物囊泡作為一類新型的藥物載體，由于其特殊的穩定性、可設計性、結構和組成的多樣性，已經吸引了越來越多研宄者的積極關注，成為當前分子自組裝新型藥物載體研宄的熱點。
[0004]可形成聚合物囊泡的兩親性聚合物材料主要有兩類。一類為不可生物降解的聚合物，代表性的有聚環氧乙烷-聚乙基乙烯(PEO-PEE)，聚環氧乙烷-聚丁二烯(PEO-PBD)，聚丙烯酸-聚苯乙烯(PAA-PS)等；另一類為可生物降解的聚合物，代表性的主要為聚酯類如聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)，聚乙二醇-聚己內酯(PEG-PCL)和聚乙二醇-聚丙交酯乙交酯(PEG-PLGA)。此外，還有聚肽類兩親聚合物如聚丁二烯-聚谷氨酸(PBD-PG)，聚乙二醇-聚賴氨酸(PEG-PL)衍生物等。聚己內酯(PCL)具有優良的生物降解性、藥物透過性、生物相容性及原料易得等優勢，是目前在國際上獲準臨床應用的緩控釋載體材料之一。聚乙二醇(PEG)具有獨特的生物相容性和理化特性:如親水性、無毒性及無抗原性和免疫原性等，是目前公認可在體內長循環并被FDA批準在人體內使用的載體材料。
[0005]用生物相容性好，可生物降解的聚酯類兩親性嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL作為聚合物囊泡的制備材料，制備出的聚合物囊泡在體內是完全可生物降解的，降解后不產生對生物有害的物質。
[0006]惡性腫瘤是威脅人類健康的嚴重疾病，化療藥物的一般給藥形式進入體內后，存在藥物利用率低、循環時間短、藥物全身分布、毒副作用大、治療效果不理想等難題。使用納米藥物載體可以通過裝載的方法保護藥物，不但可以提高藥物的穩定性，而且可以改變藥物的體內分布特征，消除生物屏障對藥物作用的阻隔，從而減少給藥劑量，減輕或避免副反應。聚合物囊泡是近年來新興的一種結構特殊的自組裝載體，能夠包載親水性、疏水性及兩親性分子，與表面活性劑、脂質體等小分子囊泡相比，聚合物囊泡有著獨特優越的結構、性質和穩定性，受到了極大的關注并且在細胞模擬、基因遞送、藥物緩釋、生物組織顯像、納米反應器等領域有重要的潛在應用價值。聚合物囊泡雙層膜結構與生物膜有很好的兼容性，是理想的體內藥物載體。作為藥物載體時，聚合物囊泡同脂質體一樣具有良好的組織相容性和細胞穿透性，但不像脂質體那樣容易被氧化或水解，也不易泄漏藥物。藥物被聚合物囊泡包封后，可以起到增效、減毒、緩釋、增加藥物穩定性等作用；其表面親水性外殼具有空間穩定作用，可延長體內循環時間，增強被動靶向能力；表面連接生物活性分子后，更可賦予囊泡主動靶向功能或其他生物學效應。作為一種自組裝軟性材料，聚合物囊泡對于水和其他小分子的滲透率低，可以同時在疏水性雙分子膜層封裝疏水性藥物、在親水性內腔包封親水性藥物，并可保持幾周甚至數月不泄漏。藥物包封后可通過聚合物囊泡EPR被動靶向和靶向分子主動靶向雙重靶向作用將囊泡內大量藥物遞送至腫瘤細胞內部，以增強藥物在靶部位的活性并減少其在非靶部位的毒副作用，提高藥物的治療指數，用于腫瘤的靶向化療。
[0007]兩親性聚合物在水中可以自組裝形成球狀膠束、柱狀膠束、蠕蟲狀膠束、聚合物囊泡等多種結構，其形成的結構取決于兩親聚合物中親水部分與疏水部分的比例，該比例決定了兩親性聚合物的組裝系數(packing parameter, p)。研宄表明當l/2〈p ( I時，兩親聚合物形成囊泡。本申請的發明人對兩親性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL形成囊泡，并在疏水性雙分子膜層載入疏水性藥物形成載疏水性藥物囊泡、在囊泡表面進行靶向修飾已申請中國專利并被授權。但在PCL-b-PEG-b-PCL聚合物囊泡的親水性內腔載入親水性的蒽環類藥物目前尚無文獻報道。

【發明內容】

