專(zhuān)利名稱(chēng)：Peg改性phpma材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改性高分子材料，特別是涉及PEG改性PHPMA材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
腫瘤是目前威脅人類(lèi)健康的第二大疾病，死亡率高，存在治愈率低和愈后不佳等特點(diǎn)。目前對(duì)于腫瘤的治療，主要有手術(shù)、化療和放療三大類(lèi)治療方法。一般來(lái)說(shuō)，化療和放療配合手術(shù)一起進(jìn)行，用于殺死手術(shù)后殘余和轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞。
化療和放療雖然在腫瘤治療中具有顯著的療效，但是也存在很多問(wèn)題。對(duì)于化療來(lái)說(shuō)，藥物在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)非選擇性的殺死正常細(xì)胞，造成患者相當(dāng)大的全身性的副反應(yīng)，嚴(yán)重影響了患者身體的恢復(fù)以及患者配合治療的積極性。對(duì)于放療來(lái)說(shuō)，由于放射線(xiàn)本身的穿透力有限，往往只能用來(lái)治療淺表性的腫瘤，而對(duì)于深層組織的腫瘤無(wú)能為力。
利用具有靶向功能的載體將藥物直接送達(dá)病灶部位殺死腫瘤細(xì)胞，可以達(dá)到提高療效、減少副作用的目的。關(guān)于靶向藥物載體的研究，目前主要是采用聚N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺(PHPMA)作為靶向藥物載體(見(jiàn)文獻(xiàn)(1)J.Kopecek et al.HPMAcopolymer-anticancer drug conjugatesdesign，activity，and mechanism of action，EuropeanJournal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics，2000，50，61-81；(2)R.Duncan，TheDawning Era of Polymer Therapeutics，Nature Reviews Drug Discovery，2003，2，347-360)。PHPMA作為藥物載體具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，首先，它是一種水溶性聚合物；其次，它具有非常好的生物相容性，不會(huì)與人體發(fā)生免疫反應(yīng)；最后，它具有EPR(增強(qiáng)的滲透和停留)效應(yīng)，有利于其在腫瘤部位的聚集。但是，PHPMA載體也有明顯的不足，如功能單一、不具有防止蛋白非特異性吸附等，導(dǎo)致PHPMA藥物載體在血液循環(huán)過(guò)程中會(huì)在非病灶部位吸附和富積。更重要的是，由于目前PHPMA載體的制備均采用普通的自由基聚合方法，所得到的載體分子量不可控，分子量分布很寬，嚴(yán)重影響了聚合物載體的EPR效應(yīng)以及藥物代謝動(dòng)力學(xué)，從而進(jìn)一步影響到藥物的治療效果。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種PEG改性PHPMA材料及其制備方法。
本發(fā)明所提供的PEG改性PHPMA材料，是N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與聚乙二醇(PEG)的共聚物。
其中，共聚物的數(shù)均分子量為2,000～100,000，分子量分布在1.05-1.4；聚乙二醇組分的摩爾含量為5～90％，N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺及其衍生物組分的摩爾含量為10～95％。
本發(fā)明PEG改性PHPMA材料的制備方法，包括如下步驟 1)制備PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑 以N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶為催化劑，由末端基團(tuán)為羥基或氨基的PEG與4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸進(jìn)行反應(yīng)，得到PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑； 2)制備PEG改性PHPMA材料 在水相體系中，以4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)為引發(fā)劑，將N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與所得PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行共聚合反應(yīng)，得到所述PEG改性PHPMA材料。
步驟1)所述PEG數(shù)均分子量為1,000～10,000，PEG與4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸的摩爾比為0.5～1∶1，所述反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)溶劑為甲苯、四氫呋喃和氯仿。
步驟2)所述水相體系選自水、醋酸-醋酸鹽緩沖體系、磷酸-磷酸鹽緩沖體系、或者水與甲醇的混合體系。在上述制備過(guò)程中，N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比例大于10；1。步驟2)共聚合反應(yīng)在氬氣或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行，共聚合反應(yīng)溫度為60～100℃。
在本發(fā)明中，N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物的結(jié)構(gòu)式如式I

(式I) 其中R1為由天然氨基酸組成的十肽以下的多肽殘基，如果組成該多肽的氨基酸含有多個(gè)羧基或氨基，包括在該類(lèi)氨基酸上進(jìn)行的酰胺化或酯化修飾。
常用衍生物有酪氨酸酰胺甲基丙烯酰胺或甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺等。
