專利名稱：具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明屬于納米技術(shù)和生物醫(yī)用高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
基因治療是采用正常功能的基因置換或增補患者體內(nèi)有缺陷的基因，從而達(dá)到治療疾病的目的，已成為一種治療各種基因疾病(包括傳染病、癌癥等)的有效途徑。在眾多的基因載體中，特別是非病毒基因載體中低毒性的聚陽離子基因載體(Langmuir, 2009, 25(9) :5199-5208)備受各國學(xué)者的重視，具有重要的學(xué)術(shù)價值和巨大的應(yīng)用前景。殼聚糖具有可降解性、抗菌性、無毒、無刺激、pH響應(yīng)性等優(yōu)點(CarbohydratePolymers, 2010, 79(3) :724-730),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。殼聚糖是天然聚陽離子，可以和聚陰離子通過靜電相互作用，使二者分子鏈相互纏繞，最終形成納米級聚集體(Carbohydrate Polymers, 2005, 62 (2) : 142-158)。在基因治療領(lǐng)域，殼聚糖作為聚陽離子，與帶負(fù)電荷的DNA通過靜電相互作用，在負(fù)載藥物的同時，形成表面帶正電荷的納米顆粒。該納米顆粒通過減緩DNA降解、失活，黏附細(xì)胞膜提高胞吞作用，憑借質(zhì)子海綿效應(yīng)逃離內(nèi)涵體,從而達(dá)到提高轉(zhuǎn)染率的目的(Biomacromolecules, 2009, 10(9) : 2436-2445)。因此，這類殼聚糖復(fù)合聚電解質(zhì)納米顆粒已經(jīng)成為納米載藥體系在基因治療方面研究的重點之一。然而，聚陽離子與DNA形成的聚電解質(zhì)復(fù)合物表面帶有部分的正電荷，在體內(nèi)循環(huán)中易吸附蛋白，繼而引發(fā)血小板、細(xì)胞黏附，導(dǎo)致形成血栓和免疫反應(yīng)(Biomaterials, 2009，30(34) : 6655-6664)，易被單核巨噬細(xì)胞吞噬，從而降低藥效。因此設(shè)計穩(wěn)定的生物相容性納米材料是藥物載體設(shè)計的關(guān)鍵課題。磷酰膽堿(phosphoryIcholine, PC)是組成細(xì)胞膜基本單元卵磷脂的親水端基，是細(xì)胞外層膜中的外層官能團(tuán)，同時帶有正、負(fù)異種電荷，具有較強(qiáng)的結(jié)合水的能力和親水性能，這種結(jié)構(gòu)和組成的表面與生理環(huán)境相互作用不僅不會吸附和沉積蛋白質(zhì)，也不會引發(fā)血小板激活、導(dǎo)致凝血等不良反應(yīng)，具有良好生物相容性。近幾年來的研究表明，采用磷酰膽堿在殼聚糖表面構(gòu)建具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)，可以顯著改善材料的生物相容性。然而，這些改性方式均是采用磷酰膽堿小分子接枝的途徑(CarbohydratePolymers, 2007, 70(1) :82-88;ZL 200410054022. 2;Biomacromolecules, 2007, 8(10), 3169-3176;Biomacromolecules,2006,7 (11):3151-3156;Journal ofApplied Polymer Science, 2003, 88(2):489-493;Polymer International, 2003，52(I):81-85;Journal of biomaterials science, Polymeredition,2002,13 (5):501-510;Colloids and SurfacesB:Biointerfaces, 2009, 71 (2) : 268-274)，往往在材料表面的磷酰膽堿基團(tuán)的密度不高，且接枝改性受基材組成、形狀及設(shè)備的影響，限制了其在生物醫(yī)用材料改性領(lǐng)域的應(yīng)用和生物相容性的進(jìn)一步提高。日本 Ishihara 和英國 Lewis 的研究小組(Biomaterials, 2009, 30(28) :4930-4938;Biomaterials, 2004, 25(19) :4785-4796)對用含有陽離子、中性、陰離子的磷酰膽堿聚合物修飾材料表面的蛋白吸附和細(xì)胞粘附進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，帶電荷的磷酰膽堿類聚合物均可用于改善材料的生物相容性。聚苯乙烯磺酸鈉/聚丙烯胺鹽酸鹽(PSS/PAH)多層膜與最外層帶相反電荷的磷酰膽堿類二元隨機(jī)聚合物通過靜電吸附構(gòu)建的仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)涂層，均顯著改善了靜電自組裝涂層表面的蛋白吸附、細(xì)胞黏附等生物相容性問題(Langmuir, 2009，25 (6):3610-3617;Soft Matter, 2010，6(7):1503-1512)。張靜等人將含有磷酰膽堿基團(tuán)的隨機(jī)共聚物制備成了具有仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)納米膠束(專利申請?zhí)?01010192087. 9)。Mansouri等人將含有磷酰膽堿基團(tuán)的殼聚糖自組裝體系用于包裹紅細(xì)胞，有效地避免了紅細(xì)胞被抗體A識別、溶血，提高了其生物相容性(Langmuir, 2009，25(24) : 14071-14078)。Goda 等人(Biomaterials, 2010，31 (8) : 2380-2387)研究發(fā)現(xiàn)表面含有磷酰膽堿聚合物制備的納米顆粒可以直接穿透細(xì)胞膜，為提高藥效開辟了新的途徑。這些研究表明用含有磷酰膽堿聚合物改性材料時，靜電對體內(nèi)帶電成分吸附會明顯降低的同時，顯著提高材料的生物相容性,研究大多局限于材料表面改性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒。該納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效。該納米顆粒在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，由單體和聚陽離子通過模板聚合法制成；所述單體為含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體和含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體；所述聚陽離子為殼聚糖、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸或樹枝狀聚氨酯。上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，所述乙烯基單體為甲基丙烯酸類、丙烯酸類、甲基丙烯酰胺類或丙烯酰胺類單體。上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，所述兩性離子親水性基團(tuán)為磷酰膽堿基團(tuán)、磺銨類兩性離子或羧銨類兩性離子。上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，所述陰離子基團(tuán)為羧酸基、磺酸基、硫酸基或憐酸基。上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，所述單體與聚陽離子的質(zhì)量比為
