[发明专利]一种超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物领域，特别涉及超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制备方法。

背景技术

基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。成功的基因治疗依赖于有效的基因载体，常见的载体分为病毒类载体和非病毒载体。病毒类载体包括逆转录病毒、腺病毒(AV)、腺相关病毒(AAV)、单纯疱疹病毒(HSV)、痘苗病毒(VV)等。但是病毒类载体在临床应用中存在着很大的安全隐患，在基因治疗历史上首例患者死亡事件以及著名的法国“气泡婴儿”事件，在很大程度上都是由病毒类基因载体的不安全性造成的。非病毒载体多为高分子阳离子聚合物，因其安全、有效、无免疫原性等优点，已成为病毒类载体最有希望的替代者。阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)是非病毒类载体中受到关注最多的一个，它已经在体外和体内的转染实验中得到应用，但由于其毒性高、转染效率低、在体内运输过程的非特异性吸附以及没有靶向性的缺点，阻碍了它的进一步发展。

在众多已经报道的聚阳离子载体中，聚乙烯亚胺（PEI）由于其具有独特的“质子海绵效应”能够实现高效的基因传递而倍受关注[参见Boussif O,Zanta M.A,Behr J.P.et al.A Versatile Vector for Gene and Oligonucleotide Transfer into Cells in Culture and in Vivo–Polyethylenimine.PNAS,1995;92:7297-7301]。PEI的优点在于电荷密度集中，对基因物质有强的复合能力，在低质量（m/m）比即能获得最佳转染效率。

近来，研究者们围绕降低毒性和提高转染效率展开了一系列对PEI的改性工作。例如，人们将疏水链段胆固醇、聚己内酯、聚乳酸等接入PEI上得到两亲性的聚合物。在一定程度上降低的细胞毒性和转染效率。但这类聚合物制备方法相对复杂，并且转染效率也没有太大提高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制备方法，所述共聚物的细胞毒性低，对于基因物质的负载能力强，转染效率高。

本发明公开了一种超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物，如式（I）所示：

其中，n1，n2，n3，x和y均为聚合度，n1，n2，n3，x和y均大于或等于1；600≥x+y≥40;

150≥n1+n2+n3≥5。

本发明公开了一种超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物的制备方法，包括以下步骤：

将超支化聚乙烯亚胺、L-丙氨酸N-羧酸酐在有机溶剂中反应，得到式（I）所示的超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物；

其中，n1，n2，n3，x和y均为聚合度，n1，n2，n3，x和y均大于或等于1；600≥x+y≥40;

150≥n1+n2+n3≥5。

优选的，所述超支化聚乙烯亚胺与L-丙氨酸N-羧酸酐的摩尔比为1：10～1:120。

优选的，所述有机溶剂为无水氯仿、二氯甲烷或N,N-二甲基甲酰胺。

优选的，所述超支化聚乙烯亚胺的数均分子量为1800～25000。

优选的，所述超支化聚乙烯亚胺与有机溶剂的质量体积比为1g：(10～100)mL。

优选的，所述反应的温度为0～50℃，所述反应的时间为12～48小时。

本发明公开了上述技术方案所述的超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物或上述技术方案所述方法制备的超支化聚乙烯亚胺接枝的聚丙氨酸共聚物作为基因载体的应用。