本发明涉及高分子合成，尤其是指一种氧化响应性的peg脂质及其制备方法与应用。
背景技术：
1、对于常用的小分子药物，常规静脉注射给药体内代谢时间短，为了维持一定血药浓度需要频繁给药，相应地对人体的毒性增强。脂质体载药可以延长药物在体内的循环时间，但是普通脂质体易被巨噬细胞吞噬，导致静脉注射后迅速分布至肝、脾等器官，体内血液循环时间不够长，靶向性不够等问题，并且由于装载的药物完全由于浓度梯度差而缓慢释放，目标组织或细胞无法获得足够的药物。开发具有生物相容性的类脂质体，能在体内骗过巨噬细胞实现长循环意义重大。
2、聚乙二醇(peg)类脂质体衍生物，通过分子设计，可以兼具亲水性、柔顺性的特点，能有效延长脂质体内循环时间，减少被巨噬细胞吞噬的可能性。以peg化技术制备阿霉素脂质体，有效延长了阿霉素在血液内的循环时间，增加了其在肿瘤中的分布、提高肿瘤抑制率，并降低了心脏毒性。该研究成果发表后，立即掀起了peg化脂质体研究的热潮。近年来取得了很好的研究成果，如peg化阿霉素脂质体(doxil)已经获得fda批准用于卵巢癌、卡氏肉瘤等疾病的治疗；顺铂peg化脂质体的半衰期由原来普通脂质体的20分钟延长至5天。目前还有多种peg化脂质体制剂在临床实验中。但是由于peg会在细胞外围生成晕环影响药物在目标组织或细胞的释放，致使这类peg化脂质体装载的纳米颗粒在释放方面存在缺陷。发展在病灶部位响应性释放的药物递送系统具有重要意义。
3、由于硒元素独特的氧化还原特性，使得含硒化合物成为一类特殊的材料，具有氧化、还原、辐照等多重刺激响应性，在生物医用高分子等领域都有广泛的研究(xu h.p.；weic.,zhang,x.accounts of chemical research 2013,46:1647-1658；sun c.x.,tan,y.z.,xu,h.p.,acs materials lett.2020,2,1173-1177；journal of materials chemistry bjournal of materials chemistry b)。发展在目标组织或器官响应性释放装载药物的纳米载体，能有效提高药物作用疗效并减少其毒副作用。针对炎症部位或肿瘤组织活性氧浓度较正常组织高数量级的特性，各类含有c-se或se-se键大分子化合物被用于药物控制释放，更重要的是其氧化产物硒酸是能调节癌细胞蛋白表达，激活自然杀伤细胞(nk cells)加强肿瘤的免疫治疗(wei z.,yi y.,yang j.j.,wang h.,zhao y.l.,et al,adv.mater.2022,2108167)。
4、早期含硒聚合物的合成策略是含卤单体与硒化物亲核加成，硒化物通常原位制备，并且严格气体保护，制得的聚合物分子量偏低、溶解性差、纯化困难(li q.l.,panx.q.,zhu j.,zhu x.l.,et al.,org.chem.front.2020,7(18),2815-2841)。近年来发展了其他一些更行之有效的制备方法，如设计含硒单体通过逐步聚合反应将硒醚引入聚合物骨架中(cao w.,yang z.m.,xu h.p.,angew.chem.int.ed.2013,52,6233-6237)；直接从元素硒合成独特化学结果的含硒聚合物(wu x.he j.,hu r.r.,tang b.z.,j.am.chem.soc.2021,143(38),15723-15731)；通过含硒环状单体开环聚合反应，将c-se键引入聚合物骨架(wei c.,xuy.,yan b.,hou j.,du z.,lang m.,acs macro lett.2018,7(3),336-340)。通过苯基硒苯乙烯类单体活性自由基聚合制备分子量及分子量分布可控的含硒聚合物(liu s.x.,li q.l.,pan x.q.；zhu j.,zhu x,et al.,macromol.rapidcommun.2021,2000764)。但是含硒聚合物制备仍然存在合成困难、可供选择的单体种类少、难以满足工业化合成等挑战。