8 3 8;所述單體中含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體與含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體的摩爾比為3 3 7。上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，所述含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體為2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿，所述含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體為甲基丙烯酸，所述聚陽離子為殼聚糖。另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒的方法，其特征在于，該方法為將聚陽離子溶解于溶劑中，得到聚陽離子溶液；然后向所述聚陽離子溶液中加入單體和引發(fā)劑，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行聚合反應(yīng)；待聚合反應(yīng)結(jié)束后，對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至5 6后離心，棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒。上述的方法，所述溶劑為體積百分比濃度為1% 5%的醋酸水溶液。上述的方法，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，引發(fā)劑的用量為單體質(zhì)量的
1% 6% ο上述的方法，所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為60V 80°C，反應(yīng)時間為Ih 12h。水合理論和“維持正常構(gòu)象”學(xué)說是磷酰膽堿基團(tuán)及其聚合物在材料表面構(gòu)建仿細(xì)胞外層膜改善材料生物相容性的方法被學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)同的機(jī)理。水合理論認(rèn)為，兩性離子結(jié)構(gòu)的磷酰膽堿基團(tuán)具有較強(qiáng)極性，使其能夠緊密的結(jié)合大量水，從而在材料表面形成水合層，使其能夠有效地抑制材料表面的疏水或靜電作用，抑制蛋白質(zhì)在材料表面的構(gòu)象改變和吸附沉積?！熬S持正常構(gòu)象”學(xué)說是以蛋白質(zhì)、細(xì)胞及組織與生物材料表面的相互 作用和相互關(guān)系為出發(fā)點，認(rèn)為生物醫(yī)用材料表面的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)形貌應(yīng)該具有維持與其相接觸的血蛋白/血細(xì)胞正常構(gòu)象的特點，這是其具備良好生物相容性的前提條件。本發(fā)明就是基于以上兩種理論，采用含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體、含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體和聚陽離子經(jīng)模板聚合法一步制備具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒，使其能夠有效地抑制材料表面的疏水或靜電作用，抑制蛋白質(zhì)在材料表面的構(gòu)象改變和吸附沉積，并使其具備良好的生物相容性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、本發(fā)明的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒由單體和聚陽離子通過模板聚合法制成，對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提聞藥效。2、本發(fā)明的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒的粒徑較小，約為80nm 200nm，粒
徑分布較窄。3、本發(fā)明的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒的制備方法簡單、條件溫和，為獲得表面具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒體系提供了一種新的途徑。4、本發(fā)明的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖I為本發(fā)明實施例I制備的納米顆粒的TEM圖。
具體實施例方式實施例I本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、甲基丙烯酸和殼聚糖通過模板聚合法制成，其中2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿和甲基丙烯酸的總質(zhì)量與殼聚糖的質(zhì)量之比為71 29，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿與甲基丙烯酸的摩爾比為3 7。本實施例的制備方法為將O. 2g殼聚糖溶解于50mL體積百分比濃度為1%的醋酸水溶液中，攪拌12h，得到殼聚糖溶液；然后向殼聚糖溶液中加入，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、甲基丙烯酸和O. Immol過硫酸鉀，在氮氣保護(hù)下，溫度為60°C的條件下聚合反應(yīng)12h ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后，用G3漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至5. 5后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心lOmin，棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在_50°C下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。對比例I采用大分子復(fù)合法制備納米顆粒將殼聚糖溶解于體積百分比濃度為1%的醋酸 水溶液，配制成濃度為O. 2mg/mL的殼聚糖溶液；將2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿與甲基丙烯酸按照3 7的摩爾比溶解于水中，配制成總單體濃度為O. 2mg/mL的單體水溶液；將3mL單體水溶液用注射器以O(shè). lmL/min的滴加速度滴加到以120rpm攪拌的5mL殼聚糖溶液中，滴加完畢后繼續(xù)攪拌Ih ;然后，用G3漏斗抽濾，除去可能出現(xiàn)的大聚集體，得到以單體聚合物為核、以殼聚糖為殼的納米顆粒，其粒徑范圍約為500nm 900nm。