本发明专利技术涉及一种以狂犬病毒灭活疫苗为模板制备聚合物纳米粒子及方法。以狂犬病毒灭活疫苗为生物模板来制备聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺纳米粒子。制备过程首先通过正硅酸四乙酯的溶胶-凝胶反应在病毒粒的表面包覆硅凝胶，然后在高温下分解模板同时形成二氧化硅母体。将聚合物单体溶液浸入硅母体中，并且在其中有限的微小空间中聚合固化。分解硅母体即可得到聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺纳米粒子。产物可作为药物递送和负载催化剂的载体，而工艺方法则可用来模拟微生物体的形貌合成纳米粒子。所得到的产物不仅限于较为对称和规整的几何形状，它可以用来仿制微小生物体均一的尺寸和复杂的形貌。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种以狂犬病毒灭活疫苗为模板制备聚合物纳米粒子及方法。以狂犬病毒灭活疫苗为生物模板来制备聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺纳米粒子。制备过程首先通过正硅酸四乙酯的溶胶-凝胶反应在病毒粒的表面包覆硅凝胶，然后在高温下分解模板同时形成二氧化硅母体。将聚合物单体溶液浸入硅母体中，并且在其中有限的微小空间中聚合固化。分解硅母体即可得到聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺纳米粒子。产物可作为药物递送和负载催化剂的载体，而工艺方法则可用来模拟微生物体的形貌合成纳米粒子。所得到的产物不仅限于较为对称和规整的几何形状，它可以用来仿制微小生物体均一的尺寸和复杂的形貌。【专利说明】
本专利技术属于生物化学
，特别是涉及一种以狂犬病毒灭活疫苗为模板制备聚合物纳米粒子及方法。
技术介绍
聚合物纳米粒子是一种有着广泛应用价值的载体。它们可作为具有快速响应的微反应器，以及大比表面的吸附剂。装载化学分子和化学基团修饰后可将其功能拓展到多种生物化学领域，可用于药物递送和释放的载体、催化剂支撑物、高效离子交换树脂、固定相等。 各种制备聚合物纳米粒子的方法已被提出。例如，以微乳液法合成苯乙烯共聚物纳米粒子(Larpent C，et al.Reactive and Funct1nal Polymers，1997，33，49-59)，以微波加热法制备聚苯乙稀粒子(Zhang WM et al.Macromolecules 1997，30，6388-6390)，用自组装法形成纳米颗粒(Zhang GZ, et al.Macromolecules 2000，33，6340-6343)，在囊泡中进行聚合反应制备纳米粒子(Poulain N.et al.J.Polym Sci，Part A:Polym Chem，1996，34，729-737)，采用分散共聚法得到了接枝聚甲基丙烯酸甲酯纳米球(Chen MQ etal.J.Polym.Sc1.Part A:Polym.Chem.2000 ；38:1811-1817)，以及用机械粉碎法得到了聚甲基丙稀酸甲醋纳米颗粒(Smith AP, et al.Adv.Mater.1999，11:1277-128)。此外，也可用溶剂蒸发法将聚合物分散形成纳米粒子(Crotts G.&Park TG.J.Control.Release 1995，35,91-105)。 狂犬病毒病毒外形呈形和子弹形，尺度在10nm左右，子弹型长轴最长可接近400nm。内含呈螺旋对称的衣壳，外有囊膜。而疫苗是失去传染能力的病毒，一般分为减活疫苗和灭活疫苗。狂犬病减活疫苗是经过仓鼠、猪、犬的肾细胞，或者鸡胚成纤细胞经过许多代的繁殖和变异而成的。其免疫效果较好，但仍可能有潜在的活病毒残留。狂犬病灭活疫苗来源于将大量培养出来的病毒以加热、化学试剂和辐射的方法使其失去繁殖和传染能力。因此，虽然失去了传染危险，疫苗的大小、形状和外部特征基本上保持了原病毒的形貌。 本专利技术采用一种兽用灭活的狂犬病疫苗为模板。此类疫苗廉价易得，广泛用于宠物的免疫。该疫苗具有病毒粒相近的球形和子弹形的外貌，粒径在10nm左右，是制造纳米粒子较为理想的生物模板。本专利技术将医用的生物制剂用于制造聚合物纳米材料，可为仿生纳米合成提供一种新的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是以生物为原型制造粒径均一的纳米粒子，为制备聚合物纳米粒子找到一种合适的模板，也为狂犬病疫苗的应用寻求一种新的途径。 为了达到上述目的，本专利技术采用天然生物体一一灭活狂犬病的病毒疫苗作为模板制备聚合物纳米粒子。病毒粒拥有窄分散的尺寸和特定的形状，可为合成纳米粒子提供限制其设计空间的模板。 ；步骤如下: I)将兽用狂犬病病毒粒灭活疫苗分散在I?1mL体积比为1:1?5的甲醇-水混合液中；在搅拌下先向混合液中加入0.01?0.5g/mL 10% v/v的氨水，然后加入0.03? 