侧链带PAMAM的聚合物胶束及其制备方法技术

本发明专利技术提供了侧链带PAMAM的聚合物胶束及其制备方法。聚合物胶束是侧链带有G2.0‑PAMAM的聚合物乙缩醛‑聚乙二醇‑聚己内酯‑G2.0(Acetal‑PEO‑b‑PCL‑G2.0)，其中G2.0代表2代的聚酰胺‑胺型树枝状大分子(G2.0‑PAMAM)。本发明专利技术提供的基于点击化学的制备方法产率高、副反应少、反应条件温和、分离提纯简单、环境污染小，合成的聚合物胶束粒径较小，且表面带有大量正电荷，作为siRNA载体性能优越，具有良好的应用前景。

Polymer micelle and preparation method of side chain PAMAM

The present invention provides a polymer micelle and preparation method of side chain PAMAM. G2.0 PAMAM is a polymer micelle side chain polymer polyethylene glycol acetal polycaprolactone G2.0 (Acetal PEO B PCL G2.0), wherein G2.0 represents polyamide amine dendrimer 2 generation (G2.0 PAMAM). The invention provides the click chemistry based on the preparation method of high yield, less side reaction, mild reaction conditions, simple purification, less pollution to the environment, the synthesis of polymer micelles with smaller particle size, and the surface with a positive charge, as a carrier of siRNA superior performance, has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
侧链带PAMAM的聚合物胶束及其制备方法
本专利技术涉及高分子化学、生物医用材料及纳米技术研究领域，更具体地，涉及侧链带PAMAM的聚合物胶束及其制备方法。
技术介绍
恶性肿瘤的治疗长期以来是一个世界性的难题，在癌症的临床治疗中，肿瘤化疗仍然是其主要的治疗手段，但其效果却受到了肿瘤细胞耐药性的限制。肿瘤细胞对化疗药物所产生的多药耐药(multidrugresistance，MDR)是导致癌症临床治疗失败的重要原因。研究表明很多类型的肿瘤细胞的耐药机制均与其细胞膜上过量表达P-糖蛋白(P-glycoprotein，P-gp)有关。近年来发展起来的小干扰RNA(smallinterferinRNA，siRNA)技术因其特异性强、易包封、安全高效而显示出广阔的应用前景。研究表明，只需将抗MDR的siRNA导入细胞就可以有效的抑制P-gp的表达，从而逆转肿瘤多药耐药性。但另一方面，由于siRNA分子本身在生理环境中易降解，血液循环的半衰期短，进入细胞的能力弱，因此siRNA的系统给药问题成为其在治疗中应用的主要障碍。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种基于点击化学合成的侧链带PAMAM的聚合物胶束，该聚合物胶束利用聚合物载体这一类有前途的siRNA输送体系，该siRNA输送体系在水溶液中，水溶性阳离子聚合物载体可以通过静电相互作用与siRNA形成纳米尺度的复合物，从而保护siRNA，提高进入细胞的能力；聚酰胺-胺型树枝状高分子(Polyamidoaminedendrimer，PAMAM)由于其独特的树枝状结构和较强的质子化能力而使其具有很好的siRNA传递性能；本专利技术利用点击化学合成了这一种侧链带有G2.0-PAMAM的聚合物，并最终制成了聚合物胶束，通过对胶束粒径、Zeta电位以及临界胶束浓度等方面性质的表征，证明了其具有载siRNA的性质，为进一步研究做了巨大的贡献。