[發明專利]一種疏水-靜電多功能化的納米復合膠束的制備及在蛋白質酶保護中的應用

在審

• 申請號: 202111259376.0
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113956601A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 史林啟;鄧飛;馬飛賀;馬如江;安英麗
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08L67/04;C08L77/04;C08J3/03;C07K14/415;C07K17/08
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

1.一種疏水-靜電多功能化的納米復合膠束，其特征在于，所述多功能化納米復合膠束是由三種不同的兩嵌段共聚物含有親水單元的PCL-b-PEG、溫敏性單元的PCL-b-PNIPAM和弱聚電解質單元的PCL-b-PLys或PCL-b-PGlu在水溶液中自組裝而成；通過調節復合膠束表面三種單元的比例來得到不同表面性質的多功能化復合膠束；

納米復合膠束表面的溫敏性單元聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)，在溫度高于其低臨界相轉變溫度-LCST時，PNIPAM塌縮形成疏水微區，用于結合蛋白，阻止蛋白之間的聚集；溫度降低至LCST以下時，PNIPAM變為親水伸展狀態，釋放蛋白，恢復結構；疏水微區的大小通過調節組成單元的含量來精確調控；

納米復合膠束表面的弱聚電解質單元能夠通過靜電作用吸引帶有相反電荷的蛋白質，排斥帶有相同電荷的蛋白，靜電作用的強弱通過調節組成單元的含量來調控；

納米復合膠束表面的親水單元PEG不僅可以用來穩定疏水坍縮后的膠束，也用來穩定與蛋白結合后形成的粒子-蛋白復合物，另一方面用來分隔疏水部分形成微區。

2.如權利要求1所述的疏水-靜電多功能化的納米復合膠束，其特征在于，弱聚電解質單元包括帶正電的聚賴氨酸，帶負電的聚谷氨酸。

3.一種權利要求1所述疏水-靜電多功能化的納米復合膠束的制備方法，其特征在于步驟如下：

第1、PCL-b-PEG的合成

聚乙二醇(mPEG-OH)與ε-己內酯(ε-caprolactone，以下簡稱ε-CL)以1:100的物質的量之比溶解在重蒸甲苯中，加入一滴催化劑辛酸亞錫(Sn(Oct)₂)，經液氮冷凍-抽真空-解凍過程；在107-113℃條件下反應12-14h，通過冰乙醚沉淀和真空干燥得到PCL-b-PEG白色粉末；

第2、PCL-b-PNIPAM的合成

第2.1、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺與ε-CL以1:100的物質的量之比溶解在重蒸甲苯中，加入一滴催化劑辛酸亞錫(Sn(Oct)₂)，經液氮冷凍-抽真空-解凍過程；在107-113℃條件下反應12-14h，得到Boc-PCL-OH；

第2.2、之后將DDMAT(S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯)與(COCl)₂(草酰氯)以3:20的物質的量之比溶解在超干二氯甲烷中，反應2-3h后旋蒸除去多余的草酰氯，再加入1當量第2.1步得到的Boc-PCL-OH，氮氣保護下室溫反應22-24h得到大分子鏈轉移劑PCL-CTA；

第2.3、將PCL-CTA與NIPAM以1:100的物質的量之比溶解在超干1，4-二氧六環中，經液氮冷凍-抽真空-解凍過程，在68-72℃條件下反應22-24h，通過冰乙醚沉淀和真空干燥得到PCL-b-PNIPAM；

第3、PCL-b-PLys或者PCL-b-PGlu的合成

第3.1、將第2.1步中得到的聚合物Boc-PCL-OH用無水二氯甲烷溶解，加入三氟乙酸，室溫反應3-4h后旋蒸除去多余的溶劑和三氟乙酸，再用無水二氯甲烷溶解，加入三乙胺，室溫反應3-4h得到PCL-NH₂；

第3.2、將PCL-NH₂與賴氨酸NCA以1:10的物質的量之比加入到無水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，28-32℃下反應72-76h后得到PCL-b-PLys(Z)，將PCL-b-PLys(Z)用三氟乙酸溶解，再加入氫溴酸/乙酸溶液，反應2-3h后冰乙醚沉淀得到PCL-b-PLys；

或者

第3.3、將第3.1步中得到的聚合物PCL-NH₂與谷氨酸NCA以1:10的物質的量之比加入到無水二氯甲烷中，28-32℃下反應72-76h后得到PCL-b-PGlu(Z),將PCL-b-PGlu(Z)用三氟乙酸溶解，再加入氫溴酸/乙酸溶液，反應2-3h后冰乙醚沉淀得到PCL-b-PGlu；

第4、多功能化復合膠束的制備

第4.1正電復合膠束的制備

將第1步制備的PCL-b-PEG，第2步制備的PCL-b-PNIPAM和第3.2步制備的PCL-b-PLys溶解在超干DMF中，三種聚合物在DMF中的濃度均為5mg/ml，三者按照體積比PCL-b-PEG:PCL-b-PNIPAM:PCL-b-PLys為15:80:5，30:65:5，45:50:5，混合均勻，攪拌下逐滴加入到冰的超純水中，滴速10s/滴，滴加結束后繼續攪拌20-30min，轉移至截留分子量3500的透析袋中，冰水中透析2-3天后得到目標產物納米復合膠束；

第4.2負電復合膠束的制備

將第1步制備的PCL-b-PEG，第2步制備的PCL-b-PNIPAM和第3.3步制備的PCL-b-PGlu溶解在超干DMF中，三種聚合物在DMF中的濃度均為5mg/ml，三者按照體積比PCL-b-PEG:PCL-b-PNIPAM:PCL-b-PGlu為15:80:5，30:65:5，45:50:5，混合均勻，攪拌下逐滴加入到冰的超純水中，滴速10s/滴，滴加結束后繼續攪拌20-30min，轉移至截留分子量3500的透析袋中，冰水中透析2-3天后得到目標產物納米復合膠束。