[发明专利]一种可降解超支化聚酰胺胺的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种用于药物控制释放的可降解超支化聚酰胺胺的制备方法及其应用。

背景技术

超支化聚酰胺胺，不仅具有与树枝状聚酰胺胺相似的结构和特性，而且制备容易、无需仔细分离提纯，通过一步法即可由单体合成得到所需的聚合物，因此受到了广大研究人员的青睐。超支化聚酰胺胺内部具有空腔，可以包裹药物分子，如基因、抗肿瘤药物等；其分子表面大量的末端基团不仅能够通过各种修饰改善材料本身的性能还可以连接基因和抗体等生物活性物质，这就为设计缓释和靶向制剂提供了极大的便利。

对超支化聚酰胺胺阳离子聚合物末端基团进行修饰可以改变其化学属性，甚至影响其物理性质，如电荷、亲水性、溶解度等。聚乙二醇(PEG)是应用最广泛的微粒表面修饰材料，亲水性的PEG链可形成空间位阻使粒子稳定性增加而不易聚集，同时能够屏蔽血液中蛋白质等物质的吸附和躲避网状内皮系统的摄取，延长了载体在体内的循环时间，提高了药物的生物利用度。

理想的药物载体材料应该是无毒、生物相容的，不仅能够保护药物的活性，还能够在体内降解为小分子物质、容易被人体代谢，这就要求载体材料具有可生物降解性。然而，目前报道的超支化聚合物基因、药物载体多为不可降解的，不仅具有一定的生物毒性，而且无法实现对基因、药物的充分释放。在超支化聚合物的制备过程中引入功能性的单体可实现聚合物材料的可降解性。研究人员发现，人体细胞内还原性谷胱甘肽(GSH)的浓度为2～10mM，远大于细胞外GSH的浓度(2～10μM)；对于肿瘤细胞，其细胞内GSH的浓度要比正常细胞内GSH浓度高4倍，这使得肿瘤细胞内外的还原电势存在较大差异。另外，人体内不同组织环境的pH也存在差异，例如，人体正常血液的pH为7.4，正常组织的细胞外环境pH为7.2～7.4，而肿瘤组织的细胞外环境pH为6.2～6.8，肿瘤细胞内涵体和溶酶体的pH值分别为5.5～6.5和4.5～5.0。因此，可通过引入含有二硫键或缩酮键的功能性单体，使制备得到的聚合物具有还原响应性或者pH响应性，以其为药物、基因载体可实现对药物、基因的控释作用：在血液循环中不释放药物、基因，当到达肿瘤酸性或还原性环境时发生降解而快速释放出药物、基因，提高了药物的治疗效果和基因的转染效率。

理想的药物载体材料除了具有生物相容性，还应具有主动靶向性。现有的研究已经证明肿瘤细胞表面的一种连接糖基化磷脂酰肌醇的膜糖蛋白(FR)能够与叶酸(FA)发生特异性结合。FR在大部分人体肿瘤细胞上都过度表达，而在正常组织器官中则很少表达。因此在超支化聚合物表面修饰叶酸，可赋予载体材料肿瘤主动靶向性，很大程度上提高了药物、基因的生物利用率。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种可降解超支化聚酰胺胺的制备方法及其应用，以提供一种具有可降解性、环境响应性和生物利用度高的作为药物载体的聚合物。

技术内容：为实现上述技术目的，本发明提出一种可降解超支化聚酰胺胺的制备方法，其包括如下步骤：将2.0～6.0mmol含有二硫键或缩酮键的双官能团单体与2.0～6.0mmol含有氨基的三官能团单体在甲醇或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中混合，优选地在甲醇中混合，考虑到甲醇价格便宜、毒性相对较小，对环境污染小，然后在40～60℃、磁力搅拌下进行迈克尔加成聚合反应，4～8天后再次加入2.0～6.0mmol的含有氨基的三官能团单体反应1～3天得到粗产物，从而将聚合物末端的双键全部转化为氨基，这样，一方面，聚合物表面含有大量的氨基一方面有利于聚合物修饰，如修饰带有羧基的物质(叶酸)，另一方面氨基带正电，有利于与基因相结合，提高基因的转染效率。将粗产物进行纯化，然后在室温下真空干燥得到终产物可降解超支化聚酰胺胺。具体地纯化方法包括现将得到的粗产物在剧烈搅拌下倒入大量的乙醚中，采用离心方法分离出沉淀物，然后再将沉淀物溶于甲醇中，在5％浓盐酸的丙酮溶液中沉淀、分离、干燥。

其中，所述双官能团单体为N，N′-双(丙烯酰)胱胺、2,2-二甲基丙烯酰氧基-1-乙氧基丙烷或2,2-二甲基丙烯酰胺基-1-乙氧基丙烷中的任意一种；所述的三官能团单体为1-(2-胺乙基)哌嗪或二乙烯三胺。