[發明專利]可降解TPGS-PEI接枝聚合物、制備方法及在基因藥物傳遞中的應用

在審

• 申請號: 201310586204.3
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103627006A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 趙寶娟;潘杰;李鳳娟;王翔;韓長秀
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G65/48;C12N15/85;A61K48/00;A61K47/34
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技術領域

本發明屬于藥用高分子材料研究領域，具體涉及可降解d-alpha-生育酚琥珀酸聚乙二醇酯-聚乙烯亞胺(TPGS-PEI)接枝聚合物、制備方法及其在基因傳遞中的應用。

背景技術

隨著基因治療的不斷深入，非病毒基因載體的研究近年來取得了很大進展。聚乙烯亞胺(po?lyethylenimine，PEI)是目前研究最為廣泛的陽離子多聚物非病毒基因載體。1995年，Boussif等人首先成功報道了PEI作為非病毒基因載體，該聚合物具有獨特的“質子海綿效應，，能夠實現高效的基因傳遞。(Proceedings?of?the?National?Academy?of?Sciences92(16)，7297-7301，1995)。

PEI高效的轉染效率原因有兩方面：一方面是由于其較高的電荷密度。PEI主鏈3個原子中就含有一個N原子，氨基質子化后有利于壓縮DNA，在低氮磷比(N／P)比即獲得最佳最佳轉染效率；另一方面得益于它具有較好的質子緩沖能力，能夠從內涵體中逃逸出來。在生理pH值條件下，PEI中大約有80％的氨基沒有質子化，隨著pH的降低，PEI上未質子化的氨基會逐步質子化，進而破壞內涵體和溶酶體的膜結構，使復合物迅速逃離進入細胞質中(CHIMIA：International?Journal?for?Chemistry51(1-2)，34-36，1997；Journal?of?Gene?Medicine7(5)，657-663，2005)

從目前的研究結果來看，PEI的轉染性能強烈依賴于分子量，高分子量的PEI具有較好的轉染效率，但由于PEI強的滲透作用，破壞細胞的溶酶體膜，顯出細胞毒性；而低分子量PEI毒性雖小，但卻轉染效率低下(Journal?of?Gene?Medicine7(8)，992-1009，2005)。作為金標準的PEI25k(Mn=2.5×10⁴Da)雖然具有較高的轉染效率，但細胞毒性及其不可降解性大大限制了其應用。

為了解決此困難，科學研究者做了大量的PEI修飾和改性的工作。近年來已有研究證實，對PEI進行聚乙二醇(PEG)修飾后可明顯提高PEI-DNA的溶解性，屏蔽復合物表面的正電荷，降低細胞毒性，延長體內循環時間(Macromolecules35(18)，6867-6874，2002)。但采用聚乙二醇1000維生素E琥珀酸酯(D-α-tocopherol?polyethylene?glycol1000succinate，TPGS)修飾PEI的接枝聚合物則未見文獻報道。

TPGS是天然維生素E的水溶性衍生物，由維生素E琥珀酸酯(vitamin?E?succinate，VES)的羧基與聚乙二醇1000(polyethylene?glycol1000，PEG1000)酯化而成。因此，在用作各種藥物載體的過程中，同時具有PEG及維生素E的優點，包括：可以延長藥物在血漿中的半衰期，提高藥物的細胞攝取率等。TPGS的兩親性質和較大的分子表面積，使其成為出色的非離子表面活性劑。被FDA批準用作制劑中的增溶劑、吸收促進劑、乳化劑、增塑劑等。另外，TPGS可以抑制P-糖蛋白的外排作用，提高受P-糖蛋白阻滯的藥物的生物利用度，并能有效克服腫瘤細胞的多藥耐藥性(multidrugresistance，MDR)(Biomaterials2012，33(19)，4889-4906.)

本領域目前需要得到具有較高的轉染效率，細胞毒性低且可以降解的修飾改性的聚乙烯亞胺(PEI)作為基因藥物載體材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種d-alpha-生育酚琥珀酸聚7二醇酯接枝聚乙烯亞胺(TPGS-PEI)聚合物、制備方法及其在基因傳遞中的應用。所合成的d-alpha-生育酚琥珀酸聚乙二醇酯-聚乙烯亞胺(TPGS-PEI)接枝聚合物為可降解陽離子聚合物，未見文獻報道。