0.2g/mL的正硅酸乙酯；将溶胶-凝胶液静置，得到硅酸盐包埋疫苗粒子的固体块；将固体块置于马弗炉中，在500?700°C的高温下煅烧3?5h，得到多孔固体块； 2)将0.25?lg/mL的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸、0.01?0.15g/mL的N，N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.0015?0.02g/mL的2，2'-偶氮二异丁腈溶于5?20mL 二氯甲烷中，分别形成甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸溶液； 3)将步骤I)所得到的多孔固体浸泡在步骤2)所得到的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸溶液中，在60°C下维持3h使溶液通过聚合进行固化；然后将固体置于氢氟酸中，使硅酸盐分解；得到聚合物的纳米粒子分散液。 所用的生物模板是狂犬病灭活疫苗，它们与狂犬病毒粒相似，尺寸在10nm左右，形状呈球状或子弹状。 所述的聚合物纳米粒子的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚丙烯酸。 图1展示出聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子的形貌。 本专利技术技术方案基于以下的原理: 硅酸酯的溶胶-凝胶反应是指正硅酸四乙酯(-S1-OC2H5)首先水解产生羟基(-S1-OH)，羟基之间再进一步相互缩聚成-S1-0-S1-。它们在病毒疫苗体的表面上逐渐生长出硅氧三维分子网络所构成的凝胶。并最终将模板包埋其中，形成病毒疫苗/硅凝胶复合物。 将复合物进行煅烧处理，凝胶转化为固体二氧化硅。高温使病毒疫苗模板和所有的有机物分解，在供氧充足的条件下它们分解为气态C02、C0和H2O从硅母体中溢出，在硅母体中残留下大量空洞。 将硅母体在单体溶液中孵育，使单体分子进入到硅母体中的空洞中。在自由基引发下单体在有限的空间内进行聚合反应，使单体溶液转化为固体聚合物。除去硅母体后得到聚合物纳米粒子(见图1)。 聚合物可选择油溶性的聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯，或者水溶性的聚丙烯酸。即是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸分别在引发剂的催化下以自由基聚合的方式得到相应的聚合物。 本专利技术公开了是以狂犬病毒灭活疫苗为生物模板来制备聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、和聚丙烯酸纳米粒子。制备过程首先通过正硅酸四乙酯的溶胶-凝胶反应在病毒粒的表面包覆硅凝胶，然后在高温下分解模板同时形成二氧化硅母体。将聚合物单体溶液浸入硅母体中，并且在其中有限的微小空间中聚合固化。分解硅母体即可得到聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、和聚丙烯酸纳米粒子。产物可作为药物递送和负载催化剂的载体，而工艺方法则可用来模拟微生物体的形貌合成纳米粒子。 本专利技术的优点在于: 1.本专利技术是以形似狂犬病病毒的疫苗作为模板，所得到的纳米粒子在形貌上与狂犬病病毒相仿，因此是一种仿生的纳米材料制造。 2.本专利技术所述的方法可作为一种以合成材料构建狂犬病病毒粒子的手段。与其他纳米材料的制造方法不同，这种方法所得到的产物不仅限于较为对称和规整的几何形状，它可以用来仿制微小生物体均一的尺寸和复杂的形貌。 3.本专利技术可制造出的聚合物纳米粒子具有化学性质稳定好、比表面积大等特点，可用于药物释放和催化剂的载体。 【专利附图】【附图说明】 图1是以狂犬病毒疫苗为模板制备的聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子的透射电镜图。 【具体实施方式】 本专利技术公开和提出本文档来自技高网...
【技术保护点】
以狂犬病毒灭活疫苗为模板制备聚合物纳米粒子的方法；其特征是步骤如下：1)将兽用狂犬病病毒粒灭活疫苗分散在1～10mL体积比为1∶1～5的甲醇‑水混合液中；在搅拌下先向混合液中加入0.01～0.5g/mL 10％v/v的氨水，然后加入0.03～0.2g/mL的正硅酸乙酯；将溶胶‑凝胶液静置，得到硅酸盐包埋疫苗粒子的固体块；将固体块置于马弗炉中，在500～700℃的高温下煅烧3～5h，得到多孔固体块；2)将0.25～1g/mL的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸、0.01～0.15g/mL的N，N′‑亚甲基双丙烯酰胺和0.0015～0.02g/mL的2，2′‑偶氮二异丁腈溶于5～20mL二氯甲烷中，分别形成甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸溶液；3)将步骤1)所得到的多孔固体浸泡在步骤2)所得到的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯酸溶液中，在60℃下维持3h使溶液通过聚合进行固化；然后将固体置于氢氟酸中，使硅酸盐分解；得到聚合物的纳米粒子分散液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄积涛，王媞媞，黄薇，黄善然，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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