一种氧化响应去正电荷的阳离子聚合物、制备方法和应用_2

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子显微镜图;
[0053] 图6为本发明实施例4中聚合物(1)/DNA纳米复合物氮磷比为13条件下在不同 的过氧化氢浓度下37°C孵育1小时后的凝胶阻滞实验电泳图;
[0054] 图7为本发明实施例5中几种氧化响应的去正电荷聚合物的细胞毒性图;
[0055] 图8、图9、图10为本发明实施例6中几种氧化响应的去正电荷聚合物与DNA形成 的纳米复合物的的细胞转染效果图;
[0056] 图11为本发明实施例7中聚合物⑴/DNA纳米复合物在不同浓度活性氧自由基 抑制剂(DPI)作用下的细胞转染图;
[0057] 图12为本发明实施例8中聚合物⑴/DNA纳米复合物的瘤内注射体内转染图。
【具体实施方式】
[0058] 本发明提供一些具体实施例,但本发明不受这些实施例的限制。
[0059] 实施例1 :
[0060] 聚合物⑴的合成
[0061] 可采用两种方法合成聚合物(1);
[0062] 合成方法1 :
[0063] 单体丙稀酸 N, N-二乙基氨基乙酯(2_ (N, N-diethylaminoethyl) acrylate, DEAEA)在使用前先进行减压蒸馏纯化,称取DEAEA 5g,AIBN(偶氮二异丁腈)0. 05g按摩尔 比为100:1的比例混合,氩气鼓泡30分钟除氧,在无氧条件下加热到65°C搅拌进行本体聚 合,反应24小时,然后进行分离纯化,将聚合物溶于二氯甲烷,用冰正己烷沉淀,反复三次, 烘干,得到聚合物TOEAEA为浅黄色粘稠液体4. 5g,产率为90 %。
[0064]
[0065] 对上述得到的TOEAEA进行分子量测定,测定方法为凝胶渗透色谱法,聚乙二醇 (PEG)标准品以及实施例制备的TOEAEA为样品,分别用四氢呋喃溶解配成10mg/mL的溶 液,摇匀静置,用〇. 22微米的微孔滤膜过滤,取滤液进样20 y L,记录色谱图,并计算的出 F*DEAEA的数均分子量为10100,重均分子量为16400,分子量分布为1. 62。
[0066] 称取PDEAEA 0. 3g,4-溴甲基苯硼酸0. 56g,按摩尔比为1:1.5的比例混合溶于 N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,室温下搅拌,反应24小时,将产物用超纯水溶解后,置于活化后 的截留分子量为3500Da的透析袋中透析12,透析结束后,用孔径为0. 22微米的微孔滤膜过 滤,最后预冻,冻干,得到产物聚合物(1)B-PDEAEA为白色固体0. 63g,产率为92%,结构式 如下(省略溴离子,下同):
[0067]
[0068] B-PDEAEA的核磁检测数据如下:
[0069] iH-NMR,D20 : S = 7. 2-8. 0 (4H,ArH),S = 4. 0-4. 6 (4H,ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200C CH-), 8 = 3. 0-3. 6(6H, ArHCH2N(CH2CH3)2CH2CH 200CCH-), 8 = 2. 3-2. 6 (1H,-CH2CH-), 8 = 0? 8-1. 6 (8H, ArHCH2N(CH2CH3)2CH2CH 200CCH-,-CH2CH_)。
[0070] 上述得到聚合物⑴的季胺化比例为100%。n为59。
[0071] 合成方法2:
[0072] 称取DEAEA 5g,4_溴甲基苯硼酸6. 25g,溶于DMF,室温反应过夜,乙醚沉淀三次, 烘干,得到季胺化的单体溴代(2_丙稀酰氧)乙基(p_硼酸苄基)二乙铵((2-acryloyloxy) ethyl (p-boronic acid benzyl) diethylammonium bromide,B-DEAEA) 9. 56g,产率为 85%, 结构如下(省略溴离子):
[0073]
[0074] 称取溴代(2-丙烯酰氧)乙基(p_硼酸苄基)二乙铵单体5g,引发剂过硫酸铵 0. 〇15g,溶于水,氩气鼓泡30分钟除氧,在无氧条件下加热到65°C搅拌,反应8小时后置于 活化后的截留分子量为3500Da的透析袋中透析12小时,透析结束后预冻,冻干,得到产物 聚合物(l)B-PDEAEA为白色固体4. 35g,产率为87%。通过控制投料量可使聚合物的分子 量(n)与方法1制得的一致。聚合物(2)的合成