本發(fā)明PEG改性PHPMA材料是由聚乙二醇(PEG)、聚N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺(PHPMA)以及PHPMA的衍生物共聚而成的高分子，該共聚物可采用可逆加成斷裂轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合方法聚合得到，其組成和分子量可控，數(shù)均分子量在2,000～100,000之間，分子量分布窄(分子量分布d＜1.4)。此類(lèi)聚合物由于具有PHPMA鏈段，可以利用PHPMA或其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)結(jié)合多肽、抗體等生物活性分子，或者依賴(lài)PHPMA及其衍生物本身的EPR效應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)抗腫瘤藥物的靶向釋放，具有高的靶向性和良好的生物相容性；同時(shí)，共聚物中包括PEG嵌段，這使該共聚物具有防止蛋白非特異性吸附的功能，是一種性能優(yōu)良的靶向藥物載體，特別是抗腫瘤藥物的靶向給藥載體。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明PEG改性PHPMA材料，是N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物(X)與聚乙二醇(PEG)的共聚物。
本發(fā)明共聚物可以通過(guò)可逆加成斷裂轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合方法來(lái)制備得到 1)制備PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑 以N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶為催化劑，由末端基團(tuán)為羥基或氨基的PEG與4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸進(jìn)行反應(yīng)，得到PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑； 2)制備PEG改性PHPMA材料 在水相體系中，以4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)為引發(fā)劑，將N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與所得PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行共聚合反應(yīng)，得到所述PEG改性PHPMA材料。
通過(guò)調(diào)節(jié)共聚合反應(yīng)時(shí)間、單體與鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比以及各組分的相對(duì)摩爾比，可以得到不同組成含量、分子量可控以及分子量分布窄的嵌段或無(wú)規(guī)共聚物。反應(yīng)完成后迅速放入液氮中終止反應(yīng)，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。本發(fā)明的制備方法在水相體系中進(jìn)行，使用的溶劑包括純水、水相緩沖溶液(醋酸-醋酸鹽緩沖體系、磷酸-磷酸鹽緩沖體系等)以及水與甲醇的混合體系等。
本發(fā)明共聚物的數(shù)均分子量可以在2,000至100,000的范圍內(nèi)精確調(diào)控，其中PEG組分的分子量在1,000～10,000之間，PHPMA及其衍生物的分子量在1,000～100,000之間，數(shù)均分子量可以用水相凝膠滲透色譜(GPC)和1H核磁共振光譜(1H NMR)來(lái)測(cè)量。分子量分布比較窄，在1.05～1.40之間。本發(fā)明共聚物的組分可以通過(guò)改變各組分在加料時(shí)的摩爾比來(lái)精確調(diào)控，其中PEG組分的摩爾含量為5～90％，PHPMA及其衍生物的組分的摩爾含量為10～95％。共聚物的摩爾組成可以通過(guò)1H NMR來(lái)定量確定。
通過(guò)本發(fā)明方法制備得到的共聚物可以是兩嵌段、多嵌段或無(wú)規(guī)共聚物，可分別記作PEG-b-PHPMA(A)、PHPMA-b-PEG-b-PHPMA(B)、PEG-PHPMA-PX(C)以及PX-PHPMA-PEG-PHPMA-PX(D)。其中，A和B為嵌段共聚物，C和D可以為嵌段共聚物，也可以為在PHPMA-PX鏈段間的無(wú)規(guī)共聚物。在共聚合反應(yīng)時(shí)先加入單體HPMA，待反應(yīng)完成后再加入單體X，可以得到C或D的嵌段共聚物；在共聚合反應(yīng)時(shí)，同時(shí)加入單體HPMA和X，可以得到在PHPMA-PX鏈段的無(wú)規(guī)共聚物(C或D)。當(dāng)使用單端羥基或單端氨基的PEG作為反應(yīng)原料時(shí)，將得到共聚物A或C；而當(dāng)使用雙端羥基或雙端氨基的PEG作為反應(yīng)原料時(shí)，將得到共聚物B或D。該類(lèi)載體的PX部分可以同時(shí)含有幾種不同的衍生物。
上述四種共聚物的結(jié)構(gòu)式分別如式II(A)、式III(B)、式IV(C)和式V(D)所示

(式II)

(式III)

(式IV)

(式V) 其中，R表示任意一種遇水不易分解的取代基，包括各種烷基和芳基等，該基團(tuán)可由PEG原料帶入聚合鏈中；R1表示HPMA上的取代基團(tuán)，為由天然氨基酸組成的十肽以下的多肽殘基，如果組成該多肽的氨基酸含有多個(gè)羧基或氨基，還包括在該類(lèi)氨基酸上進(jìn)行的酰胺化或酯化修飾產(chǎn)物等；Z表示一種一端以酯基或酰胺基與PEG部分相連、另一端與PHPMA部分相連的鏈段，包括各種烷基、芳基和含雜原子的取代基等；Y表示一種具有RAFT聚合活性的基團(tuán)，該基團(tuán)可以是含有一個(gè)或一個(gè)以上的二硫代酯基(Dithioester)或三硫代碳酸鹽(Trithiocarbonate)或黃酸鹽(Xanthate)或二硫代氨基甲酸鹽(Dithiocarbamate)的各種基團(tuán)；下標(biāo)m、n表示該鏈段為嵌段，下標(biāo)x、y表示該鏈段既可能是嵌段，也可能為無(wú)規(guī)?；鶊F(tuán)Y通過(guò)PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑引入，共聚反應(yīng)結(jié)束后，保留在聚合物鏈末端。
