遞送藥物的pH敏感型聚合物膠束的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及一種通過靜脈注射給藥的抗腫瘤藥物制劑及其制備方法，是由三 種兩親性高分子嵌段共聚物和一種抗腫瘤藥物組成，可選擇性蓄積于腫瘤病變部位，延長 腫瘤病變部位的滯留時間，增加腫瘤細胞對藥物的吸收，促進腫瘤細胞凋亡，減少抗腫瘤藥 物對其他正常組織器官的毒副作用。
【背景技術】
[0002] 高分子嵌段共聚物膠束可提高抗腫瘤藥物遞送的靶向性，中國專利 CN101160354mB顯示將抗腫瘤藥物制成高分子型藥物膠束組合物可增加腫瘤部位 蓄積，延長滯留時間，并減少藥物對正常組織器官的毒副作用，并命名這種現(xiàn)像為 EPR(enhanced permeability and retention，通透性增強及滯留）效應。但是 Torchilin 認為單純依賴這種效應并不能保證藥物有效地、充分地滯留在腫瘤病變部位（AAPS J. 2007, 9, el28 - el47.)。
[0003] pH敏感型高分子材料的應用可增強藥物在腫瘤部位的蓄積。相關研究發(fā)現(xiàn) 腫瘤細胞外pH平均值為6. 5-7. 2,低于正常血液和組織液的pH值（Engin等，Int J Hyperthermia, 1995, 11，211 - 216.)。根據(jù)這個特點，美國專利 US7229973B2 應用 pH 敏感 型多聚組氨酸嵌段共聚物膠束遞送抗腫瘤藥物鹽酸阿霉素，可顯著提高藥物的腫瘤部位 蓄積，并降低鹽酸阿霉素對心臟和腎臟毒性。但是僅僅通過增加腫瘤部位蓄積的方式無 法保證有效治療劑量的藥物能夠進入腫瘤細胞內(nèi)部。Lammers等報道，腫瘤細胞膜屏障、 細胞生長密度大和腫瘤組織內(nèi)靜水壓高等諸多屏障阻礙了抗腫瘤藥物進入腫瘤細胞內(nèi)部 (JControl Release, 2012, 161, 175 - 187.)〇
[0004] Frankel等發(fā)現(xiàn)了一種具有極強細胞膜穿透能力的細胞穿膜肽 (Cell, 1988, 55, 1189-1193.)。它是一種含有多個精氨酸的短肽，命名為Transactivator of transcription peptide(以下縮寫為TAT肽）。此后，許多研究發(fā)現(xiàn)TAT肽具有 很強的腫瘤細胞膜穿透力，可促進藥物的吸收，進入腫瘤細胞內(nèi)部（Bae等，J Control Release，2008，129,228 _ 236· ;Torchilin 等，Bioconjug Chem，2009,20，1531_ 1537·; KopeSck 等，Journal of Controlled Release, 2003, 91，53 - 59.)，但是這種細胞膜穿透 力缺乏選擇性。TAT肽既可以促進腫瘤細胞對藥物的吸收，也可以穿透正常細胞膜，促進正 常細胞對藥物的吸收。此外，相關研究還發(fā)現(xiàn)TAT肽易被體液中的某些酶（例如胰酶等） 降解，明顯降低其細胞膜穿透能力（Torchilin等，Drug Deliv, 2011，18, 377 - 384. ;Brock 等，J Biol Chem，2004, 279, 12625 - 12635.)
