專利名稱：：仿生型殼聚糖衍生物、其制法及含其的類脂質體制劑的制作方法
技術領域：
：本發明涉及高分子化學及藥用輔料領域。具體涉及一類仿生型殼聚糖衍生物，尤其是能形成類脂質體的殼聚糖衍生物及其制備方法，還涉及其作為不同類型藥物載體的作用及其含其的藥物組合物。
背景技術：
：脂質體在臨床疾病治療上獲得了成功應用，它不僅是藥物的載體，同時在延長藥物體內循環時間、改善藥物靶向性、實現細胞膜融合、提高療效、減少毒副作用等方面都發揮著重要的作用。但是，由天然磷脂制備的脂質體在貯放中易呈現物理的或化學的不穩定性，產生聚集、氧化、藥物泄漏等現象，其主要原因是磷脂中的主要成分磷脂酰膽堿結構上的酯鍵和不飽和酰基易發生水解反應或氧化反應。在解決脂質體不穩定性方案中，聚合膜脂質體(polymerizedliposome)的應用是一種新的研究動向。文獻報道以結構中含有雙鍵或二硫環的磷脂酰膽堿制成脂質體后，經r射線輻射，引發不飽和磷脂發生聚合或進行開環聚合反應，獲得了穩定的聚合膜脂質體(MJung,IOuden,AMontoya-Goni,DHWHubert,PMFrederik，AMvanHerk,ALGerman,Polymerizationinpolymerizablevesiclebilayermembranes.Langmuir.2000，16，41854195.KAakama，KAwai,YYano.Invitroandinvivostabilityofpolymerizedmixedliposomescomposedof2，4-octadecadienoylgroupsofphospholipids.PolymAdvTechnol.2001,11:280-287.)。但是這種方法易使包埋在脂質體中的藥物在聚合時受到損害，聚合反應條件比較苛刻。仿生型磷脂聚合物(phospholipidpolymers)及磷脂類似物的聚合物(phospholipidanalogouspolymers)由于其在生物膜構建方面的應用，從上世紀70年代開始受到廣泛的關注。迄今已合成和研究了聚氨基酸磷脂、聚氨酯磷脂、聚有機硅氧垸磷脂、聚乙烯基類磷脂等幾大類可形成雙分子層結構的磷脂聚合物材料(T.Nakaya,J丄.Yu.Phospholipidpolymers.Prog.Polym.Sci.1999,24:143-181.)。
發明內容本發明公開了一類新的仿生型殼聚糖衍生物I，以殼聚糖為骨架，在其2-NH2接枝磷脂酰膽堿類似物一2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(2-methacryloyl-oxyethylphosphorylcholine，MPC)的衍生物，形成一種新型的磷脂聚合物，并利用其構建脂質體。其內部兼有親水相和疏水相，可以滿足不同類型藥物的載藥要求，并具有立體穩定脂質體的特點。CH2OR,RfH或CH2COOH粘均分子量2k-30萬，R取代度為10-80%;脫乙酰度55-92%;n=2_12。通式I殼聚糖衍生物的R取代度優選15-77%,脫乙酰度優選50-92%。n優選2、5、8、10或12。本發明的殼聚糖衍生物的合成路線為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>4本發明的殼聚糖衍生物為白色至黃色粉末，分子量2千至3萬的殼聚糖衍生物易溶于水，分子量3萬以上的殼聚糖衍生物溶于0.1%冰醋酸溶液。溶液中均可以形成脂質體，其粒徑在200-400nm之間。本發明用可生物降解的天然來源的殼聚糖作為原料，進行化學結構修飾，使其形成同時具有親水區段和輸水區段的磷脂聚合物，在水中自發形成脂質體。適合用于藥物、與藥物組配或作為藥物載體，尤其是可以用作靜脈注射藥物的優良載體。例如對于多西紫杉醇，其在脂質體中最大濃度為l.8mg/ml，是其水中溶解度的250倍。本發明還公開了一種藥物組合物，其含有藥物和本發明的殼聚糖衍生物。所述的藥物可以是水溶性的，也可以是難溶性的。