[發(fā)明專利]復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611206430.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN107057351B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉斌;張溪之;童春義;范家龍;李建;聶新民
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L79/02
• 分類號(hào): C08L79/02;C08L9/04;C08K3/04;A61K47/59;A61K47/52;A61K31/704;A61P35/00;C12N15/87
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;黃藝平

本發(fā)明公開了一種復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，復(fù)合材料包括氧化石墨烯、低分子聚乙烯亞胺、高分子聚乙烯亞胺和交聯(lián)劑，低分子聚乙烯亞胺和高分子聚乙烯亞胺通過交聯(lián)劑修飾于氧化石墨烯表面；高分子聚乙烯亞胺為相對分子質(zhì)量≥20000的聚乙烯亞胺，低分子聚乙烯亞胺為相對分子量小于5000的聚乙烯亞胺。其制備方法為：將氧化石墨烯分散在水中，加入交聯(lián)劑得到混懸液；將高分子聚乙烯亞胺和低分子聚乙烯亞胺混合加入交聯(lián)劑得到混合溶液；將混合溶液逐滴滴入混懸液中攪拌、用透析袋透析。復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料轉(zhuǎn)染效率高、毒性低，可應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)染和藥物運(yùn)載，具有高效、快捷、安全等優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著功能基因組時(shí)代的來臨，構(gòu)建各種功能基因突變體成為實(shí)驗(yàn)室研究和產(chǎn)業(yè)界必不可少的技術(shù)和措施。同時(shí)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，將功能基因?qū)牒谢蛉笔?突變的病灶細(xì)胞并在表達(dá)，從而改變細(xì)胞的遺傳屬性，取得更好的治療效果。

成功的基因轉(zhuǎn)染和基因治療離不開有效的復(fù)合材料。繼續(xù)發(fā)展安全有效且低毒性的基因復(fù)合材料是基因轉(zhuǎn)染技術(shù)研究中急需解決的問題。目前基因轉(zhuǎn)染試劑一般可分為兩類：病毒復(fù)合材料和非病毒復(fù)合材料。病毒復(fù)合材料具有高的轉(zhuǎn)染效率，但由于免疫原性的存在，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生排斥，使得基因輸送安全性不高。傳統(tǒng)的非病毒復(fù)合材料有脂質(zhì)體、聚合物以及金納米顆粒等，但存在轉(zhuǎn)染效率較低，細(xì)胞毒性高，缺乏靶向性等缺陷。在化療藥物領(lǐng)域也存在類似的問題，像多柔比星類脂溶性藥物在口服和注射給藥過程中容易流失，在到達(dá)病灶細(xì)胞之前已經(jīng)代謝，造成藥物利用低，對正常組織細(xì)胞具有較強(qiáng)的毒副作用。因此，尋求構(gòu)建高效而又安全的轉(zhuǎn)染試劑和藥物復(fù)合材料，使目的基因在細(xì)胞中有效表達(dá)和藥物在組織細(xì)胞中的高效運(yùn)輸，是當(dāng)前生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種轉(zhuǎn)染效率高、毒性低的復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料及其制備方法，可應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)染和藥物運(yùn)載，具有高效、快捷、安全等優(yōu)勢。

為解決上述技術(shù)問題，提供了一種復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料，包括氧化石墨烯、低分子聚乙烯亞胺、高分子聚乙烯亞胺和交聯(lián)劑，所述低分子聚乙烯亞胺和高分子聚乙烯亞胺通過交聯(lián)劑修飾于所述氧化石墨烯表面；所述高分子聚乙烯亞胺為相對分子質(zhì)量≥20000的聚乙烯亞胺，所述低分子聚乙烯亞胺為相對分子量小于5000的聚乙烯亞胺。

上述的復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料，優(yōu)選的，所述高分子聚乙烯亞胺為相對分子質(zhì)量為20000～25000的聚乙烯亞胺，所述低分子聚乙烯亞胺為相對分子量為1500～3000的聚乙烯亞胺。

上述的復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料，優(yōu)選的，所述高分子聚乙烯亞胺、低分子聚乙烯亞胺與所述氧化石墨烯的質(zhì)量比為5～10∶5～10∶1。

上述的復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料，優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑為1-乙基-3-3-二甲基氨基丙基、N-羥基琥珀酰亞胺酯和三乙醇胺中的一種或多種。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種上述的復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將氧化石墨烯分散在水中，加入交聯(lián)劑得到混懸液；將高分子聚乙烯亞胺和低分子聚乙烯亞胺混合加入交聯(lián)劑得到混合溶液；

S2、將所述混合溶液逐滴滴入混懸液中攪拌使充分接觸；

S3、用透析袋透析得到復(fù)合聚乙烯亞胺修飾氧化石墨烯復(fù)合材料。