對比例2采用大分子復(fù)合法制備納米顆粒將殼聚糖溶解于體積百分比濃度為1%的醋酸水溶液，配制成濃度為O. 2mg/mL的殼聚糖溶液；將2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿與甲基丙烯酸按照3 7的摩爾比溶解于水中，配制成總單體濃度為O. 2mg/mL的單體水溶液；將3mL殼聚糖溶液用注射器以O(shè). lmL/min的滴加速度滴加到以120rpm攪拌的5mL單體水溶液中，滴加完畢后繼續(xù)攪拌Ih ;然后，用G3漏斗抽濾，除去可能出現(xiàn)的大聚集體，得到以殼聚糖為核、以單體聚合物為殼的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為IOOnm 200nm。將實施例I制備的納米顆粒配制成納米顆粒溶液，超聲5min后將納米顆粒溶液滴加至銅網(wǎng)上，放置一段時間后，用透射電鏡觀察樣品，結(jié)果如圖I所示，從圖中可以看出，制備的納米顆粒粒徑較小，粒徑分布較窄。將實施例I、對比例I和對比例2制備的納米顆粒分別配制成等濃度的pH值為4. 5的納米顆粒溶液，用動態(tài)光散射儀在25. (TC下測試納米顆粒溶液的Zeta電位，取15次測定的平均值，結(jié)果見下表表I納米顆粒表面的Zeta電位(ρΗ=4· 5)
樣品Zeta電位(mV)
實施例I18. 3 + 0. 4
對比例I23. 2 + 0. 7
對比例210. 5 + 0. 6從表I可以看出，采用模板聚合法制備的納米顆粒的Zeta電位介于采用大分子復(fù)合法制備的兩種納米顆粒之間，說明模板聚合法制備的納米顆粒表面具有一定程度的仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)。實施例2本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽、2-甲基-2-丙烯酰胺硫酸鹽和樹枝狀聚氨酯通過模板聚合法制成，其中3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽和2-甲基-2-丙烯酰胺硫酸鹽的總質(zhì)量與樹枝狀聚氨酯的質(zhì)量之比為I : 1，3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽與2-甲基-2-丙烯酰胺硫酸鹽的摩爾比為I : I。本實施例的制備方法為將O. 2g樹枝狀聚氨酯溶解于50mL體積百分比濃度為5%的醋酸水溶液中，攪拌24h，得到樹枝狀聚氨酯溶液；然后向樹枝狀聚氨酯溶液中加入3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽、2-甲基-2-丙烯酰胺硫酸鹽和O. 053mmol的過硫酸銨，在氮氣保護(hù)下，溫度為70°C的條件下聚合反應(yīng)6h ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后，用G3 漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液PH值至5后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心lOmin，棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在_50°C下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。實施例3本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、丙烯酸和聚乙烯亞胺通過模板聚合法制成，其中2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿和丙烯酸的總質(zhì)量與聚乙烯亞胺的質(zhì)量之比為8 3，2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿與丙烯酸的摩爾比為3 5。本實施例的制備方法為將O. 2g聚乙烯亞胺溶解于50mL體積百分比濃度為3%的醋酸水溶液中，攪拌16h，得到聚乙烯亞胺溶液；然后向聚乙烯亞胺溶液中加入2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、丙烯酸和O. 02mmol的過硫酸鉀，在氮氣保護(hù)下，溫度為80°C的條件下聚合反應(yīng)Ih ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后，用G3漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至6后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心IOmin,棄去上清，向離心后的固體中加入蒸懼水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在_50°C下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。實施例4本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、甲基丙烯磺酸鈉和聚乙烯亞胺通過模板聚合法制成，其中2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿和甲基丙烯磺酸鈉的總質(zhì)量與聚乙烯亞胺的質(zhì)量之比為8 5，2_甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿與甲基丙烯磺酸鈉的摩爾比為I : 2。本實施例的制備方法為將O. 2g聚乙烯亞胺溶解于50mL體積百分比濃度為1%的醋酸水溶液中，攪拌24h，得到聚乙烯亞胺溶液；然后向聚乙烯亞胺溶液中加入2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿、甲基丙烯磺酸鈉和O. 04mmol的過硫酸銨，在氮氣保護(hù)下，溫度為80°C的條件下聚合反應(yīng)8h ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后,用G3漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至5. 5后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心IOmin,棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在_50°C下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。實施例5