下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，其目的是更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，所舉實(shí)例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1、PEG-b-PHPMA的制備 將數(shù)均分子量為2000的單端羥基PEG 2.4g溶于40mL甲苯，加入4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸(CPAD)0.68g，4-二甲氨基吡啶(DMAP)0.041g，待完全溶解后加入N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)0.74g，室溫?cái)嚢柘路磻?yīng)90小時(shí)。抽濾，將濾液傾入過(guò)量乙醚中，抽濾，所得沉淀溶于少量甲苯，再用乙醚沉淀，如此重復(fù)三次。將沉淀物在40℃真空干燥24小時(shí)，所得產(chǎn)物即為PEG的大分子鏈轉(zhuǎn)移劑。
取此鏈轉(zhuǎn)移劑0.13g，HPMA 0.716g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)5mg，純水6mL，于真空反應(yīng)管內(nèi)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次，最后在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的分子量和組成可以通過(guò)水相GPC和1H NMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同的反應(yīng)時(shí)間可以得到分子量和嵌段長(zhǎng)度不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為2h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為3000，分子量分布為1.36，PEG組分的摩爾含量為86％，PHPMA組分的摩爾含量為14％；反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為7100，分子量分布為1.20，PEG組分的摩爾含量為57％，PHPMA組分的摩爾含量為43％；反應(yīng)時(shí)間為8h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為11000，分子量分布為1.13，PEG組分的摩爾含量為46％，PHPMA組分的摩爾含量為54％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為14000，分子量分布為1.10，PEG組分的摩爾含量為35％，PHPMA組分的摩爾含量為65％；反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為16500，分子量分布為1.11，PEG組分的摩爾含量為31％，PHPMA組分的摩爾含量為69％。
實(shí)施例2、PHPMA-b-PEG-b-PHPMA的制備 該三嵌段共聚物的制備方法與實(shí)施例1基本一樣，只是將原來(lái)所用的數(shù)均分子量為2000的單端羥基或氨基PEG改用為數(shù)均分子量為2000的雙端羥基或氨基PEG，由于其雙端羥基或氨基，其用量在本實(shí)施例中改為1.2g，大分子鏈轉(zhuǎn)移劑的用量改為0.065g。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的組成和分子量可以通過(guò)水相GPC和1H NMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同的反應(yīng)時(shí)間可以得到組成和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為2h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為4000，分子量分布為1.40，PEG組分的摩爾含量為77％，PHPMA組分的摩爾含量為23％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為25000，分子量分布為1.15，PEG組分的摩爾含量為22％，PHPMA組分的摩爾含量為78％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為30000，分子量分布為1.12，PEG組分的摩爾含量為19％，PHPMA組分的摩爾含量為81％。
實(shí)施例3、三嵌段PEG-b-PHPMA-b-PX的制備1 此實(shí)施例中，PX為聚甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺。取用實(shí)施例1中合成的數(shù)均分子量為10,000的PEG-b-PHPMA0.10g，甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺0.20g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)2mg，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液3mL于真空反應(yīng)管內(nèi)(該醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中醋酸濃度0.27moL/L，醋酸鈉濃度0.73moL/L，pH＝5.2)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次。在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成可以通過(guò)水相GPC和1H NMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同的反應(yīng)時(shí)間可以得到各嵌段長(zhǎng)度和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為15000，分子量分布為1.16，PEG組分的摩爾含量為36％，PHPMA組分的摩爾含量為44％，PX組分的摩爾含量為20％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為23000，分子量分布為1.12，PEG組分的摩爾含量為28％，PHPMA組分的摩爾含量為33％，PX組分的摩爾含量為39％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為30000，分子量分布為1.10，PEG組分的摩爾含量為23％，PHPMA組分的摩爾含量為27％，PX組分的摩爾含量為50％。
