[發明專利]一種核酸水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202010819621.8
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111892689B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 姜勇;李艷麗
• 申請（專利權）人: 東南大學成賢學院
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/54;C08J3/075;C08J3/24;C08L51/00;C08L33/24
• 代理公司: 國浩律師(南京)事務所 32284
• 代理人: 馬高瑤

本發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械性能，制備該核酸水凝膠所需核酸濃度低。本實施例的核酸水凝膠，包括以下按重量計的組分制備而成：N?異丙基丙烯酰胺3～30份；設計序列核酸0.0001～1份；緩沖溶液60～97份；引發劑和催化劑，占N?異丙基丙烯酰胺的1％?10％。本發明實施例的核酸水凝膠，設計序列核酸與N?異丙基丙烯酰胺，形成半互穿的三重網絡的水凝膠，具有較強的機械性能。本實施例中，核酸能夠被最大化利用，降低了制備核酸水凝膠時所需的核酸的濃度。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體來說，涉及一種核酸水凝膠及其制備方法。

背景技術

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、交聯劑組成的三維體系，具有復雜空間網狀結構，有著廣泛的應用。在醫學領域：用作藥物釋放的載體，水凝膠兼備儲存藥物、控制釋放速度、驅動釋放三種功能，既能調節制劑的強度和硬度，又能起到促進分解、賦形的作用，還能遮蔽醫藥品的苦味和氣味，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胞生長，加速新微血管增生，隔絕細菌侵犯，抑制細菌繁殖，促進傷口的愈合。水凝膠因具有生物相容性、生物降解性、高含水量和細胞膜粘附性而應用于組織工程。

作為生物體的遺傳密碼攜帶者的核酸是一種具有pH響應、溫度響應和酶響應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細胞或組織生長的控制密碼，單鏈的核酸分子之間還有嚴密的堿基互補配對特性。因此，近年來核酸被廣泛的用來制備各種二位或三維的結構的核酸復合物、核酸水凝膠等材料來實現藥物釋放、基因治療等功能。用核酸來制備的具有優異的親水性、生物相容性的核酸水凝膠具有優異的刺激響應性質、獨特的敏感性使其能在基因治療或藥物釋放方面具有更優異的性能。

在制備核酸水凝膠的過程中現有的方法有：經過設計的核酸分子通過堿基互補配對進行單獨的自組裝、核酸的自纏繞、核酸單獨通過如乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)等交聯劑進行化學交聯、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合、聚丙烯酰胺(PAAm)等經過化學交聯結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)等結合。但是現有的制備核酸水凝膠的方法，所需DNA的濃度大，數量多，使得制備成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：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。

為解決上述技術問題，本發明實施例一方面提供一種核酸水凝膠，包括以下按重量計的組分制備而成：

N-異丙基丙烯酰胺3～30份；

設計序列核酸0.0001～1份；

緩沖溶液60～97份；

引發劑和催化劑，占N-異丙基丙烯酰胺的1％-10％。

作為本發明實施例的進一步改進，所述設計序列核酸為單鏈核酸，所述單鏈核酸包括至少一個可與其它單鏈核酸互補配對的堿基片段，所述單鏈核酸帶有至少一個雙鍵。

作為本發明實施例的進一步改進，所述單鏈核酸還包括不可互補配對的堿基片段。

作為本發明實施例的進一步改進，所述引發劑為過氧化氫、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。

作為本發明實施例的進一步改進，所述催化劑為脂肪胺。

作為本發明實施例的進一步改進，所述催化劑為四甲基乙二胺。