[發明專利]對糖類物質有濃度響應的可降解的苯硼酸/粘液素層層自組裝超薄膜

無效

• 申請號: 201210073226.5
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102775078A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 王博;林園;王倩;李玉花;藍興國;安鐵洙
• 申請（專利權）人: 大慶麥伯康生物技術有限公司;東北林業大學大慶生物技術研究院;李玉花
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34;C04B41/52;G01N27/28;A61K49/00
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技術領域

本發明涉及高分子自組裝膜領域，尤其涉及一種利用層層自組裝技術制備苯硼酸衍生物/粘液素超薄膜的方法及應用。

背景技術

Layer-by-Layer(LbL)自組裝(通常譯作層層自組裝)屬于界面超分子組裝技術，是一種制備厚度精確可控的功能薄膜的方法。此方法具有組裝基元豐富、組裝流程簡單可控及薄膜調控功能優越等優點。聚離子、生物大分子、金屬膠體粒子、表面帶電荷的無機微小粒子等均可作為組裝基元。組裝流程則主要是將洗滌干凈的基片依次浸泡在組裝材料中，通過靜電吸引使其交替沉積在基片表面，如此重復組裝即可獲得不同厚度的功能薄膜。隨著對層層自組裝技術的不斷擴展，一些非靜電相互作用力如，氫鍵作用、疏水作用和生物特異識別作用也被引入作為層層組裝的成膜推動力，大大拓展了此技術的應用范圍。目前它以成為生物醫用材料表面設計和修飾的有效手段。

與其它層狀組裝超薄膜技術(LB膜技術)相比，層層自組裝技術的最大特點是對沉積過程或膜結構的分子級控制。通過調控成膜溶液的酸堿度或離子強度，即可獲得功能可調的超薄膜表面。特別在生物大分子層層組裝中，此技術可以提高薄膜的生物相容性并可維持生物分子的天然結構。通過連續沉積不同組分即可實現層間分子對稱或非對稱的二維甚至三維的超晶格結構，從而實現薄膜的光、電、磁、非線性光學性等的功能化；也可仿真自然生物膜的形成。

苯硼酸(PBA)是一種Lewis酸，在水溶液中以帶負電荷的解離態和不帶電荷的未解離態平衡存在。其中只有帶電荷的形式可以與具有1，2-或1，3-二醇基團的多羥基化合物(多糖、糖脂、糖蛋白及核苷酸等物質)形成可逆的五元或六元環酯，從而可用于多羥基化合物的識別、分離與檢測。眾所周知，在自然界中存在大量這樣的多羥基化合物，而且它們許多都存在于生物體內，對生物體的生命活動有重要影響。因此苯硼酸不僅可以用于這些化合物的檢測、分離與提純，還可以將其對體內多羥基物質的識別功能用于自律式給藥系統或調節某些生命活動。

基于苯硼酸的上述特性，苯硼酸衍生物中的硼酸基團可與粘液素糖鏈中的羥基反應形成可逆的硼酯共價鍵。以此種硼酯共價鍵為主要推動力的層層自組裝超薄膜在適宜的條件下即會發生解組裝。例如在糖類物質(如葡萄糖)存在下，其會與粘液素中的糖鏈競爭硼酸基團從而導致自組裝膜解組裝。因此本發明的苯硼酸衍生物/粘液素層層組裝超薄膜是一種對糖類物質有濃度響應的可降解超薄膜。

發明內容

本發明的目的是提供一種對糖類物質有濃度響應的可降解的苯硼酸衍生物/粘液素超薄膜及其制備方法和應用。

利用層層自組裝技術制備苯硼酸衍生物/粘液素超薄膜的方法如下：

首先將基片依次浸泡在陽離子和陰離子聚電解質中，重復多個循環完成基片底膜的制備；再將苯硼酸衍生物和粘液素分別溶于pH?8.0-9.0，0.01M磷酸鹽緩沖液中，配成終濃度為0.1-0.01mg/mL含0-0.5M?NaCl的溶液。然后將預組裝底膜的基片繼續浸泡在苯硼酸衍生物溶液中，30-60分鐘取出，去離子水沖洗、氮氣干燥；再同樣操作放入粘液素溶液中浸泡。如此重復循環即可獲得苯硼酸衍生物/粘液素層層自組裝超薄膜。

上述步驟中所述的陽離子聚電解質為聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)、聚丙烯胺(PAH)和聚醚酰亞胺(PEI)；陰離子聚電解質為聚苯乙烯磺酸鹽(PSS)、聚丙烯酸(PAA)。

上述步驟中所述的苯硼酸衍生物為聚(丙烯酰胺-3-丙烯酰胺基苯硼酸)[P(AAm-AAPBA)]，其中丙烯酰胺單體與3-丙烯酰胺苯硼酸單體的比例為100∶5或是1000∶50；為聚(N-異丙基丙烯酰胺-3-丙烯酰胺苯硼酸)[P(NIPAM-APBA)]，其中N-異丙基丙烯酰胺單體與3-丙烯酰胺苯硼酸單體的比例為50∶25或是750∶37.5。

上述步驟中所述的粘液素為豬胃粘蛋白(PGM)、牛頜下腺粘蛋白(BSM)或人粘蛋白(MUC5B)。