一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物如式（I）所示。本發(fā)明在超支化的聚乙烯亞胺上接枝有疏水性的聚丙氨酸，減少了共聚物整體的電荷量，并有效降低了電荷密度，從而降低了共聚物的細(xì)胞毒性。所述的共聚物作為基因載體使用時(shí)，可以與基因物質(zhì)緊密結(jié)合，轉(zhuǎn)染效率高。本發(fā)明將超支化聚乙烯亞胺作為大分子引發(fā)劑引發(fā)L-丙氨酸N-羧酸酐開環(huán)聚合得到超支化聚乙烯亞胺接枝的聚L-丙氨酸接枝共聚物，其制備過程簡(jiǎn)便。
【專利說明】一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物領(lǐng)域，特別涉及超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基因治療是指將人的正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用，從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)。成功的基因治療依賴于有效的基因載體，常見的載體分為病毒類載體和非病毒載體。病毒類載體包括逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒(AV)、腺相關(guān)病毒(AAV)、單純皰疹病毒(HSV)、痘苗病毒(VV)等。但是病毒類載體在臨床應(yīng)用中存在著很大的安全隱患，在基因治療歷史上首例患者死亡事件以及著名的法國(guó)“氣泡嬰兒”事件，在很大程度上都是由病毒類基因載體的不安全性造成的。非病毒載體多為高分子陽離子聚合物，因其安全、有效、無免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，已成為病毒類載體最有希望的替代者。陽離子聚合物聚乙烯亞胺(PEI)是非病毒類載體中受到關(guān)注最多的一個(gè)，它已經(jīng)在體外和體內(nèi)的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中得到應(yīng)用，但由于其毒性高、轉(zhuǎn)染效率低、在體內(nèi)運(yùn)輸過程的非特異性吸附以及沒有靶向性的缺點(diǎn)，阻礙了它的進(jìn)一步發(fā)展。
[0003]在眾多已經(jīng)報(bào)道的聚陽離子載體中，聚乙烯亞胺(PEI)由于其具有獨(dú)特的“質(zhì)子海綿效應(yīng)”能夠?qū)崿F(xiàn)高效的基因傳遞而倍受關(guān)注[參見Boussif O, Zanta M.A, Behr J.P.etal.A Versatile Vector for Gene and Oligonucleotide Transfer into Cells inCulture and in Vivo - Polyethylenimine.PNAS, 1995;92:7297-7301] qPEI 的優(yōu)點(diǎn)在于電荷密度集中，對(duì)基因物質(zhì)有強(qiáng)的復(fù)合能力，在低質(zhì)量(m/m)比即能獲得最佳轉(zhuǎn)染效率。
[0004]近來，研究者們圍繞降低毒性和提高轉(zhuǎn)染效率展開了一系列對(duì)PEI的改性工作。例如，人們將疏水鏈段膽固醇、聚己內(nèi)酯、聚乳酸等接入PEI上得到兩親性的聚合物。在一定程度上降低的細(xì)胞毒性和轉(zhuǎn)染效率。但這類聚合物制備方法相對(duì)復(fù)雜，并且轉(zhuǎn)染效率也沒有太大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物及其制備方法，所述共聚物的細(xì)胞毒性低，對(duì)于基因物質(zhì)的負(fù)載能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)染效率高。
[0006]本發(fā)明公開了一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物，如式(I)所示:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物，如式(I)所示:
2.一種超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物的制備方法，包括以下步驟: 將超支化聚乙烯亞胺、L-丙氨酸N-羧酸酐在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，得到式(I)所示的超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述超支化聚乙烯亞胺與L-丙氨酸N-羧酸酐的摩爾比為1:10~1:120。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為無水氯仿、二氯甲烷或N，N-二甲基甲酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述超支化聚乙烯亞胺的數(shù)均分子量為 1800 ~25000。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述超支化聚乙烯亞胺與有機(jī)溶劑的質(zhì)量體積比為Ig: (10~100)mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為0~50°C，所述反應(yīng)的時(shí)間為12~48小時(shí)。
8.權(quán)利要求1所述的超支化聚乙烯亞胺接枝的聚丙氨酸共聚物或權(quán)利要求2~7所述方法制備的超支化聚乙烯亞胺接枝的`聚丙氨酸共聚物作為基因載體的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08G73/02GK103709400SQ201310719059
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】田華雨, 郭兆培, 陳學(xué)思, 林琳, 陳杰, 孫平杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所