[发明专利]一种利用改性超支化高分子制备类生物膜囊泡结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种利用超支化高分子通过改性后自组装形成类生物膜结构的管状生物囊泡的制备方法，最终得到的结构具有很好的生物相容性。

背景技术

超分子自组装在活性生物系统中起到确保传输、形成屏障、模板化和传递信号过程的作用，这些都是生物系统得以正常运作的最基本需求。从天然和合成物质中获得的自组装纳米结构具有很强的吸引力，因为它们能够模仿生物膜或生物器的结构而具有靶向释放药物、蛋白和基因的潜能。脂质体是人工制备的脂质二重层结构，可以模拟生物细胞膜，它在纳米医学中经常被用作细胞探针或仿生材料。然而，在合成设计过程中，要达到某些特定的性能依然极具挑战性，如制备出具有在特定尺寸保持均一性及能够抵抗外界刺激的自组装纳米结构。现在已经开发出来很多技术，可以制备出聚合物容器、无机容器、无机-有机杂化容器。

发明内容

本发明针对现有技术的需求及不足，利用一种生物相容性良好的超支化高分子通过改性后自组装形成的仿生物膜结构的管状囊泡结构。该囊泡结构具有更大的表面积，因而有利于化学改性并能提高药物装载量。这种结构有很多优点，在作为药物载体、基因载体和RNA载体等领域均有很高的应用潜能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用改性超支化高分子制备类生物膜囊泡结构的方法，包括以下步骤：

(1)制备PEI 1：将5-己炔酸和PEI的酰胺类同系物配成溶液加入到试管中，将试管密封后进行加热；所述溶液中5-己炔酸的质量浓度为0.05～0.2g/mL，聚合物PEI的酰胺类同系物质量浓度为0.07～0.25g/mL；

(2)制备CD-PEI 1：往(1)中的生成物溶液中加入抗坏血酸钠，五水硫酸铜，环糊精，然后将试管密封后加热反应，得到CD-PEI 1，然后用丙酮进行沉淀后透析；所述抗坏血酸钠、五水硫酸铜、环糊精在溶液中的质量浓度分别为1.67～10mg/mL、0.67～3.3mg/mL、0.12～5mg/mL；所述丙酮的体积为上述溶液体积的6.6～25倍；

(3)制备Ada-Cal：将(2)中的生成物和三环癸烷胺配成溶液，并加入1.032g/mL的二环己基碳二亚胺溶液，加热到30℃以上后搅拌反应至少10小时，然后将反应混合物过滤，用丙酮沉淀，将得到的产物溶解并冷冻干燥；所述(2)中的生成物和三环癸烷胺在溶液中的质量浓度分别为0.007～0.075g/mL、0.027～0.1g/mL；二环己基碳二亚胺溶液的体积为上述溶液的0.8～3倍；

(4)超支化分子自组装：将(2)中制备的CD-PEI 1和(3)中制备的Ada-Cal加入到水中搅拌至少10小时，得到类生物膜囊泡结构；所述CD-PEI 1和Ada-Cal的质量浓度均为0.03～0.3mg/mL。

所述步骤(1)的加热方式为：将密封试管置于CEM单模式聚焦微波合成仪中在70～95℃、20～50W功率下反应10～60min。

所述步骤(2)的加热方式为：将密封试管置于CEM单模式聚焦微波合成仪中在70～90℃、20～50W功率下反应50～100min。

所述步骤(3)加热到30～80℃搅拌反应12～36小时。

所述步骤(4)搅拌时间为12～36小时。

本发明所述的环糊精(Cyclodextrin，简称CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6～12个D-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精。α、β、γ-环糊精分别是6，7，8个D(+)-吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，其分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状物，腔内部呈相对疏水性，而所有羟基则在分子外部。环糊精能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度和溶解速度，如前列腺素-CD包合物能增加主药的溶解度从而制成注射剂。它还能提高药物(如肠康颗粒挥发油的稳定性和生物利用度；减少药物(如穿心莲)的不良气味或苦味；降低药物(如双氯芬酸钠)的刺激和毒副作用；以及使药物(如盐酸小檗碱)缓释和改善剂型。本发明所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或几种，优选(6-叠氮基-6-脱氧基)-b-环糊精。