難溶性藥物可以是喜樹堿類(如喜樹堿、10-羥基喜樹堿、9-硝基喜樹堿、SN-38等)、紫杉醇、多西紫杉醇、環孢素A、足葉乙苷、替尼泊苷、依托泊苷、長春酰胺、尼莫地平、硝苯地平、尼群地平、阿霉素、柔紅霉素、絲裂霉素、甲氨喋呤、冬凌草素、藤黃酸、三尖杉酯堿、高三尖杉酯堿、燈盞花素、銀杏內酯、水飛薊素、靛玉紅。水溶性藥物可以是鹽酸二甲雙胍、鹽酸阿霉素、硫酸長春新堿、鹽酸小檗堿、鹽酸柔紅霉素，鹽酸拓撲替康等。另外還可和生物藥物如核酸與蛋白藥物(如胰島素等)形成脂質體制劑。本發明的殼聚糖衍生物通過在水中自發形成脂質體對上述難溶性藥物均有很好的增溶作用。另外，利用發明的殼聚糖衍生物，水溶性藥物也可以很容易地制備成脂質體。上述藥物與本發明殼聚糖衍生物的重量比為l:l-10時，增溶效果比較好，也適合制備成各種藥物制劑。具體實施例方式羧甲基殼聚糖脫乙酰度55%，羧化度90%，粘均分子量70KD;殼聚糖脫乙酰度88%，粘均分子量3KD;試劑均為化學純和分析純，透析袋的截留分子量為IOOOO(MWCOIOOOO)。實施例l1.2-氯-l，3，2-二氧磷雜環戊烷的制備(CDP)三頸瓶中加入無水三氯化磷220ml和500ml二氯甲垸，攪拌，同時緩慢滴加乙二醇。滴加完畢，水浴加熱旋轉蒸發蒸去二氯甲烷，殘余液體用水泵減壓蒸餾，得到2-氯-l,3,2-二氧磷雜環戊垸。產物為無色透明液體，沸點89。C(96Kpa)，產率74.5%。2.2-氯-2-氧代-l,3,2-二氧磷雜環戊垸的合成(COP)三頸瓶中加入350ml無水苯，235.6g2-氯-l,3,2-二氧磷雜環戊烷，通入干燥的氧氣，反應24h。反應液旋轉蒸發蒸去苯，減壓蒸餾得2-氯-2-氧代-l，3，2-二氧磷雜環戊烷。產物為無色透明液體，沸點92'C(30Pa)，產率62.3%。3.甲基丙烯酸羥乙酯的制備三頸瓶中加入73.6g乙二醇和650ml重蒸的四氫呋喃，加熱至50。C使乙二醇和四氫呋喃混合均勻，再冷至10°C，快速向反應液中加入24.6g三乙胺，攪拌，用恒壓滴液漏斗將114.95g丙烯酰氯緩慢滴加到反應液中。滴加完畢后，10-15。C反應0.5h，攪拌，室溫過夜。反應液抽濾，濾液減壓濃縮，向固體殘余物中加入500ml乙醇，室溫攪拌0.5h后，過濾，濾液冷至0'C，析晶，抽濾的反應物粗品。反應物粗品用乙醇精制，得無色液體(甲基丙烯酸羥乙酯)123.2g,產率為57.2%。4.甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿的合成三頸瓶中加入43.5g甲基丙烯酸羥乙酯、38.2g三乙胺及650ml乙腈，冰鹽浴降溫至-l(TC，緩慢滴加48g2-氯-2-氧代-l，3，2-二氧磷雜環戊烷的100ml乙腈溶液，滴加完后升溫至O'C繼續攪拌lh，濾去固體，濾液減壓蒸去乙腈，得到淡黃色粘稠液體，轉移至耐壓瓶中，加入含30g三甲胺的乙腈300ml，密閉5(TC下反應16h，反應完減壓蒸去溶劑，得到淡黃色粘稠液體75.37g,產率為84%。5.甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿接枝羧甲基殼聚糖(cmcs-2)稱取lg羧甲基殼聚糖溶于1%的醋酸溶液中，加入2.63g上步所得84%的甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿，恒溫6(TC，反應6h，冷卻，透析48h，凍干，得白色固體。cmcs-2:FT-IR:2939.5,1726.3,1630.3,1410.0，1324.6,1246.4，1061.6.工HNMR(500MHz,D20):4.8(H!)