本发明专利技术公开了一种无毒聚阳离子高分子载体材料。所述的聚阳离子高分子载体材料为分子量5000～6000g/moL的水溶性超支化聚赖氨酸，可作各类功能分子的传递载体。该聚阳离子高分子可负载并传递小分子药物、大分子功能蛋白以及核酸分子如DNA、mRNA等物质，以在目的区域有效发挥所载分子的功能，但载体本身在使用浓度范围内没有毒性。范围内没有毒性。
【技术实现步骤摘要】
一种无毒聚阳离子高分子载体材料
[0001]本专利技术涉及一种无毒聚阳离子高分子载体材料的新用途，属于高分子
技术介绍
[0002]药物传递系统(Drug Delivery Systems，DDS)近年来显示出独特作用并可满足不同疾病治疗的需求。药物传递系统是指通过不同给药形式改善药物治疗效果的药物制剂，可以降低药物的毒副作用并提高药物的生物利用度。传统的药物制剂有胶囊、注射剂、药片等，一些新型制剂材料形式如脂质体、胶束、凝胶、微囊泡等是近年来研究的重点。
[0003]生物大分子如透明质酸、壳聚糖、聚氨基酸等作为体内的天然活性成分，不仅具有良好的生物相容性，还具有易降解、血浆半衰期长、低免疫原性、高靶向性等优点，是现今研究中理想的药物载体。其中，聚氨基酸如聚精氨酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸等是以氨基酸(精氨酸、赖氨酸、谷氨酸等)为结构单元的具有仿蛋白结构的合成多肽，具有良好的生物相容性，在体内可以生物降解，且聚合物本身和降解产物均没有毒性。
[0004]超支化聚赖氨酸(HBPL)是一类由赖氨酸合成的高度支化的三维生物大分子，合成方式简便，支化点多，分子链不易缠结，黏度不随着分子量的增大而改变。HBPL具有丰富的氨基官能团，在人体条件下富含正电荷，易对其进行修饰改性，有利于合成多样的功能性材料。作为载体材料，具有无细胞毒性、易降解、降解产物为人体必须氨基酸营养物质，操作简便、应用领域广泛，可以克服传统载体降解速率慢、制作过程复杂且体内应用存在相当安全性的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种聚阳离子高分子载体的新用途。该聚合物兼具有负载并传递小分子药物、功能蛋白或核酸分子如DNA、mRNA能力。
[0006]本专利技术所提供的的技术方案为：
[0007]一种无毒聚阳离子高分子载体材料，所述的聚阳离子高分子为分子量5000～6000g/moL的水溶性超支化聚赖氨酸；
[0008]本专利技术的载体材料，由于其中的超支化聚赖氨酸富含大量的氨基，可以在不同的条件下与许多携带有活性官能团如碳碳双键、醛基、羧基等的小分子或聚合物发生反应，制备成不同形式的药物递送载体(水凝胶、纳米粒子、聚电解质复合物等)。
[0009]本专利技术的载体材料，能够通过静电、氢键或亲疏水相互作用复合具备功能的药物、蛋白和核酸并发挥它们相应的作用。
[0010]所述药物包括但不限于广谱类抗菌素盐酸盐米诺环素、强力霉素。
[0011]所述功能蛋白包括但不限于牛血清白蛋白、炎症因子吸附蛋白、基质金属蛋白酶响应多肽(MMP)和H7N9禽流感疫苗。
[0012]所述核酸类型包括但不限于质粒DNA和mRNA。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014](1)超支化聚赖氨酸可以通过共价或非共价的方式制备成不同形式的材料如水凝胶、纳米粒子或聚电解质复合物。
[0015](2)含有超支化聚赖氨酸的载体材料能够复合并缓释小分子药物。
[0016](3)含有超支化聚赖氨酸的载体材料能够通过静电作用与功能蛋白结合。
[0017](4)含有超支化聚赖氨酸的载体材料能够作为基因载体结合DNA和mRNA转染细胞，且具有较好的基因转染效率。
附图说明
[0018]图1为超支化聚赖氨酸结构示意图；
[0019]图2为负载米诺环素的含超支化聚赖氨酸水凝胶的释药曲线；
[0020]图3为负载牛血清白蛋白的超支化聚赖氨酸微纳粒子电镜示意图；
[0021]图4为负载DNA/mRNA的超支化聚赖氨酸聚电解质复合物粒径大小；
[0022]图5为超支化聚赖氨酸负载DNA (a)或mRNA(b)转染HeLa细胞的荧光图像；