實(shí)施例4、無(wú)規(guī)PEG-PHPMA-PX的制備 在此實(shí)施例中，PX為聚甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺。按照實(shí)施例1中的方法制備PEG的大分子鏈轉(zhuǎn)移劑。取此鏈轉(zhuǎn)移劑0.13g，HPMA 0.358g，甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺0.50g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)5mg，純水6mL，于真空反應(yīng)管內(nèi)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次。在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成可以通過(guò)水相GPC和1HNMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同反應(yīng)時(shí)間可以得到組成和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為7000，分子量分布為1.21，PEG組分的摩爾含量為61％，PHPMA組分的摩爾含量為20％，PX組分的摩爾含量為19％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為21000，分子量分布為1.13，PEG組分的摩爾含量為30％，PHPMA組分的摩爾含量為31％，PX組分的摩爾含量為39％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為32000，分子量分布為1.11，PEG組分的摩爾含量為21％，PHPMA組分的摩爾含量為26％，PX組分的摩爾含量為53％。
實(shí)施例5、五嵌段PX-b-PHPMA-b-PEG-b-PHPMA-b-PX的制備 在此實(shí)施例中，PX為聚甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺。取用實(shí)施例2中合成的數(shù)均分子量為10,000的PHPMA-b-PEG-b-PHPMA 0.05g，甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺0.20g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)2mg，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液3mL于真空反應(yīng)管內(nèi)(該醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中醋酸濃度0.27moL/L，醋酸鈉濃度0.73moL/L，pH＝5.2)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次。在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的組成和結(jié)構(gòu)可以通過(guò)水相GPC和1H NMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同反應(yīng)時(shí)間可以得到各嵌段長(zhǎng)度和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為20000，分子量分布為1.27，PEG組分的摩爾含量為30％，PHPMA組分的摩爾含量為36％，PX組分的摩爾含量為34％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為34000，分子量分布為1.18，PEG組分的摩爾含量為22％，PHPMA組分的摩爾含量為27％，PX組分的摩爾含量為51％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為47000，分子量分布為1.15，PEG組分的摩爾含量為16％，PHPMA組分的摩爾含量為20％，PX組分的摩爾含量為64％。
實(shí)施例6、無(wú)規(guī)PX-PHPMA-PEG-PHPMA-PX的制備 在此實(shí)施例中，PX為聚甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺。按照實(shí)施例2中的方法制備PEG的大分子鏈轉(zhuǎn)移劑。取此鏈轉(zhuǎn)移劑0.05g，HPMA 0.358g，甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺0.50g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)5mg，純水6mL，于真空反應(yīng)管內(nèi)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次。在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成可以通過(guò)水相GPC和1HNMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同反應(yīng)時(shí)間可以得到組成和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為10000，分子量分布為1.25，PEG組分的摩爾含量為49％，PHPMA組分的摩爾含量為26％，PX組分的摩爾含量為25％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為41000，分子量分布為1.18，PEG組分的摩爾含量為17％，PHPMA組分的摩爾含量為34％，PX組分的摩爾含量為49％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為60000，分子量分布為1.13，PEG組分的摩爾含量為12％，PHPMA組分的摩爾含量為28％，PX組分的摩爾含量為60％。
實(shí)施例7、三嵌段PEG-PHPMA-PX的制備 此實(shí)施例中，PX為聚酪氨酸酰胺甲基丙烯酰胺。取用實(shí)施例1中合成的數(shù)均分子量為10,000的PEG-b-PHPMA0.10g，酪氨酸酰胺甲基丙烯酰胺0.25g，4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)2mg，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液3mL于真空反應(yīng)管內(nèi)(該醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中醋酸濃度0.27moL/L，醋酸鈉濃度0.73moL/L，pH＝5.2)，在冷凍下抽真空，然后恢復(fù)至室溫，充入氬氣，將此冷凍-溶化-充氬氣過(guò)程重復(fù)三次。在氬氣保護(hù)下將反應(yīng)管置于70℃油浴中反應(yīng)。終止反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)管迅速放入液氮中，然后通過(guò)透析除去其中的小分子，最后蒸干溶劑得到所要的產(chǎn)物。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成可以通過(guò)水相GPC和1HNMR來(lái)共同確認(rèn)。
