[發(fā)明專利]一種基于聚烷撐亞胺的多功能膠囊及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036557.5
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101270195A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬德成;浦鴻汀;蔡相宇
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: C08J5/00
• 分類號: C08J5/00;C08J3/20;C08L79/02;B01J13/14;C09B67/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有pH響應(yīng)的多功能膠囊材料及其制備方法。

背景技術(shù)

支化聚合物是一類新興的高分子材料，跟樹枝狀聚合物有相似之處，又有很多不同。樹枝狀聚合物具有完美的拓撲分叉結(jié)構(gòu)，它的核殼結(jié)構(gòu)具有很清晰的界限，不過，復(fù)雜的合成限制了它的大規(guī)模應(yīng)用。因此，出現(xiàn)了同樣具有密集端基且內(nèi)部有空穴結(jié)構(gòu)的超支化聚合物，超支化聚合物的核殼界限并不清晰，內(nèi)部也可引入功能基團，合成單體也更豐富，由于多數(shù)超支化聚合物可以一步合成，因而廣泛用于納米技術(shù)和超分子化學(xué)。早在1990年，利用超支化聚合物封裝對苯甲胺的研究已經(jīng)出現(xiàn)(Kim，Y.H.；Webster，O.W.J.Am.Chem.Soc.1990，112，4592)，F(xiàn)rey小組曾經(jīng)深入進行過將染料分子封裝入兩親性超支化聚合物的研究，包括聚縮水甘油、聚酯、聚乙撐亞胺等，而后還對封裝分子的釋放過程進行了研究(Sunder，A；Kramer，M；Hanselmann，R；Mulhaupt，R；Frey，H。Angew.Chem，Int.Ed.1999，38，3552)。高超(Macromolecules?2006，39，8102-8111)等對兩種不同染料分子的封裝進行了研究，發(fā)現(xiàn)了超分子協(xié)同增溶作用。Wan等發(fā)展了將PG與雙官能團鹵代烷烴進行Williamson反應(yīng)的方法，在PG表面引入烯丙基和鹵素基團。在此基礎(chǔ)上引入疏水性的十二烷基，所得的兩親性聚合物內(nèi)部可以封裝零價金納米粒子，金粒子的尺寸可以由PG的分子量來控制(Journal?of?Applied?Polymer?Science，Vol.101，509-514，2006)。這些方法的特點是在親水的超支化聚合物外周引入一定數(shù)量的憎水基團，從而獲得穩(wěn)定的膠囊，稱為單分子膠囊。但就膠囊化能力、對客體的選擇性吸收以及可逆釋放而言，目前的膠囊還存在不少缺陷。支化聚烷撐亞胺聚合物中，以支化聚乙撐亞胺(HPEI)用得較為廣泛，主要作為基因轉(zhuǎn)染載體而受關(guān)注，如Jiang等利用藻酸鹽對PEI/DNA進行必要的包覆，制備出可對癌細胞進行轉(zhuǎn)染的復(fù)合載體，已證明比單純載體效率高10-30倍。(Jiang?G，Min?SH，Kim?MN，et?al。Alginate/PEI/DNApolyplexes：a?new?genedelivery?system。Acta?Pharm?Sinica，2006，41(5)：439-445)，Wong等在添加殼聚糖的情況下，使PEI進行陽離子聚合獲得衍生物，該PEI衍生物在10-100μg/ml范圍內(nèi)的細胞存活率是分子量為25000的PEI的1.2-4倍(Wong?K，Sun?G，et?al。Bioconjug?Chem，2006，17(1)：152-158)。以HPEI作為衍生支架合成的膠囊也有報道(如Liu?HJ，Chen?Y，Shen?Z，J.Polym.Sci.，Part?A：Polym.Chem.，45，1177，2007；Liu?HJ，Shen?Z，Stiriba?SE，et.al.，J.Polym.Sci.，Part?A：Polym.Chem.，44，4165，2006；Kramer?M，Kopaczynska?M，Krause?S，et?al.J.Polym.Sci.，Part?A：Polym.Chem.，45，2287，2007).這些膠囊中多數(shù)膠囊化能力較強，也具有一定的可逆釋放能力，但不具有完全釋放能力的報道，對客體的選擇性的研究有限，且這些膠囊一般能水解，長期使用穩(wěn)定性不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種兩親性的、核殼結(jié)構(gòu)的、具有pH響應(yīng)功能的高效可逆膠囊化材料及其制備方法。

本發(fā)明提供的多功能膠囊材料，是以聚烷撐亞胺聚合物做為支架，采用環(huán)氧端基的開環(huán)反應(yīng)將非極性長鏈連接在聚烷撐亞胺周圍，從而形成的核為親水性、殼為親油性的兩親性核殼膠囊。氨對環(huán)氧的開環(huán)使氨基本身變成三級胺，同時產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的羥基，三級胺可以進一步通過與鹵代烷烴作用形成正電離子，從而使核帶正電荷，也可利用羥基與丁二酸酐作用，形成內(nèi)部帶有負電荷的膠囊。這種設(shè)計改變了膠囊對客體的膠囊化能力和選擇能力。對比其它膠囊，本發(fā)明的客體封裝能力極強，封裝效率增強數(shù)十倍，與此同時，本發(fā)明的選擇捕捉能力非常優(yōu)秀，可以輕易分離數(shù)種性質(zhì)相似的客體混合溶液。由于核內(nèi)大量三級胺可以可逆質(zhì)子化，因此在酸性和中性環(huán)境下，核呈強極性、親水性、陽離子性，而在堿性條件下，核又變成憎水性，中性。因此可以通過pH的改變來實現(xiàn)可逆膠囊化，即對封裝客體的釋放。