聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物及其製備方法和納米粒子的製作方法

2023-06-10 21:06:01

專利名稱：聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物及其製備方法和納米粒子的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物及其製備方法和一種納米粒子。
背景技術：
聚乙烯亞胺是一類陽離子聚合物，它主要有線性和分枝狀兩種；線性聚乙烯亞胺包含的全是仲胺，而分枝狀聚乙烯亞胺則有伯胺、仲胺和叔胺基。聚乙烯亞胺是一種極有潛力的轉染試劑，線性和支鏈聚乙烯亞胺及其相應的衍生物已經被廣泛的應用於基因治療的相關研究，但聚乙烯亞胺的毒性限制了其臨床實際應用。Pastor-Perez研究表明線性和支鏈聚乙烯亞胺能夠自發螢光；其中，線性聚乙烯亞胺螢光較強，量子產率最高能達到6 %;而支鏈聚乙烯亞胺則只有 I % (L.Pastor-Perez, Macromol.Rapid Commun.2007, 28,1404)。因此，降低聚乙烯亞胺的毒性並提高其螢光效率會使其得到更為廣泛的應用。聚乳酸(PLA)是最早獲美國FDA批准認可能進入人體的可生物降解高分子材料。PLA生物相容性好，在體內降解的最終產物是二氧化碳和水，中間產物乳酸也是體內正常糖代謝的產物，因此，適宜於用作藥物載體材料，目前在人工皮膚及組織工程、藥物的控制釋放等方面已被廣泛應用。眾所周知，如果聚合物中同時具有親水和疏水兩部分組成，那麼這種兩親性聚合物在水溶液中就可以組裝形成聚合物納米顆粒，親水性片段形成外殼，疏水性片段形成內核，形成獨特的核殼結構。這種兩親性聚合物納米顆粒具有載藥量高、載藥範圍廣、穩定性好、體內滯留時間長、獨特的體內分布以及增加藥物的穩定性、提高生物利用度和降低毒副作用等特點。

大量研究表明，兩親性聚合物在水溶液中膠束化形成的膠束在納米尺寸範圍內，這些納米粒子大小分布很窄，具有核殼結構，因此，在水中膠束化是製備聚合物納米粒子的有效途徑。聚合物納米粒子內核由疏水鏈段組成，可以包裹疏水性藥物，也可以通過形成W/ο/ff復乳的辦法包載親水性藥物；粒子的外殼是親水鏈段並伸展在水中，不僅為聚合物納米粒子分散在水中起立穩定作用還可以引入具有靶向功能的組分。而且，通過調整兩親性聚合物的結構，可以很容易地控制聚合物膠束的尺寸和形態。因此，這些核-殼型的膠束可以用於藥物載體包載水溶性差的藥物。螢光探針在生物標記、細胞示蹤和實時成像及生物檢測和識別等領域具有廣泛的應用前景。但傳統的有機螢光染料在應用中也存在一些難以克服的缺陷，如容易光致褪色，具有較大的毒性等。

發明內容
本發明的目的是提供一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物及其製備方法，以及一種負載有水溶性藥物的聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的納米粒子。
本發明提供了一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物，其中，所述聚乙烯亞
胺-脂肪族聚酯接枝聚合物具有式(1)所示的結構:
權利要求
1.一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物，其特徵在於，所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物具有式(I)所示的結構:
2.根據權利要求1所述的聚合物，其中，所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的重均分子量為10000-100000。
3.根據權利要求1或2所述的聚合物，其中，所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物為顆粒直徑為100nm-150nm的納米粒子。
4.一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的製備方法，其特徵在於，該方法包括在有機胺的存在下，將酯和聚乙烯亞胺在有機溶劑中接觸，所述接觸的條件使得到含有式(I)所示的聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的反應產物的混合物；所述酯選自丙交酯、乙交酯和己內酯中的一種或多種；所述聚乙烯亞胺具有式(5)所示的結構:
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述聚乙烯亞胺的重均分子量為600-25000;得到的所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的重均分子量為10000-100000。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述酯與聚乙烯亞胺的摩爾比為15-1500: I。
7.根據權利要求4或5所述的方法，其中，相對於0.5g聚乙烯亞胺，所述有機胺的用量為1.5-8mL ;所述有機胺選自三乙胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一種或多種。
8.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述接觸在惰性氣氛下進行，所述接觸的條件包括:接觸的溫度為70-85°C，接觸的時間為10-15小時。
9.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述有機溶劑選自二氯亞碸、N，N-二甲基甲醯胺和四氫呋喃中的一種或多種。
10.根據權利要求4所述的方法，其中，該方法還包括將所述反應產物混合物中的有機溶劑除去，並在水中沉澱，得到固體產物；再將所述固體產物依次進行水洗、乾燥、用甲苯抽提和將抽提得到的固體產物乾燥。
11.根據權利要求4或10所述的方法，其中，該方法還包括將含有所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物的反應產物混合物和/或純化後得到的聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物與水溶性有機溶劑的混合物與水混合，得到乳液；並將所述乳液中的有機溶劑和水除去。
12.—種納米粒子的製備方法，其中，該方法包括將權利要求1-3中任意一項所述的聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物和水溶性有機溶劑的混合物與水溶性藥物的水溶液混合，得到乳液；並將 所述乳液中的有機溶劑和水除去。
全文摘要
本發明提供公開了一種聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物及其製備方法和一種納米粒子的製備方法。所述聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物具有式(1)所示的結構，其中，a為10-500的整數，b為10-500的整數，R1-R3各自獨立地選自式(2)-式(4)所示結構中的一種或多種，n為12-240的整數，z為6-120的整數，x為12-240的整數，y為12-240的整數。本發明提供的聚乙烯亞胺-脂肪族聚酯接枝聚合物具有優異的螢光性能和生物相容性，在藥物負載和細胞示蹤領域具有廣泛的應用。
文檔編號C08G63/08GK103172845SQ20111043933
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者梁興傑, 吳雁, 孫雲, 曹偉鵬 申請人:國家納米科學中心