5、鉴于此，发展新的制备方法以简便快捷地制备含硒两亲性peg聚合物具有重要的意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种氧化响应性的peg脂质及其制备方法与应用。
2、本发明的第一个目的在于提供一种氧化响应性peg脂质，具有亲水性的peg单元和疏水性的碳链，含有响应性c-se动态共价键。
3、在本发明中，所述氧化响应性peg脂质可以在氧化剂、活性氧条件下发生刺激响应性化学键断键，生成含有亚硒酸结构单元的化合物。
4、在本发明的任意实施例中，所述氧化响应性peg脂质的结构如下所示：
5、
6、其中，-se-连接键为该氧化响应性peg脂质的响应组分，peg为分子量为500-30000的聚乙二醇聚合物，
7、r1为h或具有靶向性的功能基团；
8、进一步地，所述r1优选为叶酸、生育酚中任一种的残基或任一种的功能衍生物的残基，
9、进一步地，所述r1优选为以下结构中任一种：
10、
11、r2为连接键、-oc(＝o)-、-nc(＝o)-、-c(＝o)o-、-oc(＝o)o-、-c(＝o)-、-o-、-nh-、-s-、-c(＝o)s-、-sc(＝o)-、-nrec(＝o)-、-c(＝o)nrc-、-nrcc(＝o)nrc-、-oc(＝o)nrc-、-nrcc(＝o)o-、-sc(＝o)nrc和-nrcc(＝o)s-中的至少一种或多种，其中，rc每次出现时各自独立地为氢原子或c1-12烷基；
12、进一步地，基团“-nrcc(＝o)nrc-中，两个rc各自独立地为氢原子或c1-12烷基，即两个rc可以相同或不同。
13、本发明中，“连接键”指只起连接作用，不含有任何原子，当某个基团定义可以为连接键时，也即表示该基团可以不存在。
14、在本发明中，基团中的碳原子数范围以下标形式标注在c的下标位置，表示该基团具有的碳原子数，例如c1-12表示“具有1至12个碳原子”，即可选自cl、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12亚烷基中任―种亚烷基。本发明中，在没有特别说明的情况下，以区间形式标记的下标均表示可选自该范围内任一整数，该范围包括两个端点。
15、r3为氨基酸、氨基酸衍生物、peg、peg衍生物、阳离子衍生物、磷酯、胆固醇酯、粪固醇酯、谷固醇酯、麦角固醇酯、菜油固醇酯、豆固醇酯、菜籽固醇酯、番茄碱、熊果酸、a-生育酚中任一种或多种；
16、在本发明中，r3中所指为一种基团，是由共轭双键修饰的酯类化合物与硒醇通过点击反应链接到氧化响应性peg脂质中的。
17、t1为3-6的整数，可以为4-6，5-6或3-5，具体也可以为3、4、5、6。
18、t2为1-18的整数，可以为2-18，3-18，4-18，5-18，6-18，7-18，8-18，9-18，10-18，11-18，12-18，13-18，14-18，15-18，16-18，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18，或者任意两个数值之间的任意值。
19、本发明的第二个目的在于提供所述氧化响应性的peg脂质的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：长链peg、硒内酯、共轭双键修饰的酯类化合物在碱性试剂的作用下进行反应，得到所述氧化响应性的peg脂质。
20、在本发明的任意实施例中，所述长链peg结构式如下所示：
21、
22、其中，所述长链peg的分子量为500-30000，
23、r1为h或具有靶向性的功能基团；优选为叶酸、生育酚中任一种的残基或任一种的功能衍生物的残基，
24、进一步r1优选为以下结构中任一种，
25、
26、r’为氨基或羟基。
27、在本发明的任意实施例中，所述共轭双键修饰的酯类化合物选自以下化合物中的一种或多种：
28、
29、其中，r”为c1-18烷基；更优选各自独立地选自为c5-c18的链烷烃中的任一种，具体的可以为cl、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17、c18。
30、r”为h或ch3-。
