一種新型甲基丙烯酰胺單體及其pH敏感聚陽離子基因載體的制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型甲基丙烯酰胺單體及其pH敏感聚陽離子基因載體的合成方法及其基因傳遞應(yīng)用，屬于聚合物載體和緩控釋材料【技術(shù)領(lǐng)域】。該聚陽離子載體攜帶正電荷，能夠與DNA有效復(fù)合形成納米粒子，細(xì)胞毒性小，在微酸性環(huán)境中降解，可促使復(fù)合物從內(nèi)涵體逃逸，提高體內(nèi)或體外基因轉(zhuǎn)染效率，是一種新型的pH敏感聚陽離子基因載體，在基因治療領(lǐng)域?qū)⒕哂辛己玫膽?yīng)用前景。
【專利說明】一種新型甲基丙烯酰胺單體及其pH敏感聚陽離子基因載體的制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種側(cè)鏈含原酸酯基團(tuán)的新型酸敏感聚合物的合成方法及其基因傳遞，屬于聚合物載體與緩控釋材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與分子生物學(xué)迅速發(fā)展，基因治療作為治療疾病的新手段，成為目前最具潛力的生物療法之一。用于基因治療的載體主要有兩類:病毒載體和非病毒載體。病毒載體轉(zhuǎn)染效率高，對(duì)大多細(xì)胞都有靶向作用，已得到廣泛應(yīng)用；然而，由于其自身免疫原性、可能存在的致癌性、制備復(fù)雜、費(fèi)用較高等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。與病毒載體相比，非病毒載體具有諸多優(yōu)勢:低毒性、低免疫原性、目的基因容量較大、制備簡單、可用于大規(guī)模生產(chǎn)等，受到越來越多的研究者們的重視。其中，聚陽離子基因載體因其獨(dú)特的優(yōu)勢成為研究的熱點(diǎn)。
[0003]目前用于基因載體的陽離子聚合物有多肽類:聚賴氨酸(PLL)、聚谷氨酸及其衍生物；多聚胺類:聚乙烯亞胺(PEI)、聚丙烯亞胺樹狀物(PPI);聚甲基丙烯酸類:聚酰胺-胺型樹狀物(PAMAM)、聚甲基丙烯酸乙酯-2-(二甲胺)(pDMAEM);陽離子聚磷酸酯(PPE);聚乙烯吡啶鹽；脫乙酰殼聚糖、明膠等。但是這些聚合物基因轉(zhuǎn)染效率相對(duì)較低，PEI25KDa是目前基因轉(zhuǎn)染效率最高的聚陽離 子基因載體，然而其毒性較大，不能被生物降解以及在體內(nèi)的滯留時(shí)間較長。
[0004]在基因治療中，具治療作用的DNA片段必須定位于細(xì)胞核才能發(fā)揮其治療作用，因此，基因載體在到達(dá)作用部位的過程中，需克服細(xì)胞膜屏障、內(nèi)涵體逃逸以及進(jìn)入細(xì)胞核等傳遞障礙。內(nèi)涵體PH約為5，腫瘤細(xì)胞微環(huán)境呈弱酸性，因此，許多pH敏感或酸敏感的基因載體期望利用此PH特征促進(jìn)內(nèi)涵體逃逸，提高基因轉(zhuǎn)染效率。目前，pH敏感的基因載體有β -氨酯、縮醛、縮酮、乙烯基醚、原酸酯等，相比較而言，原酸酯基元在微酸性條件下降解速率可控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種簡單、經(jīng)濟(jì)、高效的制備聚陽離子基因載體及復(fù)合物的合成方法，并應(yīng)用于基因傳遞領(lǐng)域。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種新型甲基丙烯酰胺單體，所述的新單體是N- ((2- (2-二甲基氨基)乙氧基)-[1，3]_ 二噁烷-4-亞甲基)甲基丙烯酰胺，其結(jié)構(gòu)如化學(xué)式I所示:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種新型甲基丙烯酰胺單體，其特征在于所述的新單體是N- ((2- (2- 二甲基氨基)乙氧基)-[1，3]_ 二噁烷-4-亞甲基)甲基丙烯酰胺，其結(jié)構(gòu)如化學(xué)式I所示:
2.一種如權(quán)利要求1所述的新型甲基丙烯酰胺單體的制備方法，其特征在于包括以下步驟:氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將甲基丙烯酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、4-氨基甲基-2-Ν，N- 二甲基氨基乙氧基-[1，3]- 二噁烷及有機(jī)溶劑混合均勻，其投料摩爾比為(0.8-2.0):1: (1-1000)，在0-25°C下反應(yīng)24-48小時(shí)，粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層析分離得到純化合物甲基丙烯酰胺原酸酯單體:N-((2-(2-二甲基氨基)乙氧基)-[1，3]_ 二噁烷-4-亞甲基)甲基丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型甲基丙烯酰胺單體的制備方法，其特征在于:所述的有機(jī)溶劑為乙腈、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、二氧六環(huán)、苯、甲苯、對(duì)二甲苯中的一種或者混配體系。
4.一種由權(quán)利要求1所述的新型甲基丙烯酰胺單體制備的側(cè)鏈含原酸酯基元的陽離子聚合物，其結(jié)構(gòu)如化學(xué)式II所示:
5.一種如權(quán)利要求4所述的由權(quán)利要求1所述的新型甲基丙烯酰胺單體制備的側(cè)鏈含原酸酯基元的陽離子聚合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將甲基丙烯酸原酸酯類單體(化學(xué)式I )、引發(fā)劑及N，N-二甲基甲酰胺準(zhǔn)確稱量放入干燥潔凈的玻璃聚合管中，其投料摩爾比為(20-200):1: (1:1000)，通氮?dú)饷撗?8-31分鐘后封管，然后聚合管被放入60-80°C的油浴中聚合，4-24小時(shí)反應(yīng)終止，待體系冷卻至室溫后，將反應(yīng)物溶解于N，N-二甲基甲酰胺，在透析袋中24-72小時(shí)，然后冷凍干燥48小時(shí)，得到白色絮狀物質(zhì)，即目標(biāo)聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由權(quán)利要求1所述的一種新型甲基丙烯酰胺單體制備的側(cè)鏈含原酸酯基元的陽離子聚合物的制備方法，其特征在于:所述的引發(fā)劑是2，2-偶氮二異丁氰。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由權(quán)利要求1所述的一種新型甲基丙烯酰胺單體制備的側(cè)鏈含原酸酯基元的陽離子聚合物的制備方法，其特征在于:透析袋的截留分子量為3500。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7所述的由權(quán)利要求1所述的一種新型甲基丙烯酰胺單體制備的側(cè)鏈含原酸酯基元的陽離子聚合物在基因傳遞中的應(yīng)用，其特征在于，側(cè)鏈含原酸酯基團(tuán)的陽離子聚合物(化學(xué) 式II)在轉(zhuǎn)染中作為基因傳遞載體，所述的質(zhì)粒DNA (基因)為pEGFP。
【文檔編號(hào)】C08F120/60GK103588749SQ201310524781
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】唐汝培, 徐張艷 申請(qǐng)人:安徽大學(xué)