本专利技术提供了一种基于点击化学合成的侧链带PAMAM的聚合物胶束，其特征在于，所述聚合物胶束是侧链带有G2.0-PAMAM的聚合物乙缩醛-聚乙二醇-聚己内酯-G2.0(Acetal-PEO-b-PCL-G2.0)，其中，G2.0代表2代的聚酰胺-胺型树枝状大分子(G2.0-PAMAM)，所述聚合物胶束的化学结构式如下所示：本专利技术还提供了一种基于点击化学合成侧链带PAMAM的聚合物胶束的方法，所述方法包括以下步骤：1)聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)的合成：将乙缩醛-聚乙二醇和辛酸亚锡溶解于甲苯，得到第一混合物，然后将ε-己内酯和α-溴代-ε-己内酯加入到所述第一混合物中，在惰性气体保护下进行反应，引发ε-己内酯和α-溴代-ε-己内酯发生开环聚合反应，将所得产物在冰乙醚里沉淀，得到固体聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)；2)聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)的合成：将聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)、NaN3溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在惰性气体保护下进行反应，将反应产物透析纯化，然后经冻干得到侧链带有叠氮基团的聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)；3)PAMAM-G2.0树枝状大分子的合成：将3-炔丙胺溶于甲醇中，然后向溶液中滴加丙烯酸甲酯，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第二混合物过硅胶柱进行提纯，得到淡黄色液体PAMAM-G0.5，将得到的PAMAM-G0.5溶于甲醇中，向溶液中滴加乙二胺，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第三混合物溶于甲醇并且在冰乙醚里沉淀以除去未反应的乙二胺，得到淡黄色液体产物PAMAM-G1.0；将所述PAMAM-G1.0溶于甲醇中，然后向溶液中滴加丙烯酸甲酯，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第四混合物过硅胶柱进行提纯，得到淡黄色液体PAMAM-G1.5，将得到的PAMAM-G1.5溶于甲醇中，向溶液中滴加乙二胺，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第五混合物溶于甲醇并且在冰乙醚里沉淀以除去未反应的乙二胺，得到淡黄色液体产物PAMAM-G2.0；4)利用点击化学合成聚合物Acetal-PEO-b-PCL-G2.0：将聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)和PAMAM-G2.0溶于二甲基亚砜(DMSO)中得到混合液，在氩气保护下，将五水硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液依次滴加到所述混合液中以发生反应，将所得的第六混合物进行透析、冻干，得到黄褐色粉末Acetal-PEO-b-PCL-G2.0；5)聚合物Acetal-PEO-b-PCL-G2.0胶束的制备：将聚合物Acetal-PEO-b-PCL-G2.0溶于二甲基亚砜(DMSO)中配置成溶液并且进行溶胀，在搅拌下滴加超纯水得到胶束粗产品，然后将胶束粗产品透析，对透析液进行超滤、冻干，制得所述聚合物胶束。在上述方法中，其中，在步骤1)中，乙缩醛-聚乙二醇、辛酸亚锡、ε-己内酯和α-溴代-ε-己内酯的摩尔比为1:0.05:10:5，乙缩醛-聚乙二醇与甲苯的用量比为1mmol：25mL。在上述方法中，其中，在步骤2)中，聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)与N,N-二甲基甲酰胺的用量比为1mmol:60mL。在上述方法中，其中，在步骤3)的合成PAMAM-G0.5的反应中，3-炔丙胺、丙烯酸甲酯与甲醇的摩尔比为1:4:20。在上述方法中，其中，在步骤3)的合成PAMAM-G1.0的反应中，PAMAM-G0.5、乙二胺与甲醇的摩尔比为1:15:20，并且其中，在将所得的第三混合物溶于甲醇时，所述第三混合物和甲醇的体积比为1:2。在上述方法中，在步骤3)的合成PAMAM-G1.5的反应中，PAMAM-G1.0、丙烯酸甲酯与甲醇的摩尔比为1:8:15。在上述方法中，在步骤3)的合成PAMAM-G2.0的反应中，PAMAM-G1.5、乙二胺与甲醇的摩尔比为1:20:50，并且其中，在将所得的第五混合物溶于甲醇时，所述第五混合物和甲醇的体积比为1:2。