31、在本发明的任意实施例中，所述共轭双键修饰的酯类化合物中的酯类化合物选自氨基酸、氨基酸衍生物、peg、peg衍生物、阳离子衍生物、磷酯、胆固醇酯、粪固醇酯、谷固醇酯、麦角固醇酯、菜油固醇酯、豆固醇酯、菜籽固醇酯、番茄碱、熊果酸或a-生育酚中任一种及其组合物。
32、本发明中的氨基酸的来源，在没有特别指明的情况下没有特别限制，既可以为天然来源，也可以是非天然来源，还可以为两者的混合。本发明中的氨基酸结构类型，在没有特别指明的情况下没有特别限制，既可以指l-型，也可以指d-型，还可以为两者的混合。
33、在本发明的一个实施方案中，氨基酸为疏水性氨基酸，选自色氨酸(trp)、苯丙氨酸(phe)、绿氨酸(vai)、异亮氨酸(ue)、亮氨酸(leu)和酪氨酸(tyr)中任一种。
34、在本发明的另一个实施方案中，氨基酸为亲水性氨基酸，选自谷氨酸(glu)、天冬氨酸(asp)、组氨酸(his)、谷氨酰胺(gin)、天冬酰胺(asn)、丝氨酸(ser)、苏氨酸(thr)、脯氨酸(pro)、甘氨酸(gly)、赖氨酸(lys)和精氨酸(arg)中任一种。
35、在本发明中，所述共轭双键修饰的酯类化合物中的酯类化合物是将选自氨基酸、氨基酸衍生物、peg、peg衍生物、阳离子衍生物、磷酯、胆固醇酯、粪固醇酯、谷固醇酯、麦角固醇酯、菜油固醇酯、豆固醇酯、菜籽固醇酯、番茄碱、熊果酸或a-生育酚等化物中的一种与丙烯酸类、丙烯酰氯类化合物通过酯化反应或亲核取代反应修饰得到的，因此所得共轭双键修饰的酯类化合物具有共轭双键，具体修饰的位置不做特别限定，只要能与与丙烯酸类、丙烯酰氯类化合物进行酯化反应或亲核取代反应即可。
36、所述硒内酯包括如下(2)所示的化合物：
37、
38、n为1-4之间的整数，可以为1-3，2-4，或者具体为1、2、3、4，或任一项两个数值之间的任意值。
39、进一步的，所述含硒环氧化合物选自γ-硒代丁内酯、γ-硒代戊内酯、γ-硒代丙己酯、γ-硒代庚内酯中的至少一种。
40、在本发明的任意实施例中，所述反应的条件为：惰性气体氛围下，20-60℃搅拌反应2-100小时；所述碱性试剂为三乙胺、三丁基磷和dbu中的一种或多种。通过通入惰性气体，去除反应系统中的氧，保证处于低氧状态。
41、在本发明的任意实施例中，所述长链peg占包含反应溶剂的溶液中的总反应物的摩尔百分比为10-80％。
42、在本发明的任意实施例中，所述共轭双键修饰的酯类化合物占总反应物的摩尔百分比约为10-80％。
43、在本发明的任意实施例中，所述硒内酯占总反应物的摩尔百分比为10-80％
44、在本发明的任意实施例中，所述反应溶剂为本领域常规的有机溶剂，可以选用异丙醇、石油醚、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、丙酮、丁酮、乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、水及其混合溶剂。
45、在本发明的任意实施例中，待反应结束后，还包括对将反应结束的反应液用正己烷、乙醚等有机溶剂沉淀，然后真空干燥至恒重，得到所述氧化响应性的peg脂质。
46、本发明的第三个目的在于提供脂质体组合物，包括所述的氧化响应性peg脂质、所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
47、本发明的第四个目的在于提供一种靶向递送系统，包括所述的氧化响应性peg脂质、所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
48、本发明的第五个目的在于提供一种药物靶向递送系统，包括所述的氧化响应性peg脂质、所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
49、在本发明的任意实施例中，所述药物不做特别限定，只要能与靶向系统进行负载就可以实现本发明的效果，可以选自放线菌素、多柔比星、柔红霉素、表柔比星、丝裂霉素、培洛梅素、平阳霉素、吡柔比星中任一种。