[0075] 称取单体甲基丙稀酸二乙氨基乙酯(2_(N, N_diethylaminoethyl)methacrylate, DEAEMA) 10g,引发剂2溴异丁酸乙酯0. 04mL,甲醇2mL加入到聚合瓶1中,鼓泡30分钟,称 取溴化亚铜0. 04g,联吡啶0. 088g到另一个聚合瓶2中,抽真空通氩气后加入到除尽氧气 的聚合瓶1中,30°C搅拌进行ATRP聚合,反应过夜,然后进行分离纯化,将聚合物溶于四氢 呋喃,过两次三氧化二铝的短柱子,洗脱剂为THF,旋蒸浓缩,用冰正己烷沉淀,反复三次,烘 干,得到聚合物TOEAEMA为浅黄色粘稠液体8.9g,产率为89 %,数均分子量为9400,重均分 子量为12400, n为51。
[0076]
[0077] 聚合物H)EAEMA与4-溴甲基苯硼酸的反应及处理方法与H)EAEA相同(参见聚合 物(1)的合成方法1),得到产物100%的季胺化产物聚合物(2)为白色固体,产率为90%, 其结构式如下:
[0078]
[0079] 聚合物(2)的核磁检测数据如下:
[0080] 'H-NMR, D20 : 8 = 7. 2-8. 0 (4H, ArH) ,8=4. 0-4. 6 (4H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200 CC-) ,8=3. 0-3. 6 (6H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CC-), 8 = 0. 8-1. 6 (11H, ArHCH2N (CH2CH3 )2ch2ch2oocch-, ch3c-, -ch2c-).
[0081] n为80。聚合物(3)的合成
[0082] 称取分子量为10K的聚乙烯亚胺(PEI,分子量10000,n为230)lg,B-DEAEA 8. 5g, 抽真空除氧气,氩气保护下加入干燥的甲醇,50°C搅拌,进行迈克尔加成反应,反应3天后 置于活化后的截留分子量为3500Da的透析袋中透析20小时,透析结束后预冻,冻干,得到 产物聚合物(3)为白色固体8. 3g,产率为87%,结构如下式所示:
[0083]
[0084] 聚合物(3)的核磁检测数据如下:
[0085] 'H-NMR, D20 : 8 = 7. 2-8. 0 (4H, ArH) ,8=4. 0-4. 6 (4H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200 CCH2CH 2N-) ,8=3. 0-3. 8 (8H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH2CH2N-) ,8=2. 3-2. 6 (6H, ArHC H2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH2CH2N-, -CH2CH2N-), 8 = 〇. 8-1. 6 (6H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH 2CH 2N-)〇 n 为 230〇
[0086] 聚合物⑷的合成
[0087] 称取第3代PAMAM(lg)与B-DEAEA 3. 4g按聚合物(3)的方法来合成得到聚合物 (4)白色固体,产率为85%,结构式为:
[0088]
[0089] 聚合物(4)的核磁检测数据为:
[0090] 'H-NMR, D20:8=7. 2-8. 0 (8H, ArH) ,8=4. 0-4. 6 (4H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200 CCH2CH 2N-) ,8 = 3. 0-3. 8 (256H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH2CH2N-, -C0NHCH2CH2N-, -NCH2C H2NHC0-) ,8 = 2. 3-2. 6 (248H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH2CH2N-, -C0NHCH2CH2N-, -NCH2CH2 NHC0-, -NCH2CH2N-) ,8=0. 8-1. 6 (6H, ArHCH2N (CH2CH3) 2CH2CH200CCH2CH2N-) 〇
[0091] 实施例2:
[0092] 聚合物(1)的氧化响应
[0093] 称取一定量的聚合物(1)溶于超纯水,浓度为0. 3mg/mL,加入过氧化氢水溶液,过 氧化氢的终浓度为代表毫摩尔每升)。聚合物(1)在氧化条件下
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