一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊及其制备方法

本申请涉及超分子纳米胶囊，具体而言，涉及一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊及其制备方法。

背景技术：

1、纳米胶囊可以将特定的药物分子包裹在其内部，在药物传递的过程中可以起到很好地保护和缓释作用，因此在生物医药领域有广泛的应用和研究价值。然而，传统的纳米胶囊在药物递送和释放过程中对于药物分子并不会表现出对映体选择性释放。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，该制备方法具有快速、高效、重复性好的优点。

2、本申请的另一目的在于提供一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊，该纳米胶囊结构稳定，可用于手性药物分子的递送以及其对映体选择性释放。

3、为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案：

4、一方面，本申请提供一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，包括以下步骤：

5、s1、将喹啉螺旋作为化合物i，与1-金刚烷甲酸和偶联剂溶于溶剂中，并加入三乙胺，搅拌反应后除去溶剂，提纯后得到化合物ii；

6、s2、将化合物ii溶于有机溶剂，加入甲醇和氢氧化钠，搅拌反应后除去溶剂，经酸化和萃取后得到化合物iii；

7、s3、将化合物iii、r-(+)-α-甲基苄胺和偶联剂溶于溶剂中，再加入三乙胺，搅拌反应后除去溶剂，提纯后得到右手螺旋分子iv；采用同样的方法将化合物iii与s-(-)-α-甲基苄胺反应得到左手螺旋分子v；

8、s4、将右手螺旋分子iv/左手螺旋分子v和β-环糊精溶于溶剂中，超声使其溶解，静置后得到超双亲分子溶液；

9、s5、将超双亲分子溶液分散于水中，然后经超声、静置后得到含有空心纳米胶囊的水溶液，经透析去除溶剂，然后将产物先在液氮中冷冻，再经冻干后得到白色粉末固体，即为含有右手螺旋分子iv或左手螺旋分子v的纳米胶囊。

10、另一方面，本申请提供一种通过上述方法制备而成的基于手性螺旋分子的纳米胶囊，所述纳米胶囊的粒径为210±10nm，为中空结构，其壁厚为6±2nm；所述纳米胶囊为多层结构，纳米胶囊内外亲水区域为环糊精，中间疏水区为单手性螺旋结构。

11、相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

12、本申请在手性喹啉螺旋的n端引入金刚烷基团，这种喹啉螺旋结构无论在溶液态还是固体均呈现螺旋构象，其分子内氢键和芳香环之间的π-π共轭作用为驱动其发生自折叠行为的作用力，并且利用金刚烷基团和β-环糊精的主-客体识别作用构建一种超双亲的复合物，这种双亲型复合物能够在水溶液中通过自组装形成超分子囊泡，该超分子囊泡为多层结构，内外亲水区域为环糊精，中间疏水部分为单手性螺旋结构，为空心纳米胶囊(超分子囊泡)提供对称性破缺的特殊手性环境，可用于手性药物分子的递送以及其对映体选择性释放。另外，本申请制备的空心纳米胶囊室温存放半年以上，仍然保持完整的结构，其具有较好的稳定性。

技术特征：

1.一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述化合物i、1-金刚烷甲酸和偶联剂的摩尔比为1：1：(1-1.5)，所述偶联剂为六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷。

3.根据权利要求1所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s1、s3、s4步骤中的溶剂均独立选择n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、四氢呋喃和氯仿中的一种或多种，所述s2步骤中的有机溶剂为四氢呋喃。

4.根据权利要求3所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s1、s3步骤中的提纯采用柱层析方法，柱层析中的展开剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为(80-100)：1。

5.根据权利要求1所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中化合物2、甲醇与氢氧化钠的加入比为0.8g：5ml：(0.3-0.6)g，所述酸化的试剂为0.2mol/l的稀盐酸，酸化至ph为6；所述萃取采用的试剂为二氯甲烷和饱和食盐水。

6.根据权利要求1所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s3步骤中化合物iii、r-(+)-α-甲基苄胺和偶联剂的摩尔比为1：1：(1.2-1.5)。

7.根据权利要求1所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s4步骤右手螺旋分子iv/左手螺旋分子v和β-环糊精的摩尔比为1：1，所述超声时间为10-20min，静置时间为10-20min，所述超双亲分子溶液的浓度为10mmol/l。

8.根据权利要求7所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s5步骤中超双亲分子溶液与水的体积比为1：10；所述超声时间为10-20min，静置时间为3-6h。

9.根据权利要求8所述的一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述s5步骤中透析的截留分子量为3000da，透析外液为纯水且每隔4h换以此透析外液，透析时间为24h；所述冷冻具体采用液氮环境冷冻，时间为5min，冻干时间为20-30h。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述制备方法制备而成的基于手性螺旋分子的纳米胶囊，其特征在于，所述纳米胶囊的粒径为210±10nm，为中空结构，其壁厚为6±2nm；所述纳米胶囊为多层结构，纳米胶囊内外亲水区域为环糊精，中间疏水区为单手性螺旋结构。

技术总结
本申请提出了一种基于手性螺旋分子的纳米胶囊及其制备方法，涉及超分子纳米胶囊技术领域。纳米胶囊的粒径为210±10nm，为中空结构，其壁厚为6±2nm；纳米胶囊为多层结构，纳米胶囊内外亲水区域为环糊精，中间疏水区为单手性螺旋结构。本发明制备的纳米胶囊的构筑基元中分别含有左手和右手螺旋结构，使得该纳米胶囊具有的特殊的手性环境。分别发明了含有左手和右手螺旋的手性纳米胶囊。这种对称性破缺的环境使得本发明的纳米胶囊在手性药物分子的递送以及其对映体选择性释放领域有潜在应用价值。

技术研发人员：闫腾飞,刘俊秋
受保护的技术使用者：杭州师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13