[0005] 已有文獻針對應用高分子嵌段共聚物膠束和TAT肽遞送抗腫瘤藥物進行了較多 研究，但是關于聯(lián)合應用pH敏感型高分子聚合物膠束和TAT肽的研究仍較少，也缺少能夠 選擇性發(fā)揮TAT肽的穿膜作用，增加藥物跨膜吸收，同時還可以保護TAT肽，防止酶降解的 抗腫瘤藥物膠束組合物。這限制了腫瘤細胞對藥物的吸收，細胞內(nèi)藥物濃度低于有效治療 劑量，繼而導致腫瘤細胞耐藥、復發(fā)和轉移的出現(xiàn)。
[0006] 因此，本領域技術人員仍然期待設計、合成出功能性高分子材料，以構建功能性藥 物載體，利用材料所具備功能實現(xiàn)藥物載體的多功能化，設計制備滿足上述要求的抗腫瘤 藥物制劑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明專利的目的在于提供一種可通過靜脈注射給藥的、遞送抗腫瘤藥物的pH 敏感型聚合物膠束組合物，以及其制備方法，該膠束組合物可延長藥物在腫瘤部位的滯留 時間，并靶向性發(fā)揮TAT肽的穿膜功能，增加藥物跨膜吸收，同時還可以保護TAT肽，防止酶 降解。而且，出人意料地發(fā)現(xiàn)，具有本發(fā)明組成特征的膠束組合物顯示出優(yōu)異的載藥穩(wěn)定 性。本發(fā)明基于此發(fā)現(xiàn)而得以完成。
[0008] 本發(fā)明的pH敏感型聚合物膠束組合物亦可稱為聚合物膠束組合物、膠束組合物 或組合物，亦可稱為復合物例如聚合物膠束復合物、膠束復合物或復合物，其可以是不含藥 物的，以作為藥用載體用于制備含藥的藥物組合物，例如該不含藥的聚合物膠束組合物在 臨床使用時向其中添加藥物以形成含藥的藥物組合物；該pH敏感型聚合物膠束組合物亦 可以是包含藥物的，即在制備該聚合物膠束組合物時即添加活性藥物，以得到含藥的藥物 組合物。
[0009] 為此，本發(fā)明第一方面提供了一種聚合物膠束組合物，其中包含：
[0010] (i)聚谷氨酸-聚乳酸嵌段共聚物，其由下式表示：
[0011] PGAm-PLAn,
[0012] 式中，m和η分別表示聚谷氨酸鏈（即以PGA表示的部分）和聚乳酸鏈（即以PLA 表示的部分）的聚合度；
[0013] (ii)TAT肽共價連接的聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及罚ū疚目煽s寫為 TAT-PEG-DSPE)；
[0014] (iii)聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及罚ū疚目煽s寫為PEG-DSPE);
[0015] 以及任選的，
[0016] (iv)藥用載體。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，其中聚谷氨酸鏈的聚合 度m為30?150,例如為40?130,例如為50?110。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，其中聚谷氨酸鏈部分的 分子量為3000?20000Da，例如為5000?16000Da，例如為6000?14000Da。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，其中聚乳酸鏈的聚合度 η為20?150,例如為20?120,例如為20?100。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，其中聚乳酸鏈部分的分 子量為1400?12000Da，例如為1500?lOOOODa，例如為1500?8000Da。
[0021] 本發(fā)明中，聚谷氨酸鏈部分和聚乳酸鏈部分的大小既可以用分子量表達，亦可用 聚合度表達，只要它們不會出現(xiàn)矛盾。當用聚合度表達時，右下角標是一個m為30?150、n 為20?150的無單位的整數(shù)，例如PGA8tl-PLA3tl ;當用分子量表達時，右下角標是一個3000? 20000或者3k?20k(對于聚谷氨酸鏈部分而言）的數(shù)或者是一個1400?12000或者 I. 4k?12k (對于聚乳酸鏈部分而言）的數(shù)，例如PGA8k-PLA2k，又例如PGA_-PLA2_。本文 各材料中PEG部分亦可類似地表述。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，其中所述TAT肽是選自 具有下列序列的TAT肽：
[0023] Gly-Cys-Gly-Gly-Gly-Tyr-Gly-Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg (本 文縮寫 TAT16)、Cys-Ala-Tyr-Gly-Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg (本文縮寫 TAT13)、Cys-Tyr-Gly-Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg (本文縮寫 TAT12)、Tyr-Gl y-Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg (本文縮寫 TAT11)。
[0024] 上述各種TAT肽是本領域技術人員已知的，并且可從市場購得，例如本發(fā)明所提 及的各種TAT均可以商業(yè)方式從吉爾生化上海有限公司得到。例如，上述TAT16例如已 記載于 Eun Seong Lee 等人的文獻（Super pH-sensitive multifunctional polymeric micelle for tumor pHe specific TAT exposure and multidrug resistance, Journal of Controlled Release 129(2008)228-236);上述 TAT13 例如已記載于 Yao Qin 等人 的文獻（Liposome formulated with TAT-modified cholesterol for enhancing the brain delivery, International Journal of Pharmaceutics 419 (2011)85-95 ；艮P 其 中記載的Cys-AYGRKKRRQRRR);上述TAT12例如已記載于Lin Zhu等人的文獻（Matrix Metalloprotease 2-Responsive Multifunctional Liposomal Nanocarrier for Enhanced Tumor Targeting，ACS Nano,2012，V0L.6，N0.4,3491-3498);上述 TATll 例如 已記載于陳衛(wèi)等人的文獻（pH敏感性的TAT肽修飾膠束的制備及其體外評價，藥學學報， 2011，46(5) :599-604 ;即其中記載的YGRKKRRQRRR)。該陳衛(wèi)等人的文獻中記載的各種方法 均可用于本發(fā)明作為參考，例如其中的粒徑與zeta電位測定法、透射電子顯微鏡測定、包 封率的測定、流式細胞檢測法、激光共聚焦實驗法等，均可用于本發(fā)明膠束的表征。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明第一方面任一實施方案的聚合物膠束組合物，所述TAT肽共價連接的 聚乙二醇-二硬脂?；字Ｒ掖及罚碩AT-PEG-DSPE)中，聚乙二醇部分的分子量為 1000 ?lOOOO