本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由甲基丙烯酰乙基磺基甜菜堿(3-[N, N- 二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]銨]丙烷-I-磺酸內(nèi)鹽)、丙烯酸和聚賴氨酸通過模板聚合法制成，其中甲基丙烯酰乙基磺基甜菜堿和丙烯酸的總質(zhì)量與聚賴氨酸的質(zhì)量之比為2 1，甲基丙烯酰乙基磺基甜菜堿與丙烯酸的摩爾比為3 4。本實施例的制備方法為將O. 2g聚賴氨酸溶解于50mL體積百分比濃度為2%的醋酸水溶液中，攪拌12h，得到聚賴氨酸溶液；然后向聚賴氨酸溶液中加入甲基丙烯酰乙基磺基甜菜堿、丙烯酸和O. 09mmol的過硫酸鉀，在氮氣保護(hù)下，溫度為60°C的條件下聚合反應(yīng)IOh ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后，用G3漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至5后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心lOmin，棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在_50°C下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。實施例6本實施例的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由N，N_ 二甲基N-(2_甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)銨(DMMSA)、丙烯酸和聚賴氨酸通過模板聚合法制成，其中N，N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)銨和丙烯酸的總質(zhì)量與聚賴氨酸的質(zhì)量之比為8 7，N，N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)銨與丙烯酸的摩爾比為I I0本實施例的制備方法為將O. 2g聚賴氨酸溶解于50mL體積百分比濃度為3%的醋酸水溶液中，攪拌20h，得到聚賴氨酸溶液；然后向聚賴氨酸溶液中加入N, N- 二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)銨、丙烯酸和O. 05mmol的過硫酸鉀，在氮氣保護(hù)下，溫度為70°C的條件下聚合反應(yīng)12h ;待聚合反應(yīng)結(jié)束后，用G3漏斗對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至6后在2°C 4°C、9000rpm條件下離心IOmin,棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體在-50 V下冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其粒徑范圍約為80nm 200nm。本實施例的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，由單體和聚陽離子通過模板聚合法制成；所述單體為含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體和含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體；所述聚陽離子為殼聚糖、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸或樹枝狀聚氨酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，所述乙烯基單體為甲基丙烯酸類、丙烯酸類、甲基丙烯酰胺類或丙烯酰胺類單體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，所述兩性離子親水性基團(tuán)為磷酰膽堿基團(tuán)、磺銨類兩性離子或羧銨類兩性離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，所述陰離子基團(tuán)為竣酸基、橫酸基、硫酸基或憐酸基。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，所述單體與聚陽離子的質(zhì)量比為8 3 8;所述單體中含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體與含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體的摩爾比為3 : 3 7。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，其特征在于，所述含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體為2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿，所述含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體為甲基丙烯酸，所述聚陽離子為殼聚糖。
7.一種制備如權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒的方法，其特征在于，該方法為將聚陽離子溶解于溶劑中，得到聚陽離子溶液；然后向所述聚陽離子溶液中加入單體和引發(fā)劑，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行聚合反應(yīng)；待聚合反應(yīng)結(jié)束后，對反應(yīng)體系進(jìn)行抽濾得到濾液，調(diào)節(jié)濾液pH值至5 6后離心，棄去上清，向離心后的固體中加入蒸餾水反復(fù)離心分離三次，將反復(fù)離心分離后的固體冷凍干燥，得到具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述溶劑為體積百分比濃度為1% 5%的醋酸水溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，引發(fā)劑的用量為單體質(zhì)量的1% 6%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為60°C 80°C，反應(yīng)時間為Ih 12h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的納米顆粒，由單體和聚陽離子通過模板聚合法制成；所述單體為含有兩性離子親水性基團(tuán)的乙烯基單體和含有陰離子基團(tuán)的乙烯基單體；所述聚陽離子為殼聚糖、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸或樹枝狀聚氨酯。另外，本發(fā)明還提供了該納米顆粒的制備方法。本發(fā)明的具有仿細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)的納米顆粒粒徑較小，約為80nm～200nm，粒徑分布較窄，對蛋白吸附、血小板黏附明顯降低，生物相容性顯著提高，從而延長納米顆粒在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥效，在組織工程、藥物控釋、基因治療及生物傳感器等領(lǐng)域具有巨大的學(xué)術(shù)價值和廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C08F228/02GK102875733SQ20121041503
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者宮銘, 石玉靜, 鐘玉虎, 熊善新, 汪曉芹 申請人:西安科技大學(xué)