一种具有聚集诱导发光效应的阳离子基因载体的制备方法及其应用_2

文档序号:9701972阅读:来源:国知局
选0.01-1,更优选0.05-1 ;CuBr与四苯基乙烯星形引发剂的质量比 为0.001-1.6,优选0.01-1,更优选0.05-0.08;有机溶剂与四苯基乙烯星形引发剂的质量比 为 50-500,优选50-450,更优选70-400;
[0015] 2)开环反应:在30-35°C无氧环境下向步骤1)得到的聚合产物中加入溶剂搅拌溶 解,然后加入乙醇胺或/和乙二胺在80-90°C温度下反应30-50min;其中溶剂与聚合产物的 质量比为200-500,优选150-450,更优选120-350;乙醇胺或/和乙二胺与聚合产物的质量比 为300-600,优选450-600,更优选450-500;
[0016] 3)步骤2)开环反应后的产物加水透析,最后冷冻干燥即得到具有聚集诱导发光效 应的阳离子基因载体,加水量与开环反应后的产物的比例为100_350mL/g。
[0017]步骤1)中聚合反应温度为0-60°C,优选5-55°C,更优选10_50°C;聚合反应时间为 12h-48h,优选12h-24h,更优选20h-24h。
[0018]步骤1)中所述的聚合反应体系的各组分加入顺序一为:先将四苯基乙烯星形引发 剂溶于有机溶剂中,然后加入单体,再加入配体,最后加入CuBr引发活性可控自由基聚合。
[0019]步骤1)中所述的聚合反应体系的各组分加入顺序二为:将四苯基乙烯星形引发剂 溶于有机溶剂中,然后加入单体,再加入CuBr,最后加入配体引发活性可控自由基聚合。
[0020] 所述的单体为甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-异丙基 丙烯酰胺中的一种或者几种。
[0021] 所述的配体为2,2'_联吡啶、1,1,4,7,10,10-六甲基三乙烯四胺、五甲基二乙烯三 胺、4,4 联吡啶中的一种或者几种。
[0022] 步骤1)所述的有机溶剂选自呋喃类、砜类、亚砜类、酰胺类、醇类中的一种或者几 种。
[0023]所述呋喃类为呋喃,四氢呋喃中的一种或两种;醇类为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁 醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、异戊醇、正己醇中的一种或者几种;砜类为二甲砜、二乙砜、二 丙砜、二丁砜、二苯砜、二苄基砜、甲基苯基砜、环丁砜中的一种或者几种;亚砜类为二甲基 亚砜、二乙基亚砜、二丙基亚砜、二丁基亚砜、二戊基亚砜、二己基亚砜中的一种或者几种。 [00 24] 当使用CuBr聚合反应速率过快时,步骤1)还加入CuBr2,CuBr与CuBr2的质量比为 (3:1)-(5:1)〇
[0025]所述的四苯基乙烯星形引发剂结构式如下:
[0027]所述的四苯基乙烯星形引发剂的制备方法:将四苯基乙烯四羟基衍生物溶解在四 氢呋喃中,然后加入三乙胺,最后加入二溴异丁酰溴,反应12-18h,然后在二甲基亚砜中沉 淀出四苯基乙烯星形引发剂;其中四苯基乙烯四羟基衍生物与四氢呋喃的质量比为0.02-0.04,优选0.02-0.035,更优选0.03-0.035;四苯基乙烯四羟基衍生物与二溴异丁酰溴的质 量比为1-2,优选1-1.5,更优选1-1.2;四苯基乙烯四羟基衍生物与三乙胺的质量比为1-2, 优选1-1.8,更优选1-1.5;四苯基乙烯四羟基衍生物与二甲基亚砜的质量比为0.8-1.2,优 选0 · 8-1,更优选0· 8-0.85。
[0028]步骤2)中聚合产物中加入溶剂搅拌溶解后,先加入三乙胺、三丙胺或三丁胺,和四 苯基乙烯氨基衍生物在35-40°C温度下反应24-48小时后,再加入乙醇胺或/和乙二胺继续 反应;所述的三乙胺、三丙胺或三丁胺与聚合产物的质量比为20-50,优选15-45,更优选20-40;四苯基乙烯氨基衍生物与聚合产物的质量比为0.3-0.9,优选0.3-0.8,更优选0.35-0.8〇
[0029]步骤2)所述的溶剂选自二甲基亚砜、二乙基亚砜、二丙基亚砜、二丁基亚砜、二戊 基亚砜、二己基亚砜中的一种或几种。
[0030]所述的四苯基乙烯氨基衍生物的结构式如下:
[0032]所述的四苯基乙烯氨基衍生物的制备方法:将单羟基的四苯基乙烯衍生物与三溴 丙胺溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,加入碳酸钾反应12-14h,反应温度70-78°C,最后在水中 沉淀得到产物;其中单羟基的四苯基乙烯衍生物与三溴丙胺的质量比为0.5-0.8,优选0.5-〇. 75,更优选0.5-0.6;单羟基的四苯基乙烯衍生物与碳酸钾的质量比为0.3-0.5,优选0.3-〇.45,更优选0.3-0.4;单羟基的四苯基乙烯衍生物与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为0.03-0.08,优选0.04-0.08,更优选0.05-0.07,单羟基的四苯基乙烯衍生物与水的质量比为 0 · 001-0 · 003,优选 0 · 001-0 · 002,更优选 0 · 0015-0 · 002。