在上述方法中，其中，在步骤4)中，聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)、PAMAM-G2.0与二甲基亚砜的摩尔比为1:5:100。在上述方法中，其中，在步骤5)中，聚合物Acetal-PEO-b-PCL-G2.0、二甲基亚砜与超纯水的用量比为5mg:1ml:15ml。本专利技术的优点是：1)在聚合物的合成过程中，主要涉及到开环聚合反应，Michael加成反应和点击反应，以上几种反应机理明确，反应条件成熟，操作简单，且应用广泛。其中点击反应作为一种重要的化学反应，即在Cu(I)化合物催化叠氮化合物与炔基化合物反应生成1,2,3-三唑五元环化合物，该方法具有产率高、副反应少、反应条件温和、分离提纯简单、环境污染小等特点，因此得到了广泛的运用。特别是在功能聚合物、生物大分子、表面修饰、生物和化学传感器等方面取得了瞩目的成就；2)PAMAM作为一类树枝状大分子，具有较强的质子化能力，因此具有很好的siRNA传递性能；不同代数的PAMAM分子，载siRNA的能力不同，因此可以实现siRNA传递系统的优化；并且合成过程简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于点击化学合成的侧链带PAMAM的聚合物胶束，其特征在于，所述聚合物胶束是侧链带有G2.0‑PAMAM的聚合物乙缩醛‑聚乙二醇‑聚己内酯‑G2.0(Acetal‑PEO‑b‑PCL‑G2.0)，其中，G2.0代表2代的聚酰胺‑胺型树枝状大分子(G2.0‑PAMAM)，所述聚合物胶束的化学结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种基于点击化学合成的侧链带PAMAM的聚合物胶束，其特征在于，所述聚合物胶束是侧链带有G2.0-PAMAM的聚合物乙缩醛-聚乙二醇-聚己内酯-G2.0(Acetal-PEO-b-PCL-G2.0)，其中，G2.0代表2代的聚酰胺-胺型树枝状大分子(G2.0-PAMAM)，所述聚合物胶束的化学结构式如下所示：2.一种基于点击化学合成侧链带PAMAM的聚合物胶束的方法，所述方法包括以下步骤：1)聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)的合成：将乙缩醛-聚乙二醇和辛酸亚锡溶解于甲苯，得到第一混合物，然后将ε-己内酯和α-溴代-ε-己内酯加入到所述第一混合物中，在惰性气体保护下进行反应，引发ε-己内酯和α-溴代-ε-己内酯发生开环聚合反应，将所得产物在冰乙醚里沉淀，得到固体聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)；2)聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)的合成：将聚合物Acetal-PEO-P(α-Br-CL)、NaN3溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在惰性气体保护下进行反应，将反应产物透析纯化，然后经冻干得到侧链带有叠氮基团的聚合物Acetal-PEO-b-P(α-N3-CL)；3)PAMAM-G2.0树枝状大分子的合成：将3-炔丙胺溶于甲醇中，然后向溶液中滴加丙烯酸甲酯，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第二混合物过硅胶柱进行提纯，得到淡黄色液体PAMAM-G0.5，将得到的PAMAM-G0.5溶于甲醇中，向溶液中滴加乙二胺，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第三混合物溶于甲醇并且在冰乙醚里沉淀以除去未反应的乙二胺，得到淡黄色液体产物PAMAM-G1.0；将所述PAMAM-G1.0溶于甲醇中，然后向溶液中滴加丙烯酸甲酯，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第四混合物过硅胶柱进行提纯，得到淡黄色液体PAMAM-G1.5，将得到的PAMAM-G1.5溶于甲醇中，向溶液中滴加乙二胺，在惰性气体保护下搅拌48-72h，旋干溶剂，将所得的第五混合物溶于甲醇并且在冰乙醚里沉淀以除去未反应的乙二胺，得到淡黄色液体产物PAMAM-G2.0；4)利用点击化学合成聚合物Acetal-PEO-b-PCL-G2.0：将聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕铭，王鹏，崔冬，韩京华，杨苏，
申请(专利权)人：天津国际生物医药联合研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12