50、本发明的第六个目的在于提供一种脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒包括所述的氧化响应性peg脂质、所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
51、在本发明的任意实施例中，所述脂质纳米颗粒的制备为本领域常规的方法，比如通过自组装的形式实现，如氧化响应性的peg脂质在水溶液中自组装成10-300nm的载药纳米颗粒。
52、在本发明中，上述氧化响应性peg脂质、靶向递送系统、脂质体组合物、靶向药物递送系统、脂质纳米颗粒在氧化剂、活性氧刺激作用下，c-se键断裂去peg化，生成亚硒酸结构单元，同时释放出装载的药物。含有此类亚硒酸结构的化合物能激活nk细胞实现协同免疫治疗肿瘤。
53、在本发明中，上述氧化响应性peg脂质、脂质体组合物、脂质纳米颗粒在药物或基因递送和刺激响应性释放的应用。
54、本发明中，“递送”是指将实体提供至目标。例如，将药物和/或治疗剂和/或预防剂递送至受试者，所述受试者为人类和/或其它动物的组织和/或细胞。
55、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
56、本发明首次采用硒内酯化合物在氨基或羟基作用下开环反应成硒醇，直接与含有碳碳双键的碳链click反应，一锅法制备氧化响应性的peg脂质，反应条件简单、绿色，原子经济性好。
57、本发明公开的方法单体适用性广，可以有效地利用丙烯酸酯单体结构改造方便的优点，制备得到含不同功能性结构的氧化响应性的peg脂质。
58、本发明公开的高分子材料具有两亲性，能与药物或基因组装成纳米颗粒，用作药物或基因递送的良好载体。c-se键具有高效的ros响应性能，有效释放出装载的药物或基因，提高药物利用率。进一步地，氧化产物有机亚硒酸能原位激活nk细胞，提高免疫治疗肿瘤的效果，在肿瘤联合治疗方面具有重要应用价值。
1.一种氧化响应性peg脂质，其特征在于，具有亲水性的peg单元和疏水性的碳链，含有响应性c-se动态共价键。
2.根据权利要求1中所述氧化响应性peg脂质，其特征在于，所述氧化响应性peg脂质的结构如下所示：
3.一种如权利要求1或2中所述氧化响应性的peg脂质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：长链peg、硒内酯、共轭双键修饰的酯类化合物在碱性试剂的作用下进行反应，得到所述氧化响应性的peg脂质。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述长链peg的结构式如下所示：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述共轭双键修饰的酯类化合物选自以下化合物中的一种或多种：
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述共轭双键修饰的酯类化合物中的酯类化合物选自氨基酸、氨基酸衍生物、peg、peg衍生物、阳离子衍生物、磷酯、胆固醇酯、粪固醇酯、谷固醇酯、麦角固醇酯、菜油固醇酯、豆固醇酯、菜籽固醇酯、番茄碱、熊果酸或a-生育酚中任一种及其组合物；
7.一种脂质体组合物，其特征在于，包括权利要求1或2所述的氧化响应性peg脂质、权利要求3-6中任一项所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
8.一种靶向递送系统，其特征在于，包括权利要求1或2所述的氧化响应性peg脂质、权利要求3-6中任一项所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
9.一种靶向药物递送系统，其特征在于，包括权利要求1或2所述的氧化响应性peg脂质、权利要求3-6中任一项所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
10.一种脂质纳米颗粒，其特征在于，所述脂质纳米颗粒包括权利要求1或2所述的氧化响应性peg脂质、权利要求3-6中任一项所述的制备方法所得氧化响应性peg脂质。