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例和说明书附图对本专利技术作进一步说明。
[0024]实施例1：负载米诺环素药物的超支化聚赖氨酸水凝胶
[0025](1)羧甲基环糊精(CM
‑
β
‑
CD)的制备
[0026]称取11.34gβ
‑
环糊精同9.3g氢氧化钠溶于37mL去离子水中，在50℃下搅拌溶解。随后用分液漏斗向环糊精溶液中加入27mL 16.3％的氯乙酸，30min内滴完，反应5h。将溶液冷却至室温后4℃静置过夜，调pH至6
–
7，用甲醇沉淀溶液并过滤洗涤，得到终产物。
[0027](2)醛基取代的透明质酸(HA
‑
ALH)的制备
[0028]通过高碘酸钠将透明质酸上的
‑
OH氧化为
‑
CHO。称量1g HA置于三颈烧瓶中，加入100mL去离子水后搅拌至HA完全溶解。将烧瓶置于37℃水浴中，保持搅拌，向烧瓶中缓慢滴加5mL 0.5M高碘酸钠(NaIO4)水溶液，滴加过程持续30min，避光反应在37℃水浴中持续8h。反应结束后加入140μL乙二醇终止未反应的NaIO4，37℃下反应1h后将反应液倒入800mL冰乙醇中沉降、离心收集沉淀物，再用纯水重新溶解透析7d后冷冻干燥得到最终产物。(3)超支化聚赖氨酸与醛基化透明质酸形成水凝胶
[0029]通过超支化聚赖氨酸的氨基与醛基化透明质酸的醛基席夫碱反应得到水凝胶，超支化聚赖氨酸的结构示意图如图1所示。将超支化聚赖氨酸和醛基透明质酸配成浓度为10％的水溶液，取33μL醛基透明质酸水溶液和66μL盐酸米诺环素/超支化聚赖氨酸水溶液混合搅拌，30s内即可快速成胶。随后，将水凝胶放入5mL离心管内，加入2mL磷酸盐缓冲液(pH＝7.2～7.4)，按照自定时间节点取0.4mL溶液进行紫外分析，同时补充0.4mL磷酸盐缓冲液。
[0030]米诺环素的药物释放曲线如图2所示，经该水凝胶负载后，米诺环素在约6h时达到80％的药物释放量。
[0031]实施例2：包载蛋白的超支化聚赖氨酸的微纳粒子
[0032]将超支化聚赖氨酸充分溶解在超纯水中，得到浓度为5mg/mL范围的超支化聚赖氨酸溶液。将非离子型表面活性剂(SPAN 80)溶解在超纯水中，得到浓度为5mg/mL范围的乳化
剂溶液。将牛血清白蛋白(BSA)溶解到磷酸盐缓冲液中，得到浓度为5mg/mL范围的蛋白溶液。将超支化聚赖氨酸溶液与乳化剂溶液混合成透明的混合溶液，然后将溶有蛋白的溶液匀速滴加到混合溶液中，磁力搅拌一定时间，得到超支化聚赖氨酸微纳载体悬浊液。离心弃去上清并用去离子水洗涤沉淀物，得到去除分散剂和游离蛋白的负载蛋白的超支化聚赖氨酸微纳载体的水分散液。
[0033]如图3所示为所制备的负载牛血清白蛋白的微纳粒子场发射扫描电镜图。
[0034]实施例3：用于细胞转染的包载纳米级核酸聚电解质的超支化聚赖氨酸复合物
[0035]将超支化聚赖氨酸粉末溶于磷酸盐缓冲液(PBS,pH＝7.2～7.4)中，配制得到1mg/mL超支化聚赖氨酸的PBS溶液，分别稀释至10μg/mL、50μg/mL、10本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无毒聚阳离子高分子载体材料，其特征在于，所述的聚阳离子高分子为分子量5000～6000g/moL的水溶性超支化聚赖氨酸，可作为分子传递载体，兼具负载及传递小分子药物、大分子功能蛋白以及核酸分子的功能，且没有细胞毒性。2.根据权利要求1所述的一种无毒聚阳离子高分子载体材料，其特征在于，所述的聚阳离子高分子通过静电作用或疏水作用复合功能物质如药物，实现功能物质的递送，或将功能物质直接物理包封在超支化网络内部或在超支化大分子表面形成连接从而实现递送。3.根据权利要求1所述的一种无毒聚阳离子高分子载体材料，其特征在于，所述的药物为米诺环素、强力霉素。4.根据权利要求1所述的一种无毒聚阳...
【专利技术属性】
技术研发人员：高长有，王巧璇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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