，4.3(O-CH2-COOH)，4.0(0-CH2Qi2-N+)，3.9-3.5(H2,H3，H4,H5,H6),3.8(0-CH2CH2-0),3.7(0-CH2CH2-N+),3.3(N+(CH3)3),2.9(NH-CH2-CH(CH3)-COO),2.0-1.9(NH-CH2-CH(CH3)-COO,藩CO-Qi3),1.3(NH-CH2-CH(Cg3)-COO).'3CNMR(500MHz，D2O):178.4(NH-￡0-CH3),174.3(CH(CH3)-￡00),173.5(0-CH2-￡OOH)，98.8(d)，79.4(C4),75.8(C5)，72.3(NH-CH2-0-￡H2-COOH),71.2(C3),68.7(C6),64.1(0-CH2￡H2-N+),63.0(0-￡H2CH2-N+),62.0(0-CH2-CH2-0)，58.0(C2),56.8(N+(CH3)3)，49.4(NH《H2-CH(CH3)-COO),32.2(NH-CH2-￡H(CH3)-COO),31.4(NH-CO-QH3)，24.9(NH-CH2-CH(￡H3)-COO).根據cmcs-2元素分析的數據，可以計算出甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿的取代度為74.9%。實施例261.甲基丙烯酸羥戊酯的制備用戊二醇與四氫呋喃、三乙胺反應，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸羥乙酯的制備。2.甲基丙烯酸氧基戊基磷酰膽堿的合成用甲基丙烯酸羥戊酯與COP反應制得，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿的制備。3.甲基丙烯酸氧基戊基磷酰膽堿接枝羧甲基殼聚糖(cmcs-5)用甲基丙烯酸氧基戊基磷酰膽堿與羧甲基殼聚糖反應，制備方法同實施例1中cmcs-2的制備。cmcs-5:FT-IR:2939.5,1722.8，1637.4，1406.4,1317.5,1317.5,1065.2.NMR(500MHz,D20):4.9(H,),4.2(O-CH2-COOH)，4.0(0-CH2CH2-N+),4.0-3.6(H2,H3,H4，H5,H6),3.8(0-CH2CH2-N+),3.6(0-C|i2-(CH2)3-Qi2-0)，3.2(N+(CH3)3),2.9(NH-CH2-CH(CH3)-COO)，2.2(NH-CH2-Qi(CH3)-COO)，2.0(NH-CO-Cfib),1.7-1.2(0-CH2-(CH2)3-CH2-0)，1.4(NH-CH2-CH(CH3)-COO).13CNMR(500MHz,D2O):178.9(NH{0-CH3)，177.3(NH-CH2-CH(CH3)-￡00),173.7(0-CH2-￡OOH),100.3(C!),79.5(C4),77.7(C5),76.5(0-￡H2-COOH),72.4(C3),68.8(C6),64.3(0-CH2￡H2-N+)，63.3(0-￡H2CH2-N+)，62.0(0-￡H2-(CH2)3-￡H2-0)，58.3(C2)，49.4(N+(CH3)3)，47.4(NH-￡H2-CH(CH3)-COO),32.1(NH-CH2-￡H(CH3)-COO),30.0(NH-CO-￡H3),26.5-24.6(0-CH2-(￡H2)rCH2-0，NH-CH2-CH(QH3)-COO).根據cmcs-5元素分析的數據，可以計算出甲基丙烯酸氧基戊基磷酰膽堿的取代度為28.4%。實施例31.甲基丙烯酸羥辛酯的制備用辛二醇與四氫呋喃、三乙胺反應，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸羥乙酯的制備。2.甲基丙烯酸氧基辛基磷酰膽堿的合成用甲基丙烯酸羥辛酯與COP反應制得，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿的制備。3.甲基丙烯酸氧基辛基磷酰膽堿接枝羧甲基殼聚糖(cmcs-8)用甲基丙烯酸氧基辛基磷酰膽堿與羧甲基殼聚糖反應，制備方法同實施例1中cmcs-2的制備。cmcs-8:FT-IR:2930.8,1737.3，1641.0,1403.7，1342.8,1239.3，1065.4.