本发明专利技术属于纳米生物材料技术领域，涉及一类可降解阳离子聚氨酯的制备方法及其作为转染试剂转染哺乳动物细胞株的应用。其结构式如式（1）所示：其中，R基团选自聚合度n为200~400。本发明专利技术方法中使用的反应试剂无毒无污染、成本低廉，具有可推广性；合成反应中无需添加特殊的缩合剂及催化剂、反应条件温和、副反应少；本方法便于引入双硫键和胺基官能团，可以得到结构多样性的聚氨酯。另外，本发明专利技术提供给的聚氨酯生物相容性好，细胞毒性低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米生物材料
，涉及一类可降解阳离子聚氨酯的制备方法及其作为转染试剂转染哺乳动物细胞株的应用。
技术介绍
基因治疗是将具有 治疗功能的基因输送到人体细胞，表达需要的功能蛋白治疗疾病的新方法。如何利用载体将外源基因安全准确有效地导入靶细胞是基因治疗成功的关键技术。目前重组病毒载体已被广泛的应用于体外基因转染和临床基因治疗，但其潜在的安全问题比如免疫原性、诱变及致肿瘤性仍然是一大亟需解决的问题。相比之下，非病毒基因载体如脂质体、聚合物和纳米粒子有更好的安全性，同时具有设计合成方便、花费低、载药量大及大批量合成等优点。但基于非降解聚合物的基因释放载体往往在具有较低的传染效率。近十年来，国内外聚合物基因释放载体的研究是研究热点。特别是生物可降解的聚合物基因载体，如可降解的聚赖氨酸、聚乙烯亚胺、聚酰胺。双硫键在设计可降解聚合物基因载体中充当着重要的角色。在细胞外部，双硫键具有很高的化学稳定性，但在进入细胞后便会被降解，因此将双硫键引入阳离子聚合物是设计高效低毒基因载体的一大进步。聚氨酯是一类在主链上含有氨基甲酸酯键(urethane linkage)的聚合物。在过去十年里，聚氨酯在生物医学领域，特别是药物缓释和组织工程方面得到广泛的应用。目前，含有双硫键的阳离子聚氨酯的合成还没有报到。并且含有双硫键的阳离子聚氨酯作为基因释放载体的研究也未见报道。参考文献:1.Thomas CE，Ehrhardt A, Kay MA.Progress and problems with the use ofviral vectors for gene therapy.Nat Rev Genet2003;4:346-358.2.Li Sj Huang L.Non-viral gene therapy:promises and challenges.GeneTher2000;7:31-34.3.Pack DWiHoffman AS，Pun Sj Stayton PS.Design and development ofpolymersfor gene delivery.Nat Rev Drug Discov2005;4:589-5934.Lin Cj Zhiyuan Zhong，Martin C.Lokj Xulin Jiang, Wim E.Henninkj FeijenJ，et al.Novel bioreducible poly (amido amine)s for highly efficient genedelivery.Bioconjuate Chem2007;18:138-145.5.Son S，Namgung R，Kim J，Singha K，Kim WJ.Bioreducible polymers for genesilencing and delivery.Acc Chem Res2012;45:1100-1112Ding MM，Li JH，Tan H，Fu Q.Self-assembly of biodegradable polyurethanesfor controlled delivery applications.Soft Matter2012;8:5414-5428.6.Yang TF，Chin W, Cherng J，Shau M.Synthesis of novel biodegradablecationic polymer:Nj N-diethylethylenediamine polyurethane as a gene carrier.Biomacromolecules2004;5:1926-1932.7.Chang W-Y, Hsiao Y-Cj Shau M-D.New cationic biodegradable poly (urethane-co-ester): synthesis, structural characterization, modification and genedelivery.J Biomater Scij Polym Ed2012;23:27-41.8.Liu X-Y,Ho W-YiHung WJj Shau M-D.The characteristics and transfectionefficiency of cationic poly (ester-co-urethane)-short chain PEI conjugatesself-assembled with DNA.Biomaterials2009;30:6665-6673.9.Jian Z_Y，Chang J-KjShau M-D.Synthesis and characterizations ofnew lysine-based biodegradable cationic poly(urethane-co-ester)and study onself-assembled nanoparticles with DNA.Bioconjugate Chem2009;20:774-779.10.Hung WCj Da Shau M，Kao HC，Shih MFj CherngJY.The synthesis of cationicpolyurethanes to study the effect of amines and structures on their DNAtransfection potential.J Control Release2009;133:68-7
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种含有双硫键的阳离子聚氨酯及其制备方法和用途。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:首先合成单体二硫代二乙基对硝基苯碳酸酯。它和含有叔胺基团的二伯胺化合物通过逐步聚合得到含有双硫键和可质子化胺基的聚氨酯。该方法具有制备简单、反应条件温和的优点。一种含有双硫键的阳离子聚氨酯，其结构式如式(I)所示:本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有双硫键的阳离子聚氨酯，其特征在于：其结构式如式（1）所示：其中，R基团选自聚合度n为200~400。FDA00002805963000011.jpg,FDA00002805963000012.jpg,FDA00002805963000013.jpg
【技术特征摘要】
1.一种含有双硫键的阳离子聚氨酯，其特征在于:其结构式如式(I)所示:2.一种上述权利要求1所述的含有双硫键的阳离子聚氨酯的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)通过取代反应合成出二硫代二乙基对硝基苯基碳酸酯 将二硫代二乙二醇和吡啶加入到有机溶剂中搅拌溶解，然后将对硝基苯基氯甲酸酯加入到反应器内，进行反应； (2)反应结束后将混合物洗涤，然后蒸掉有机溶剂后，用硅胶柱提纯得到二硫代二乙基对硝基苯基碳酸酯； (3)制备含有双硫键的聚氨酯 将二硫代二乙基对硝基苯基碳酸酯和二伯胺化合物加入到有机溶剂中进行反应； (4)反应完毕后，加入去离子水稀释，每Immol反应物加入20mL重蒸水，用IM盐酸调节PH值到6，然后用透析袋透析、冷冻干燥，得到含有双硫键的聚氨酯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(I)中二硫代二乙二醇与吡啶的按摩尔比为1: (Γ3);搅拌溶解10-30分钟； 或所述的步骤(1)中对硝基苯基氯甲酸酯与二硫代二乙二醇的摩尔比为1: (Γ5)04.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(I)或(3)中的有机溶剂为三氯甲烷或二甲基甲酰胺。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(I)中对硝基苯基氯甲酸酯加入到反应器内，室温反应24-36小时。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述的步骤(2)中，反应结束后，混合物用磷酸氢二钠溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄博，林超，程建，宋焱艳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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