[發(fā)明專利]聚乳酸樹形分子修飾磁性納米粒子的制備及應用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810033987.1
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101310850A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 崔大祥;潘碧峰;高峰;賀蓉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;H01F1/00;C04B35/628;B22F1/02;A61K49/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種生物工程技術領域的方法，具體是一種具有緩釋功能的聚乳酸樹形分子修飾磁性納米粒子的制備及應用方法。

背景技術

磁性納米粒子由于具有超順磁特性與良好的生物兼容性，在醫(yī)學領域具有廣泛的應用前景。如作為核磁共振造影劑，GMR生物傳感器，基因與藥物的遞送載體，在外加磁場下熱療等。但是，大量研究發(fā)現(xiàn)，磁性納米粒子穿越細胞膜效率不高，而且易團聚，不易分散，如何在特定靶細胞或器官部位聚集，是一個挑戰(zhàn)性的難題。

樹形分子是一種新型的樹枝形聚合物，是一種單分散性的高分子材料，具有球狀立體結構，而且結構參數(shù)如尺寸、外形、表面化學都可以在合成的過程中獲得完全控制，制備方法簡便，成本低。因此它常常被設計為基因載體。樹形分子表面經(jīng)過修飾后可以遞送大量的生物分子、配合基、抗體、治療藥物等進入細胞，從而使樹形分子成為基因治療領域中性能優(yōu)越的非病毒遞送載體。如果把磁性納米粒子與樹形分子結合起來，就具有雙方面優(yōu)勢，拓展了應用范圍。

經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Cancer?Research(癌癥研究)2007年67卷17期第8156-63頁上發(fā)表的Dendrimer-modified?magnetic?nanoparticles?enhanceefficiency?of?gene?delivery?system(樹形分子修飾的磁性納米粒子增強基因遞送系統(tǒng)的效率)，在Biotechnology?Progress(生物技術的進展)2006年22卷第11期1084-1089頁上發(fā)表的“Expression?of?single-chain?Fv?gene?specific?forγ-seminoprotein?by?RTS?and?its?biological?activity?identification”(利用快速翻譯系統(tǒng)制備抗γ-精漿蛋白單鏈抗體與抗體生物活性鑒定)文章外，未見其它相關報道。我們在此文章中，描述了不同代數(shù)樹形分子修飾磁性納米粒子技術過程，并證明了樹形分子修飾的磁性納米粒子具有增強反義核酸進入腫瘤細胞的功能。但是，樹形分子修飾的磁性納米粒子緩釋隨帶基因或藥物的功能，仍有效率限制難題，通過與聚乳酸連接修飾后，緩釋功能能夠被顯著增強。本發(fā)明是在上述技術基礎上，制備出可控緩釋的聚乳酸橋聯(lián)樹形分子包被的磁性納米粒子。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，利用聚乳酸，聚酰胺胺樹形分子與磁性納米粒子的各自優(yōu)勢，把三者結合起來，提供一種聚乳酸樹形分子修飾磁性納米粒子的制備及應用方法。本發(fā)明是通過在磁性納米粒子表面可控生長出第1代至第10代聚酰胺胺樹形分子，然后與聚乳酸連接，最后利用這些不同代數(shù)聚乳酸樹形分子包被的磁性納米粒子，作為基因或藥物的緩釋遞送系統(tǒng)，與各種腫瘤細胞培養(yǎng)，篩選出高效率穿越腫瘤細胞膜，并能在細胞內高效率緩釋所隨帶的基因或藥物的第5代聚乳酸樹形分子包被的磁性納米粒子。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所涉及的聚乳酸樹形分子修飾磁性納米粒子的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用常規(guī)共沉淀法制備磁性納米粒子：Fe²⁺與Fe³⁺離子按照1∶2比例混合，然后在氮氣保護下，加入到4M氫氧化納溶液中，在80℃反應60分鐘，獲得的磁性納米粒子，用水和乙醇反復清洗3次-5次后，備用。

第二步，氨基硅烷修飾磁性納米粒子：50ml?5％磁性納米粒子與150ml乙醇混合，加入10ml?NH₂(CH₂)Si(OCH₃)₃(APTS)溶液，在60℃攪動反應7小時。產(chǎn)物用乙醇反復洗3-5次，然后用磁鐵分離出產(chǎn)物，在室溫抽真空干燥成粉末，這就是氨基硅烷修飾磁性納米粒子。

第三步，0.5代聚酰胺胺樹形分子在磁性納米粒子表面生長：0.5g氨基硅烷修飾的磁性納米粒子，溶于50ml甲醇，然后加入到帶有磁力攪拌子、回流冷凝管和溫度計的三口燒瓶中。然后加入20ml丙烯酸甲酯溶液，超聲，在25℃攪動反應7小時。然后加入4ml乙二胺，在超聲并50℃攪動反應5小時。然后減壓蒸餾除去溶劑和單體，獲得G0.5代聚酰胺胺樹形分子修飾的磁性納米粒子。采用液相色譜分析產(chǎn)品的純度，分析天平稱重，可得產(chǎn)率達95％。

第四步，第1至10代樹形分子在磁性粒子表面生長