[0008]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種具有生物相容性和可生物降解性、穩定性強、載藥量高、包封率高的親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡。
[0009]本發明的第二個目的是提供一種親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡的制備方法。
[0010]本發明的第三個目的是提供一種親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡在制備抗腫瘤藥物的用途。
[0011]本發明的技術方案概述如下:
[0012]一種親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡的制備方法，包括如下步驟:
[0013](I)將PCL-b-PEG-b-PCL兩親性三嵌段共聚物溶于有機溶劑中，在旋轉蒸發儀中旋轉蒸發除去有機溶劑，在茄形瓶內壁形成一層均勻的薄膜，以氮氣吹干殘余有機溶劑，放入真空干燥箱內，真空干燥10-14小時；
[0014](2)向茄形瓶中加入濃度為200-400mM的硫酸銨水溶液，所述PCL-b-PEG-b-PCL兩親性三嵌段共聚物與硫酸銨水溶液的比為1-1Omg:1ml，于55°C _65°C水化2h_12h，震蕩混勻，放置至室溫，冰浴下超聲，得到穩定的空白聚合物囊泡分散液；
[0015](3)將空白聚合物囊泡分散液移入1kD的透析袋中，放在pH = 7.4的濃度為200-400mM的蔗糖水溶液中透析10-14小時，得透析后的空白聚合物囊泡分散液；
[0016](4)將水溶性蒽環類藥物溶于去離子水中得濃度為l-10mg/ml的溶液1，將溶液I加入到預熱至50-65°C的空白聚合物囊泡分散液中，在50-65°C攪拌0.5_2h ;所述溶液I與步驟(3)獲得的透析后的空白聚合物囊泡分散液的體積比為1:5-20 ;冷卻至室溫，移入1kD的透析袋中，放在pH = 7.4的濃度為200-400mM的蔗糖水溶液中透析4_24小時，除去游離的水溶性蒽環類藥物，得親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡。
[0017]所述有機溶劑優選為乙腈、二氯甲烷或三氯甲烷。
[0018]蔗糖水溶液的pH是用1mM組氨酸水溶液進行調節。
[0019]水溶性蒽環類藥物優選為柔紅霉素、阿霉素、阿柔比星、表阿霉素、戊柔比星、伊達比星或米托蒽醌。
[0020]上述方法制備的親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡。
[0021]上述親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡在制備抗腫瘤藥物的用途。
[0022]本發明的優點:
[0023]本發明的聚合物囊泡表面的PEG鏈具有親水性、柔性的特點，賦予了聚合物囊泡長循環特性，可延長在血液中的循環時間而不被單核吞噬細胞系統(MPS)捕獲；再通過EPR效應，使載藥囊泡有效聚集在腫瘤部位，達到靶向治療的目的。
[0024]本發明制備的一種親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡具有脂質體和納米粒等微粒載藥系統的主要優點，同時克服了脂質體穩定性差、容易泄露藥物的不足，其體內外穩定性好；其親水性內腔有利于通過主動載藥法包封親水性蒽環類藥物，并且具有較高的藥物包封率。
[0025]在本發明的制備過程中無需使用乳化劑或表面活性劑，克服了傳統制備藥物緩控釋系統需要大量使用乳化劑或表面活性劑的不足，避免了使用試劑而造成的對生物體的毒、副作用。
[0026]本發明制備出的一種親水性內腔載蒽環類藥物的聚合物囊泡在體內是完全可生物降解的，降解后不產生對生物有害的物質。
【附圖說明】
[0027]圖1為一種親水性內腔載阿霉素的聚