&NMR(500MHz，D20):4.9(H!),4.2-3.6(H2,H3，H4,H5,H6)，4.1(O-CH2-COOH),3.8(0-CH2CH2-N+)，3.7(0-CH2CH2-N+)，3.6(0-CH2-(CH2)6-CH2-0)，3.2(N+(CH3)3),2.9(NH-CH2-CH(CH3)-COO),2.7(NH-CH2-CH(CH3)-COO),2.0(NH-CO-CH3)，1.7-1.2(0-CH2-(CH2)6-CH2-0)，1.3(NH-CH2-CH(CH3)-COO).13CNMR(500MHz,D2O):178.1(NH《0-CH3),175.0(NH-CH2-CH(CH3)-￡00),169.6(0-CH2-￡OOH),100.7(d),79.4(C4)，77.0(C5),75.5(0-￡H2-COOH)，71.7(C3)，68.7(C6),64.3(0-CH￡H2-N+),63.1(0-￡H2CH2-N+)，62.0(0-￡H2-(CH2)6-^H2-0),58.0(C2),51,2(N+(CH3)3),47.4(NH《H2-CH(CH3)-COO),31.3(NH-CH2-￡H(CH3)-COO),28.0(NH-CO-￡H3),27.6-24.9(0-CH2-(￡H2)6-CH2-0,NH-CH2-CH(￡H3)-COO).根據cmcs-8元素分析的數據，可以計算出甲基丙烯酸氧基辛基磷酰膽堿的取代度為19.2%。實施例41.甲基丙烯酸羥癸酯的制備用癸二醇與四氫呋喃、三乙胺反應，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸羥乙酯的制備。2.甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿的合成用甲基丙烯酸羥癸酯與COP反應制得，制備方法同實施例1中甲基丙烯酸氧基乙基磷酰膽堿的制備。3.甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿接枝羧甲基殼聚糖(cmcs-10)用甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿與羧甲基殼聚糖反應，制備方法同實施例1中cmcs-2的制備。cmcs-10:FT-IR:2925.3,1726.3,1637.4，1473.9，1378.0，1232.2，1082.9.NMR(500MHz,D20):5.1(HO,4.2(O-Qib-COOH),4.0(0-CH2CH2-N+),4.0-3.4(H2,H3,H4,H5,H6)，3.8(0-Qi2CH2-N+),3.7(0-Cli2-(CH2)8-CH2-0)，3.2(N+(CH3)3),2.9(NH-CH2-CH(CH3)-COO)，2.7(NH-CH2-Cg(CH3)-COO),2.0(NH陽CO-CH3)，1.6-1.2(0-CH2-(CH2)8-CH2-0),1.3(NH-CH2-CH(Qi3)-COO).13CNMR(500MHz,D2O):177.1(NH-￡0-CH3)，174.6(CH(CH3)-￡00)，169.6(0-CH2-￡OOH),100.1(d)，79.2(C4)，77.0(C5)，72.0(NH-CH2-0-￡H2-COOH)，71.2(C3),68.8(C6)，64.3(0-CH2￡H2-N+),62.6(0-￡H2CH2-N+)，62.0(0-￡H2-(CH2)6-GH2-0),59.0(C2),56.8(N+(CH3)3),49.4(NH-￡H2-CH(CH3)-COO),33.1(NH-CH2-￡H(CH3)-COO),29.3(NH-CO-￡H3),28.3-24.9(0-CH2-(￡H2)8-CH2-0,NH-CH2-CH(￡H3)-COO).根據cmcs-10元素分析的數據，可以計算出甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿的取代度為19.3%。