基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法技术

本发明专利技术属于基因载体基础材料的合成技术领域，具体涉及一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法。利用叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺四氧化三铁纳米晶体以构筑叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体，能够赋予非病毒基因载体以叶酸和磁性双重靶向特性，从而实现载体对肿瘤等的主动靶向和磁靶向，可以用于基因治疗、磁热疗等领域。

Preparation of folate and magnetic double targeted non viral gene vectors based on folate targeted polyethylene glycol modified hyperbranched polyamines

【技术实现步骤摘要】
基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法
本专利技术属于基因载体基础材料的合成
，具体涉及一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法。
技术介绍
超支化聚胺具有三维准球形结构和大量的胺基，是一类非常优异的非病毒基因载体。同时，它还是一类理想的纳米反应器，可用来合成量子点、金属纳米晶体和磁性氧化物纳米晶体。利用超支化聚胺原位制备磁性氧化铁纳米晶体，可得到一类磁性的非病毒基因载体。经对现有技术的文献检索发现，目前利用超支化聚胺原位制备磁性非病毒基因载体已有一定的报道[Shi,Y.F.;Zhou,L.Z.;Wang,R.B.;Pang,Y.;Xiao,W.C.;Li,H.Q.;Su,Y.;Wang,X.L.;Zhu,B.S.;Zhu,X.Y.;Yan,D.Y.andGu,H.C.Nanotechnology2010,21,115103.;Shi,Y.F.;Du,J.M.;Zhou,L.Z.;Li,X.T.;Zhou,Y.H.;Li,L.L.;Zhu,X.Y.J.Mater.Chem.2012,22,355-360.;Mykhaylyk,O.;Antequera,Y.S.;Vlaskou,D.;Plank,C.Nat.Protoc.2007,2,2391-2411.]在这些报道中，人们利用超支化聚乙烯亚胺及其超分子组装体制备原位制备磁性非病毒基因载体，但是目前尚未有利用叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺原位制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的报道。利用叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺原位叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体，能够赋予非病毒基因载体以叶酸和磁性双重靶向特性，从而实现载体对肿瘤等的主动靶向和磁靶向，利于基因治疗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法，包括以下步骤：（1）将叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺溶解于水中，并通氩气除氧，得到叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺水溶液；（2）氩气保护下，向步骤（1）得到的水溶液中加入七水硫酸亚铁的无氧水溶液，磁力搅拌1-6h，得到Fe(OH)2/叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺复合物水溶液；（3）将步骤（2）所得的产物于90-130℃下微波加热0.5-2h，即可得到Fe3O4/叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺复合物；（4）将步骤（3）所得的产物在2-8℃条件下透析3-5d，抽滤除去沉淀，冷冻干燥，即可得到所述叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体。优选的，步骤（1）中所述叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺为叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺、叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚酰胺-胺或叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚丙烯亚胺。优选的，步骤（1）中叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺是以叶酸、聚乙二醇和超支化聚胺作为原料制备得到的，其中超支化聚胺为超支化聚乙烯亚胺（HPEI）、超支化聚酰胺-胺（HPAMAM）或超支化聚丙烯亚胺（PPI）。优选的，步骤（1）中叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺水溶液的浓度为2.5-200g/L，体积为10-100mL。优选的，步骤（2）中所述七水硫酸亚铁水溶液的浓度为2-1500g/L，体积为2-20mL。优选的，步骤（3）中的微波功率为100-600W。采用上述方法制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术利用叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺原位制备了叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体，该方法合成简单，避免了传统方法（先合成磁性纳米晶体再用超支化聚胺修饰）的繁琐过程，且制备的基因载体在转染过程中转染效率高于传统方法（先合成磁性纳米晶体再用超支化聚胺修饰）制备的非病毒基因载体。该方法实现了非病毒基因载体的叶酸和磁性双靶向特性，利于基因载体靶向至肿瘤等部位进行基因治疗。附图说明图1为本专利技术的合成过程示意图；图2为实施例1基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的流体力学尺寸（a）和电位图（b）；图3为实施例1基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的透射电镜图；图4为实施例1基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的饱和磁化强度图；图5为实施例1基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的细胞毒性图；图6为实施例1基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺制备的叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的基因转染效率图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例所使用的超支化聚乙烯亚胺（HPEI）购买自Sigma-Aldrich(Mw=25000,支化度=50%,PDI=2.5)。实施例所使用的超支化聚酰胺-胺（HPAMAM）（Mw=3.8×103,PDI=1.27）是根据参考文献[Shi,Y.F.;Lei,G.Y.;Zhou,L.Z.;Li,Y.Y.;Zhang,X.M.;Yang,Y.J.;Peng,H.;Peng,R.;Wang,H.C.;Cai,X.F.;Chen,X.L.;Wang,M.Y.;Wang,G.Polymers2019,11,1926.]合成的。叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺和叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚酰胺-胺是根据参考文献[Cho,K.C.;Jeong,J.H.;Chung,H.J.;Joe,C.O.;Kim,S.W.;Park,T,G.JournalofControlledRelease2005,108,121.]合成的。合成的工艺过程是，利用NH2-PEG-COOH和活化的叶酸脱水反应，得到FA-PEG-COOH，随后将活化的FA-PEG-COOH和超支化聚乙烯亚胺或超支化聚酰胺-胺以不同的摩尔比反应，即可得到叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺或叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚酰胺-胺。实施例1一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法，具体包括以下步骤：（1）在100mL反应瓶中加入1g叶酸（FA）靶向聚乙二醇（PEG）修饰型超支化聚乙烯亚胺（FA-PEG3.3-HPEI，即每个超支化聚乙烯亚胺（HPEI）分子平均接枝3.3个FA-PEG分子），再加入40mL超纯水，搅拌溶解，通氩气除氧，得到FA-PEG3.3-HPEI水溶液；（2）取10mL浓度为100g/L的七水硫酸亚铁无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺溶解于水中，并通氩气除氧，得到叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺水溶液；/n（2）氩气保护下，向步骤（1）得到的水溶液中加入七水硫酸亚铁的无氧水溶液，磁力搅拌1-6h，得到Fe(OH)

【技术特征摘要】
1.一种基于叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺制备叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺溶解于水中，并通氩气除氧，得到叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺水溶液；
（2）氩气保护下，向步骤（1）得到的水溶液中加入七水硫酸亚铁的无氧水溶液，磁力搅拌1-6h，得到Fe(OH)2/叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺复合物水溶液；
（3）将步骤（2）所得的产物于90-130℃下微波加热0.5-2h，即可得到Fe3O4/叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺复合物；
（4）将步骤（3）所得的产物在2-8℃条件下透析3-5d，抽滤除去沉淀，冷冻干燥，即可得到所述叶酸和磁性双靶向型非病毒基因载体。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚胺为叶酸靶向聚乙二醇修饰型超支化聚乙烯亚胺、叶酸靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：石云峰，王军杰，张宪硕，雷改英，李婷，
申请(专利权)人：安阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41