[發明專利]聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201310507335.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103524750A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 宋曉麗;王娟;尤娟;朱愛萍;郭榮
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G65/00;C08B37/08;C08J3/12;A61K47/36
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明屬于功能材料制備技術領域。

背景技術

殼聚糖是自然界唯一的堿性多糖，是甲殼素N-脫乙酰基的產物，在貝殼、蝦殼蟹殼、節肢動物、環節動物、軟體動物中大量存在。殼聚糖具有無毒、生物相容、生物降解及抗菌等優點，被廣泛應用于生物、醫學等領域。然而，由于分子內及分子間強大氫鍵的存在，導致殼聚糖不溶于水及生理環境，極大地限制了其應用，因此，具有特定性能的殼聚糖衍生物的開發備受關注。

在生物、醫學領域中，可作為大分子藥物及生物活性大分子載體應用的殼聚糖納米顆粒的制備方法主要有：共價交聯法、沉淀析出法、自組裝等。共價交聯法會影響大分子物質的釋放；沉淀析出法為非均相反應，制備條件苛刻。因此制備一種具有水溶性及良好生物相容性的兩親性殼聚糖，通過分子在水溶液中自組裝形成尺寸均勻的納米粒，以實現大分子藥物及生物活性大分子的包埋與釋放具有重要的意義，是殼聚糖作為藥物載體的綠色理想途徑。

發明內容

本發明的目的在于提出一種能克服以上殼聚糖及殼聚糖納米粒制備方法缺陷的聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒。

本發明的分子結構式為：

其中，n=?2598，?x=?300?。

此納米粒的水分散體系穩定，尺寸均一，適合于大分子藥物，活性大分子的包埋與釋放，有望成為極具應用前景的生物活性大分子、藥物緩釋的理想載體。

本發明還提出以上聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒的制備方法。

包括以下步驟：

????1）制備mPEG-COOH：先將mPEG溶解于干燥吡啶，然后加入琥珀酸酐，恒溫反應至結束，再除去吡啶，所得固體經甲苯溶解，磁力攪拌下緩慢加入正己烷，至產物沉淀析出，粗產物經透析、冷凍干燥，可獲得分子量為2000的mPEG-COOH；

2）將分子量為500KDa?的CS溶解于醋酸水溶液中，再用pH為4.7的TEMED·HCL?稀釋CS醋酸水溶液，取得CS稀釋液；

3）將1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-N-羥基琥珀酰亞胺與步驟2）制成的CS稀釋液混合，再加入mPEG-COOH，在35℃恒溫條件下，攪拌并控制反應體系pH值維持在4～6，制得PEG-CS粗產品；

????4）將PEG-CS粗產物置于透析袋中透析，冷凍干燥得PEG-CS白色固體；

5）將PEG-CS白色固體分散于37℃蒸餾水中，得聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒。

本發明以聚乙二醇修飾殼聚糖獲得具有水溶性及生物相容性的殼聚糖衍生物，從而制備聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒。

本發明的優點是：在溫和的條件下，以TEMED·HCL為稀釋劑，EDC和NHS為活化劑，通過共價偶聯將mPEG-COOH接枝到CS上，以PEG修飾殼聚糖制備一種具有水溶性及良好生物相容性的聚乙二醇殼聚糖衍生物，使其能夠在水溶液中自組裝形成納米粒。

另外，步驟1）中，所述mPEG與琥珀酸酐的投料摩爾比為1:1.2，以保證mPEG完全轉化為mPEG-COOH；所述恒溫為60℃，反應2h，可保證加熱的均勻性，使得反應完全。

步驟2）中所述醋酸水溶液的濃度為2%?w/v，所述CS與醋酸水溶液的投料比為1g︰6ml。可保證CS完全溶解于醋酸水溶液中。

步驟3）中mPEG-COOH與稀釋液中CS的摩爾比可調，以獲得一定接枝度的PEG-CS。

為了保證mPEG-COOH完全活化，促進后續反應，步驟3）中，EDC（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽）、NHS（N-N-羥基琥珀酰亞胺）和mPEG-COOH的混合質量比為16～77︰1～46︰8～400。

步驟4）中所述透析袋的截留分子量為25KDa，透析時間4天，保證將未參與反應的小分子物質完全透析出去，以獲得純產物。

附圖說明

圖1聚乙二醇殼聚糖PEG-CS?(PEG:CS=5:1)?的紅外光譜圖。

圖2芘在不同濃度PEG-CS?(PEG:CS=5:1)?中的熒光光譜圖。

圖3芘的I₁/I₃值隨PEG-CS?(PEG:CS=5:1)?濃度變化關系曲線圖。

圖4聚乙二醇殼聚糖PEG-CS?(PEG:CS=5:1)?自組裝納米粒TEM照片。

具體實施方式

一、實施例1：制備PEG:CS=5:1的聚乙二醇殼聚糖自組裝納米粒：

1、mPEG-COOH的合成：