實施例5:1.甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿接枝殼聚糖(mpclO-cs)用甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿與殼聚糖反應，制備方法同實施例1中cmcs-2的制備。mpclO-cs'.FT-IR:2931.8,1715.6,1659.4，1481.0,1381.5,1213,9,1040.6.NMR(500MHz,D20):4.5(Hi),4.2(0-CH2CH2-N+)，3.9(0-CH2-(CH2)8-CH2-0)，3.9-3.4(H2,H3,H4，H5，H6),3.5(0-CH2CH2-N+),3.1(N+(CH3)3),2.8(NH-CH2-CH(CH3)-COO),2.1(NH-CH2-CH(CH3)-COO),1.9(NH-CO-CHs)，1.5-1.2(O-CHHQi^-CHrO,NH-CH2-CH(CH3)-COO).13CNMR(500MHz，D2O):177.3(NH-CH2-CH(CH3)-￡00),100.4(d),79.2(C4),77.5(C5)，72.3(C3),64.0(C6),63.0(0-CH2￡H2-N+),62.7(0-^H2CH2-N+),62.0(0-￡H2-(CH2)8-￡H2-0)，56.7(C2),50.1(NH-￡H2-CH(CH3)-COO)，32.5(NH-CH2-￡H(CH3)-COO)，31.0-24.9(0-CH2-(￡H2)8-CH2-0，NH-CH2-CH(￡H3)-COO).根據mpc-cs元素分析的數據，可以計算出甲基丙烯酸氧基癸基磷酰膽堿的取代度為76.4%。實施例6N-2-甲基丙酰氧基癸基磷脂酰膽堿-殼聚糖(mpcl0-cs)增溶多西紫杉醇將20mgN-2-甲基丙酰氧基乙基磷脂酰膽堿-殼聚糖(實施例5中所制備)溶解在2ml蒸餾水中，同時將4mg多西紫杉醇溶解在0.2ml無水乙醇中，兩者混合超聲30min，蒸餾水透析12h，0.8nm微孔濾膜過濾，得到多西紫杉醇脂質體溶液。用HPLC法測定溶液中藥物含量為0.26mg/ml.實施例7:粒徑的測定將不同碳鏈長的羧甲基殼聚糖衍生物及其多西紫杉醇凍干品30mg，溶于3ml純水，室溫超聲30min后用Zetasizer3000HSinstrument(MalvernInstruments,Malvern,UK)在633nm，25°C:He-Ne激光測定粒徑。結果見表l表l:不同碳鏈長羧甲基殼聚糖衍生物粒徑(nm)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1、下列結構式I的殼聚糖衍生物id="icf0001"file="S2008100239040C00011.gif"wi="99"he="76"top="43"left="71"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>其中R1＝H或CH2COOH粘均分子量2k-30萬，R取代度為10-80％；脫乙酰度55-92％；n＝2-12。2、權利要求1的殼聚糖衍生物，其中R取代度為15-77%,脫乙酰度為50-92%。3、權利要求1的殼聚糖衍生物，其中n:2、5、8、10或12。4、一種藥物組合物，其中含有藥物及權利要求1的殼聚糖衍生物。5、權利要求4的藥物組合物，其中藥物選自紫杉醇、多烯紫杉醇或喜樹堿。全文摘要本發明涉及高分子化學及藥用輔料領域。具體涉及一類仿生型殼聚糖衍生物(I)，它們與藥物能形成類脂質體，本發明還公開了其制備方法，還涉及其作為不同類型藥物載體的作用。文檔編號A61K9/127GK101265304SQ20081002390公開日2008年9月17日申請日期2008年4月18日優先權日2008年4月18日發明者吳曉莉,平其能,燦張,韜楊,濤閔申請人:中國藥科大學