[發明專利]靶向多功能聚合物納米探針的制備及其在對含TK細胞顯像中的應用

有效

• 申請號: 201810059203.6
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108219089B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 和慶鋼;任榮;張宏;田梅
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/22;C08F220/28;C08F8/44;C08F8/32;A61K31/522;A61K49/00;A61K49/10;A61K51/04;A61K51/06;A61K47/58
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種靶向多功能聚合物納米探針的制備及其在對含TK細胞顯像中的應用。本發明采用RAFT聚合的方式得到一種新型兩親性嵌段聚合物，通過氨解和酰胺化反應對聚合物進行功能化后修飾。利用巰烯點擊反應，可以將噴昔洛韋藥物鍵接到聚合物末端，得到靶向聚合物，靶向聚合物在水溶液中自組裝成納米粒子后可以對含TK報告基因的細胞進行特異性識別。

技術領域

本發明屬于高分子材料及生物成像領域，涉及一種新型兩親性嵌段聚合物、其后修飾產物及應用，尤其是一種新型靶向多功能聚合物納米粒子及其制備和其在對TK轉染細胞特異性顯像中的應用。

背景技術

目前常用的成像分析方法有磁共振成像(MRI)、光學成像、放射性核素顯像。然而，在目前所有的分子影像技術中，各種不同的影像技術分別具有各自的優勢，但是不同的顯像技術也同時存在自身難以克服的缺點或局限性。光學成像能夠提供細胞及分子水平上高分辨率的結構信息.但是光學顯像的穿透性限制，只能對皮下組織進行成像；MRI技術對此卻不受此限制，它能提供三維解剖式的結構信息，但是靈敏度比較低。放射性核素顯像靈敏度很高，但分辨率較差。因此，將兩種或者多種成像方式融合進行雙模態或多模態成像，對發展高靈敏、高特異性示蹤方法具有重要的意義。

迄今為止，聚合物材料的納米粒子廣泛用于生物領域，這是由于聚合物具有以下優點：(1)聚合物分子量大，作為載體能使藥物在病灶部位停留較長時間；(2)可以把一些具有靶向作用或治療顯像組分通過化學鍵合的方式結合到聚合物上；(3)聚合物和降解產物對機體毒副作用小，能避免載體材料在人體器官組織內積聚，產生毒副作用。兩親性嵌段共聚物在水溶液中可以自組裝形成膠束，也是一種聚合物納米粒子。這些納米粒子大小分布很窄，具有核殼結構，疏水鏈段之間聚集形成粒子的內核，外殼則由親水鏈段形成刷狀結構，這些親水鏈段通常具有生物相容性并對粒子分散在水中起立體穩定作用，在親水鏈段末端還可引入具有靶向功能的組分。

單純皰疹病毒胸腺嘧啶核苷激酶(HSV1-TK)基因是基因顯像技術中較為常見的報告基因。其能夠將核苷類似物磷酸化為5-磷酸核苷，5-磷酸核苷因不能跨越細胞膜，所以將滯留在細胞中，實現在特定TK轉染細胞中的聚集。¹⁸F取代的噴昔洛韋小分子藥物在正電子發射斷層掃描(PET)示蹤TK轉染細胞中取得了很高的對比度，但是將其作為靶向基團的研究卻沒有報道。

本發明公開了一種新型靶向多功能聚合物納米離子及其制備方法。采用可逆-加成-斷裂-鏈轉移聚合(RAFT聚合)的方式得到一種新型兩親性嵌段聚合物，通過氨解和酰胺化反應對聚合物進行功能化后修飾。利用巰烯點擊反應，將噴昔洛韋藥物鍵接到聚合物末端。在水溶液中自組裝成納米粒子后可以對含TK報告基因的細胞進行特異性識別。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種新型兩親性嵌段聚合物、其后修飾產物及其應用，尤其是靶向多功能聚合物納米探針及其在對TK轉染細胞特異性顯像中的應用。

新型兩親性嵌段聚合物，是采用含三硫酯的鏈轉移劑以RAFT聚合的方式得到第一嵌段為聚Boc保護的2-氨基丙烯酸乙酯(BEA)、第二嵌段為寡聚PEG丙烯酸酯單體(OEGA)和五氟苯酚丙烯酸酯無規共聚的嵌段聚合物；所述的新型兩親性嵌段聚合物的結構式為：

其中，R₁為R₂為m、n、x、y均為聚合度，可取任意值。

將得到的嵌段聚合物進行后修飾：將聚合物中的五氟苯酚酯基團用含氨基的功能分子進行氨解形成酰胺，從而將功能分子鍵接到聚合物側鏈上，得到產物1；再將產物1中BEA鏈段在三氟乙酸中進行脫boc保護，得到的氨基與含酯基或醛基的分子反應，得到產物2。優選的，所述的含氨基的功能分子為氨基酸、氨基釓特酸、阿霉素、或紫杉醇。優選的，所述的含酯基或醛基的分子為羅丹明、熒光素、聯吡啶、或喜樹堿。