[發明專利]用于連接和釋放遺傳物質，特別是DNA/RNA，的新型聚乙烯亞胺?基共聚物及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201480059919.6
• 申請日: 2014-10-02
• 公開（公告）號: CN105683256B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: C·恩勒特;L·陶哈爾特;M·戈特沙爾克;U·S·舒伯特
• 申請（專利權）人: 耶拿市弗里德里希·席勒大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王冬慧,于輝

本發明涉及由乙烯亞胺單元和2-噁唑啉單元構成的新型聚乙烯亞胺-基共聚物，但是與已知的聚乙烯亞胺-基共聚物(PEI)相比，本發明的聚乙烯亞胺-基共聚物令人驚奇地具有高官能度。這種類型的聚乙烯亞胺-基共聚物已知用于連接和釋放DNA/RNA。而且，本發明還包括本發明提出的聚乙烯亞胺-基共聚物的制備方法和特定功能的用途。

本發明提出的的聚乙烯亞胺-基共聚物可用于，例如，將表面官能化，開發用于移動分析的DNA芯片系統和用作傳感器的防污涂料。

2-(3-丁烯基)-2-噁唑啉已知用作單體(A.Gress,A.H.Schlaad；Thio-click modification of poly[2-(3-butenyl)-2-oxazoline]Macromolecules 40,2007,7928-7933)，2-(3-丁烯基)-2-噁唑啉是通過用N-琥珀酰亞氨基-4-戊酸酯(N-succinimidyl-4-pentenate)將(2-氯乙基胺)-氫氯化物官能化，然后進行閉環制得的。使在三個步驟中制得的單體2-(3-丁烯基)-2-噁唑啉聚合，得到聚(2-(3-丁烯基)-2-噁唑啉)。這種比較耗時的方法得到的均聚物不包含連接遺傳物質(特別是DNA/RNA)所需的游離氨基。

通過所謂的邁克爾反應(Michael reaction)來實現用N-異丙基丙烯酰胺將聚乙烯亞胺-基共聚物官能化也是已知的(H.Tian,F.Li,J.Chen,Y.Huang,X.Chen:N-Isopropylacrylamide-modified Polyethyleneimines as Effective Gene Carriers,Macromolecular.Bioscience 12,2012,1680-1688)。這些合成的衍生物對質粒DNA顯示出粘合力(bonding affinity)。然而，通過所述邁克爾反應將PEI官能化得到側鏈，但是側鏈沒有可能的多重鍵，因此官能化是有限的。特別地，以這種方式不可能制備具有官能化表面的基底或結構化水凝膠，例如對于珠粒和顆粒等，從而用于連接和釋放遺傳物質。

也已知在溫和的條件下，N-羥基琥珀酰胺(NHS)或極性稍微更大的N-羥基琥珀酰胺(NHS)與含羧基的組分(例如，丁酸)反應，得到“氨基酰基酯”(D.Sehgal,I.K.Vijay:A method for the high efficiency of water-soluble carbodiimide-mediated amidation,Anal.Biochem.218,1994,87-91)。

通過這些氨基酰基酯，可以將氨基基團官能化，但是該官能化僅限于伯胺基團。而且，沒有提及在聚合物中引入官能化的側鏈。如上所述，多重鍵在這里也不可能出現，因此還是不能制備具有官能化表面或結構化水凝膠的基底，例如，對于珠粒和顆粒等，從而連接或釋放遺傳物質，特別是DNA/RNA。

而且，通過EDAC/NHS用乙酸酯、丁酸酯和己酸酯將支化PEI官能化也是已知的(A.M.Doody,J.N.Korley,K.P.Dang,P.N.Zawaneh,D.Putnam:Characterizing the structure/function parameter space of hydrocarbon-conjugated branched polyethylenimine for DNA delivery in vitro,J.Control.Release 116,2006,227-237)。如前所述，官能化還是僅限于伯氨基基團。而且，通過乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐將聚乙烯亞胺官能化也有描述(S.Nimesh,A.Aggarwal,P.Kumar,Y.Singh,K.C.Gupta,R.Chandra:Influence of acyl chain length on transfection mediated by acylated PEI nanoparticles,Int.J.Pharm.337,2007,265-274)。在這兩種情形中，存在對遺傳物質(例如DNA/RNA)的粘合力，但是仍然沒有提及引入的側鏈具有多重鍵，因此，上述有限的應用官能性的缺點仍然存在。