[發(fā)明專利]一種磷樹狀大分子基雜化納米材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010059060.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111171328A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史向陽;陳亮;李錦;邱潔茹
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C12N15/85
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 魏峯

本發(fā)明涉及一種磷樹狀大分子基雜化納米材料及其制備方法和應(yīng)用，包括以六氯環(huán)三磷腈為核通過發(fā)散迭代的方法合成磷樹狀大分子，在其表面修飾吡咯烷并質(zhì)子化進(jìn)而得到表面帶有正電荷的磷樹狀大分子，可通過靜電吸附直接負(fù)載基因，形成雜化納米材料。本發(fā)明的磷樹狀大分子基雜化納米材料分子量均一，制備方法簡單，反應(yīng)過程可控性高，易于操作；可用于腫瘤細(xì)胞的基因治療研究，擁有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因傳遞材料領(lǐng)域，特別涉及一種磷樹狀大分子基雜化納米材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

基因治療作為一種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合而誕生的新技術(shù)，是通過將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞內(nèi)，用以糾正或補(bǔ)償基因缺失或異常引起的疾病，從而進(jìn)行疾病治療。然而，目前基因治療最主要的障礙就是缺乏一種安全有效的傳遞表達(dá)載體。在基因載體系統(tǒng)中，主要借助病毒和非病毒載體將外源基因?qū)氚屑?xì)胞。病毒載體轉(zhuǎn)染效率高，但臨床應(yīng)用的安全隱患制約了其進(jìn)一步的應(yīng)用。而非病毒載體，由于其低細(xì)胞毒性、無免疫原性、易操作和高基因裝載量等特點(diǎn)，越來越受到研究者們的關(guān)注。

非病毒載體中，樹狀大分子是目前研究最深入的載體之一，它獨(dú)特的高度支化三維立體結(jié)構(gòu)令其成為一種新型的高分子載體被廣泛應(yīng)用于基因傳遞中。其中磷樹狀大分子(Phosphorous dendrimers)與傳統(tǒng)聚酰胺胺型樹狀大分子(PAMAM)相比分子量分布更加均一，其分子結(jié)構(gòu)的高度分散性，以及可精準(zhǔn)控制的三維結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)，受到了研究者的廣泛關(guān)注。隨著納米技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，磷樹狀大分子作納米載體或支架，為多種抗腫瘤藥物的傳遞及生物活性化合物的設(shè)計提供可能，已廣泛應(yīng)用于催化、材料、生物等領(lǐng)域。然而，關(guān)于磷樹狀大分子用于基因傳遞的研究卻鮮有報道，這主要是因?yàn)榱讟錉畲蠓肿拥纳锾匦圆槐蝗藗兩钊肓私狻Ｒ延械奈墨I(xiàn)顯示磷樹狀大分子表面甲基化和叔氨質(zhì)子化修飾，使其具有載體毒性小、報告基因活性好等優(yōu)異的基因載體性質(zhì)(Loup et al.,Chem.Eur.J.1999,5,No.12,3644-3650)。

檢索國內(nèi)外文獻(xiàn)尚沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于利用磷樹狀大分子表面修飾氨基吡咯烷為基因載體用于基因治療的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種磷樹狀大分子基雜化納米材料及其制備方法和應(yīng)用，填補(bǔ)了采用低代磷樹狀大分子用于基因載體的研究空白。

本發(fā)明提供了一種磷樹狀大分子基雜化納米材料，所述納米材料的結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明還提供了一種磷樹狀大分子基雜化納米材料的制備方法，包括：

(1)將六氯環(huán)三磷腈溶于無水四氫呋喃中，加入無水碳酸鹽，冰浴，逐滴加入溶有對羥基苯甲醛的四氫呋喃溶液，室溫反應(yīng)，純化，真空干燥，得到第0.5代磷樹狀大分子G0.5；

(2)將步驟(1)制得的第0.5代磷樹狀大分子溶于無水二氯甲烷中，加入無水硫酸鹽，冰浴，逐滴加入N-甲基二氯硫代磷酰肼MMHPSCl₂的氯仿溶液，室溫反應(yīng)，后處理，得到第1代磷樹狀大分子G1；

(3)將第1代磷樹狀大分子G1溶于無水四氫呋喃中，與步驟(1)、(2)相同，分別加入對羥基苯甲醛和MMHPSCl₂進(jìn)行反應(yīng)，得到第2代磷樹狀大分子G2；

(4)將第2代磷樹狀大分子G2溶于無水四氫呋喃中，與步驟(1)、(2)相同，分別加入對羥基苯甲醛和MMHPSCl₂進(jìn)行反應(yīng)，得到第3代磷樹狀大分子G3；

(5)將步驟(2)、(3)或(4)制得的磷樹狀大分子(包括G1、G2、G3)溶于無水四氫呋喃中，逐滴加入N,N-二異丙基乙基胺冰浴，再逐滴加入1-(2-氨基乙基)吡咯烷，攪拌反應(yīng)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，洗滌，真空干燥，得到吡咯烷修飾的磷樹狀大分子(記作G1NC4,G2NC4和G3NC4)；