[0033]有益结果:通过四苯基乙烯星形引发剂引发活性聚合,然后再通过开环反应得到 一系列具有聚集诱导发光效应的阳离子基因载体,其数均分子量(Μη)为6000-14000,分子 量分布窄,分布系数(Mw/Mn)在1.2-1.5。这类基因载体在拖口62、拖13丄6、〇)57、51^!1902细 胞系中都有较好的转染效率,同时相对于PEI还具优良的细胞成像能力。本发明简单易行, 其聚合方法保证了分子量的有效可控,而且相对于一般的阳离子基因载体,本发明制得的 基因载体通过亲疏水作用形成胶束,从而增加细胞的转染效率。
【附图说明】
[0034]图1为转染效率图;实施例1-9制得的具有聚集诱导发光效应的阳离子基因载体可 增加细胞吞噬率和转染效率。
[0035]图2为细胞内毒性图;PEI为金标,实施例1-9制得的具有聚集诱导发光效应的阳离 子基因载体可增加细胞吞噬率和转染效率。
【具体实施方式】
[0036] 实施例1:
[0038]如化学方程式所示,取0.4g四苯基乙烯四羟基衍生物,溶解在20mL的四氢呋喃中, 加入420yL的三乙胺,最后加入2mL的二溴异丁酰溴,反应14h,反应后在5mL二甲基亚砜中沉 淀得到产物四苯基乙烯星形引发剂。
[0039] (1)取O.lg四苯基乙烯星形引发剂完全溶解于lOmL无水四氢呋喃(THF)中,再将 561yL的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和83.5yL的五甲基二乙烯三胺(PMDETA)溶于该溶液 中,以鼓泡方式通氮气3min后迅速加入57.4mg的溴化亚铜(CuBr),立即用橡皮塞密封;体系 于27-30°C下无氧氮气保护环境下反应24h,开瓶塞静置2-3min,然后用甲醇沉淀,再用甲醇 洗两次,以除去roMETA,CuBr,以及未反应的GMA和大部分的溶剂THF。离心之后除去上层清 液,并将下层沉淀中的残留甲醇吹干,真空干燥,得到白色固体。此聚合物记为TPE-PGMA1。 聚合物(TPE-PGMA1)的数均分子量(Μη)为6073,分子量分布指数(Mw/Mn)为1.35。
[0040] (2)取50mg步骤(1)制得的TPE-PGMA1溶解于lmL的DMS0中,向其中加入2mL的乙醇 胺,以鼓泡方式通氮气5min后,体系于80°C,磁力搅拌下反应30min。之后取少量滴加入纯水 中发现产物溶解,则说明开环反应彻底完成。
[0041 ] (3)将步骤(2)的反应液加入50mL水中,并用10000的透析袋透析1天以除去EA,之 后取出透析袋中的液体冻干得到白色絮状产物,即为具有聚集诱导发光效应的阳离子基因 载体,记为TPE-PGEA1。
[0042]实施例2
[0043] (1)将四苯基乙烯星形引发剂溶解于无水四氢呋喃中,先加入甲基丙烯酸缩水甘 油酯,再加入溴化亚铜,最后加入五甲基二乙烯三胺,加入的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) 的体积为lmL,其余反应条件同实施例1的步骤(1),得到的聚合物记为TPE-PGMA2。聚合物 (TPE-PGMA2)的数均分子量(Μη)为10996,分子量分布指数(Mw/Mn)为1.43。也可以先加入 57.4mg的溴化亚铜(CuBr),再加入83.5yL的五甲基二乙烯三胺(PMDETA),最后密封。
[0044] (2)取50mg步骤(1)得到的TPE-PGMA2溶解于lmL的DMS0中,反应条件同实施例1的 步骤(2);
[0045] (3)同实施例1的步骤(3),得到的絮状聚合物即为具有聚集诱导发光效应的阳离 子基因载体,记为TPE-PGEA2。
[0046] 实施例3
[0047] (1)加入的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的体积为2.42mL,加入溴化亚铜的同时加 入20mg的溴化铜,其余反应条件同实施例1的步骤(1),得到的聚合物记为TPE-PGMA3。聚合 物(TPE-PGMA3)的数均分子量(Μη)为13830,分子量分布指数(Mw/Mn)为1 · 32。
[0048] (2)取50mg步骤(1)得到的TPE-PGMA3溶解于lmL的DMS0中,反应条件同实施例1的 步骤(2);
[0049] (3)同实施例1的步骤(3),得到的絮状聚合物即为具有聚集诱导发光效应的阳离
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