不同的反應(yīng)時(shí)間可以得到各嵌段長(zhǎng)度和分子量不同的產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為18000，分子量分布為1.18，PEG組分的摩爾含量為34％，PHPMA組分的摩爾含量為41％，PX組分的摩爾含量為25％；反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為26000，分子量分布為1.12，PEG組分的摩爾含量為27％，PHPMA組分的摩爾含量為34％，PX組分的摩爾含量為39％，反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)，得到共聚物數(shù)均分子量為33000，分子量分布為1.13，PEG組分的摩爾含量為22％，PHPMA組分的摩爾含量為29％，PX組分的摩爾含量為49％。
權(quán)利要求
1. PEG改性PHPMA材料，是N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與聚乙二醇(PEG)的共聚物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEG改性PHPMA材料，其特征在于所述共聚物的數(shù)均分子量為2,000～100,000，分子量分布在1.05-1.4；聚乙二醇組分的摩爾含量為5～90％，N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺及其衍生物組分的摩爾含量為10～95％。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEG改性PHPMA材料，其特征在于所述N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物的結(jié)構(gòu)式為
(式I)
其中R1為10肽以下的多肽殘基或者多肽殘基的衍生物。
4. 權(quán)利要求1所述PEG改性PHPMA材料的制備方法，包括如下步驟
1)制備PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑
以N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶為催化劑，由末端基團(tuán)為羥基或氨基的PEG與4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸進(jìn)行反應(yīng)，得到PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑；
2)制備PEG改性PHPMA材料
在水相體系中，以4，4’-偶氮二(4-腈基戊酸)為引發(fā)劑，將N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與所得PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行共聚合反應(yīng)，得到所述PEG改性PHPMA材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟1)所述PEG數(shù)均分子量為1,000～10,000，PEG與4-二硫代苯甲酸酯基-4-腈基戊酸的摩爾比為0.5～1∶1；所述反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)溶劑為甲苯、四氫呋喃、和氯仿。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟2)所述水相體系選自水、醋酸-醋酸鹽緩沖體系、磷酸-磷酸鹽緩沖體系、或者水與甲醇的混合體系。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與PEG大分子鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比例大于10∶1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物的結(jié)構(gòu)式為
(式I)
其中R1為10肽以下的多肽殘基或者多肽殘基的衍生物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物為酪氨酸酰胺甲基丙烯酰胺或甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4-9任一所述的制備方法，其特征在于步驟2)共聚合反應(yīng)在氬氣或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行；共聚合反應(yīng)溫度為60～100℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了PEG改性PHPMA材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的PEG改性PHPMA材料，是N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)和/或N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺的衍生物與聚乙二醇(PEG)的共聚物。本發(fā)明PEG改性PHPMA材料是由聚乙二醇(PEG)、聚N-(2’-羥基)丙基甲基丙烯酰胺(PHPMA)以及PHPMA的衍生物共聚而成的高分子，該共聚物可采用可逆加成斷裂轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合方法聚合得到，其組成和分子量可控、分子量分布窄(分子量分布d＜1,4)。此類(lèi)聚合物可以應(yīng)用于藥物的靶向運(yùn)輸，不僅具有高的靶向性和良好的生物相容性，PEG改性后使該類(lèi)聚合物還具有防止蛋白非特異性吸附的功能，是一種性能優(yōu)良的靶向藥物載體，特別是抗腫瘤藥物的靶向給藥載體。
文檔編號(hào)C08G81/00GK101265331SQ200710064340
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者魏振柯, 甘志華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所