[發(fā)明專利]一種核酸水凝膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010819621.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN111892689B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜勇;李艷麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)成賢學(xué)院
• 主分類號(hào): C08F289/00
• 分類號(hào): C08F289/00;C08F220/54;C08J3/075;C08J3/24;C08L51/00;C08L33/24
• 代理公司: 國浩律師(南京)事務(wù)所 32284
• 代理人: 馬高瑤

本發(fā)明提供一種核酸水凝膠及其制備方法，核酸水凝膠具有良好的機(jī)械性能，制備該核酸水凝膠所需核酸濃度低。本實(shí)施例的核酸水凝膠，包括以下按重量計(jì)的組分制備而成：N?異丙基丙烯酰胺3～30份；設(shè)計(jì)序列核酸0.0001～1份；緩沖溶液60～97份；引發(fā)劑和催化劑，占N?異丙基丙烯酰胺的1％?10％。本發(fā)明實(shí)施例的核酸水凝膠，設(shè)計(jì)序列核酸與N?異丙基丙烯酰胺，形成半互穿的三重網(wǎng)絡(luò)的水凝膠，具有較強(qiáng)的機(jī)械性能。本實(shí)施例中，核酸能夠被最大化利用，降低了制備核酸水凝膠時(shí)所需的核酸的濃度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種核酸水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)

水凝膠是在水中溶脹并保持大量的水分而又不溶解的聚合物。高分子水凝膠是由高分子骨架、水、交聯(lián)劑組成的三維體系，具有復(fù)雜空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有著廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：用作藥物釋放的載體，水凝膠兼?zhèn)鋬?chǔ)存藥物、控制釋放速度、驅(qū)動(dòng)釋放三種功能，既能調(diào)節(jié)制劑的強(qiáng)度和硬度，又能起到促進(jìn)分解、賦形的作用，還能遮蔽醫(yī)藥品的苦味和氣味，可用于口服、鼻腔、口腔、直腸、眼部、注射等給藥途徑。用作傷口敷料，水凝膠材料直接用于與人體組織接觸，可防止體外微生物的感染，抑制體液的損失，傳輸氧到傷口可加速上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，加速新微血管增生，隔絕細(xì)菌侵犯，抑制細(xì)菌繁殖，促進(jìn)傷口的愈合。水凝膠因具有生物相容性、生物降解性、高含水量和細(xì)胞膜粘附性而應(yīng)用于組織工程。

作為生物體的遺傳密碼攜帶者的核酸是一種具有pH響應(yīng)、溫度響應(yīng)和酶響應(yīng)等刺激敏感性的生物高分子。此外，核酸本身就攜帶有可以控制生物體內(nèi)細(xì)胞或組織生長(zhǎng)的控制密碼，單鏈的核酸分子之間還有嚴(yán)密的堿基互補(bǔ)配對(duì)特性。因此，近年來核酸被廣泛的用來制備各種二位或三維的結(jié)構(gòu)的核酸復(fù)合物、核酸水凝膠等材料來實(shí)現(xiàn)藥物釋放、基因治療等功能。用核酸來制備的具有優(yōu)異的親水性、生物相容性的核酸水凝膠具有優(yōu)異的刺激響應(yīng)性質(zhì)、獨(dú)特的敏感性使其能在基因治療或藥物釋放方面具有更優(yōu)異的性能。

在制備核酸水凝膠的過程中現(xiàn)有的方法有：經(jīng)過設(shè)計(jì)的核酸分子通過堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行單獨(dú)的自組裝、核酸的自纏繞、核酸單獨(dú)通過如乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)等交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)、核酸與高分子如聚乙烯醇(PEG)、聚乙烯亞胺(PEI)等通過物理的相互作用結(jié)合、聚丙烯酰胺(PAAm)等經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)結(jié)合以及核酸與其他材料如單壁碳納米管(SWNT)、石墨烯(graphene)、金納米顆粒(gold?nanoparticle)等結(jié)合。但是現(xiàn)有的制備核酸水凝膠的方法，所需DNA的濃度大，數(shù)量多，使得制備成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種核酸水凝膠及其制備方法，核酸水凝膠頂具有良好的機(jī)械性能，制備該核酸水凝膠所需核酸濃度低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種核酸水凝膠，包括以下按重量計(jì)的組分制備而成：

N-異丙基丙烯酰胺3～30份；

設(shè)計(jì)序列核酸0.0001～1份；

緩沖溶液60～97份；

引發(fā)劑和催化劑，占N-異丙基丙烯酰胺的1％-10％。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述設(shè)計(jì)序列核酸為單鏈核酸，所述單鏈核酸包括至少一個(gè)可與其它單鏈核酸互補(bǔ)配對(duì)的堿基片段，所述單鏈核酸帶有至少一個(gè)雙鍵。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單鏈核酸還包括不可互補(bǔ)配對(duì)的堿基片段。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述引發(fā)劑為過氧化氫、過硫酸鹽、水溶性偶氮類、亞硫酸鹽與硫代硫酸鹽構(gòu)成的氧化還原體系水溶性的自由基聚合物中的一種。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述催化劑為脂肪胺。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述催化劑為四甲基乙二胺。