[發明專利]一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體及其制備方法

有效

• 申請號: 202011196716.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112316151B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 范曉彬;曹雅琪;李陽;彭文朝;張鳳寶
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61K47/22
• 分類號: A61K47/22;A61K47/34;B82Y40/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明提供了一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體及其制備方法。一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體，納米載體是以共價三嗪環骨架化合物為前體，通過合成后的插層及剝離，得到剝落的少層共價三嗪環納米片，再進行表面羧基化及聚合物修飾，得到的雙功能化的共價三嗪環納米片。本發明操作簡單易行，反應條件溫和，所有反應均在常壓下進行，對設備無特殊要求，且反應易于放大，極大降低了生產成本，所制備得到的雙功能化的共價三嗪環納米片具有獨特的理化性質；所用的各種原料來源廣泛，低廉易得，制備方便；所得的納米載體只含碳、氫、氧、氮元素，可生物降解，對環境友好。

技術領域

本發明涉及納米材料的技術領域，更具體地，涉及一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體及其制備方法。

背景技術

共價三嗪環骨架化合物是由含腈基的有機小分子構筑基元通過環三聚動態可逆共價反應鏈接而成的一類高分子材料，具有極高的熱穩定性和化學穩定性，且其物理化學特性可以通過改變合成反應條件或適當合成后處理進行調控，實現在分子尺度上的功能化設計，這些獨特的性質使得其在能源、材料和生物醫學等領域具有廣泛的應用前景。雖然共價有機骨架化合物及其衍生物的生物相關應用尚處于早期階段，但近年來的研究表明，共價有機骨架化合物可在其孔徑和表面裝載特定分子，同時具有良好的生物相容性、可耐受的細胞毒性以及環境敏感可降解性，以共價有機骨架化合物作為藥物傳遞的納米載體已經被成功制備。

現有技術已經在制備了大比表面積的共價有機骨架化合物的基礎上，證明了其可以大量裝載藥物并實現藥物的可控釋放；并能夠使用兩種孔徑不同的共價有機骨架化合物用于藥物傳遞，發現藥物載量主要由納米載體的孔徑大小及孔徑體積決定；隨后又證明了共價有機骨架化合物納米載體具有很好的生物相容性和細胞通透性，為其在藥物傳遞中的進一步臨床應用提供了有力證據；還將層狀共價有機骨架化合物剝離成二維納米薄片，并進行一系列合成后功能化修飾，該二維納米片相比于塊狀前體具有明顯提高的表面可及性和溶液分散性，功能化后可將特定藥物持續釋放到特定細胞中。然而，相比于藥物傳遞，基因傳遞需要載體不僅能夠包載足夠量的特定基因，被特定細胞攝取，還需能夠從溶酶體中逃逸，并進入細胞核實現有效釋放和表達。目前，共價有機骨架化合物作為基因傳遞的載體未有報道，載體的設計仍面臨著很大挑戰。因此，制備出基于共價有機骨架化合物的安全高效的納米載體用于基因傳遞極具研究和臨床應用價值。

因此，現有技術中亟需一種轉染效率高、細胞毒性小，同時環境友好、生物可降解的納米載體。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體及其制備方法。

為實現上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：

一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體，所述納米載體是以共價三嗪環骨架化合物為前體，通過合成后的插層及剝離，得到剝落的少層共價三嗪環納米片，再進行表面羧基化及聚合物修飾，得到的雙功能化的共價三嗪環納米片，其中，所述少層共價三嗪環納米片厚度為1nm～10nm，橫向尺寸為50nm～300nm，得到的所述雙功能化的共價三嗪環納米片厚度為20nm～50nm，橫向尺寸為200nm～600nm。

一種基于共價三嗪環骨架化合物的納米載體的制備方法，包括以下步驟：

a)將共價三嗪環骨架化合物加入氧化性酸或非氧化性酸中，攪拌輔助進行插層，得到共價三嗪環插層化合物；

b)將濃硝酸加入到步驟a)所得的共價三嗪環插層化合物中，迅速進行微波反應，對插層化合物進行剝離，得到剝落的少層共價三嗪環納米片；其中，濃硝酸濃度為65％～70％，所述氧化性酸或所述非氧化性酸與濃硝酸混合構成混酸；

c)將步驟b)中得到的少層共價三嗪環納米片分散至去離子水中，洗滌直至達到預設pH值，得到共價三嗪環納米片，其中，所述預設pH值為6～7；