专利名称：一种串珠状两亲性纳米粒及其制备方法和应用的制作方法
一种串珠状两亲性纳米粒及其制备方法和应用技术领域
本发明属纳米材料技术领域，具体涉及一种串珠状纳米粒及其制备方法和应用。
技术背景
抗肿瘤药物水溶性差、副作用大且易被肿瘤细胞清除，导致其治疗效率较低。纳米粒已广泛应用于生物学和药学领域，尤其是作为给药系统。研究人员制备各种无机和有机纳米粒以增溶难溶性药物，调节释药速率，提高药物生物利用度，加强靶向性，改善体内分布，从而提高药效，降低毒副作用。目前作为药物载体的纳米粒大部分均为分散球形。
然而，对于非球形纳米粒的制备和应用主要集中在无机纳米粒，如金纳米粒和碳纳米管；非球形聚合物纳米粒的合成研究较少。Gratton等以多种丙烯酸酯衍生物和丙烯酸甲酯衍生物为原料通过I3RINT技术制备了不同形状的纳米粒(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008，105(3 :11613-11618),但这些纳米粒制备过程复杂，且无两亲性，应用受到限制。Geng等以聚乙二醇、聚正丁烯和聚己酸内酯为原料通过嵌段共聚的方法制得两亲性丝状胶束(Nat. Nanotechnol. , 2007，2 (4) 249-255)，但聚合物胶束稳定性差，应用受到限制。现有非球形两亲性纳米粒存在制备过程复杂，稳定性差等缺点。对于串珠状纳米粒， 还未见任何报道。发明内容
本发明的目的在于提供一种制备过程简便、稳定性好的串珠状两亲性纳米粒及其制备方法和应用，以克服现有技术的不足和缺陷。
本发明的基本方案如下疏水性的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯与亲水性的壳聚糖衍生物通过自由基聚合反应形成接枝共聚物；由戊二醛等交联剂的活性醛基与共聚物表面壳聚糖衍生物的游离氨基交联，在水中自组装形成串珠状两亲性核壳结构纳米粒。一般而言， 聚合物形成纳米粒一般依赖于聚合物的亲疏水性，不同于无机纳米粒的晶体成长过程，因此通过改变纳米粒形成环境的极性很难改变纳米粒的形状。本发明中，使用的壳聚糖衍生物富含游离氨基，在其与丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯反应过程中加入交联剂，交联剂的活性醛基对游离氨基进行交联，从而制得串珠状两亲性纳米粒。
具体来说，本发明提供的串珠状两亲性纳米粒，以疏水性单体丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯，和亲水性聚合物(壳聚糖衍生物)为骨架，加入交联剂进行交联而制备获得。其中，亲水性聚合物与疏水性单体的重量体积比为1:0.25-1:4， g/ml，交联剂的用量为反应体系的0. 1%-0. 3%，ml/ml。
所说的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸己酯中的一种或一种以上；所说的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一种或一种以上。3
所说的氰基丙烯酸烷基酯为氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、 氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸异丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一种或一种以上。
所说的壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖、羧化壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐、壳聚糖谷氨酸盐和壳聚糖乳酸盐中的一种。
所说的交联剂为乙二醛、戊二醛、己二醛、羟甲基戊二醛或α-羟基己二醛中的一种。
所说的壳聚糖衍生物的分子量为10，000-500, 000道尔顿。
本发明的串珠状两亲性纳米粒，纳米粒串珠中单个球体粒径为100-500 nm。
本发明提供的串珠状两亲性纳米粒制备方法如下将亲水性聚合物壳聚糖衍生物溶解，加热至40-50°C，加入疏水性单体，反应10-30分钟，再加入引发剂，加热至70-80°C，反应1-2小时，加入交联剂，继续反应3-M小时，纯化即得。
其中，亲水性聚合物与疏水性单体的重量体积比为1:0. 25-l:4，g/ml，交联剂的加入量为反应体系的0. 1%-0. 3%，ml/ml O
所说的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸己酯中的一种或一种以上；所说的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一种或一种以上；所说的氰基丙烯酸烷基酯为氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸异丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一种或一种以上。
所说的壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖、羧化壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐、壳聚糖谷氨酸盐和壳聚糖乳酸盐中的一种。
所说的交联剂为乙二醛、戊二醛、己二醛、羟甲基戊二醛或α-羟基己二醛中的一种。
所说的壳聚糖衍生物的分子量为10，000-500, 000道尔顿。
所说的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，其用量为反应体系的0. 01-0. 2%，g/ml。
本发明的串珠状两亲性纳米粒，其分子量可由单体分子量、单体投入量、反应时间、引发剂浓度和交联剂浓度决定。其它参数，如反应温度和交联剂加入时间等，可根据需要进行调整。
本发明的串珠状两亲性纳米粒，其制备过程中纯化步骤包括本领域技术人员熟知的工艺。透析或超滤获得的纳米粒悬液，可直接使用，也可通过浓缩、离心、真空干燥和冷冻干燥等手段分离或收集。
通过合适的物理或化学分离处理可去除杂质(盐)和溶剂，例如透析、超滤、蒸馏和色谱分离等。
本发明的串珠状两亲性纳米粒可形成粉状固体，保存简便。
本发明的串珠状两亲性纳米粒可在生理介质中形成稳定的胶体乳液。
本发明的串珠状两亲性纳米粒可作为活性成分的载体使用。该活性成分至少为下述之一种(1)蛋白质和多肽胰岛素、干扰素、白介素、集落刺激因子、白蛋白、血红蛋白、蛋白抗原、抗体和生长激素的一种；(2)疫苗单独或至少与一种抗原或抗体结合；(3)核酸DNA、RNA、siRNA和寡核苷酸的一种或一种以上；(4)抗肿瘤药物特别是5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、环磷酰胺、顺钼、喜树碱、阿霉素、长春新碱、紫杉醇类中的一种；(5)上述各种活性成分的混合物。
本发明的纳米粒乳液可经过滤除菌，制得无菌可注射或口服的药液，经济方便。载有活性成分的纳米粒用于生产相关药用产品，例如控制释放活性成分体系和黏膜黏附性剂型等。它们可以是经口、鼻、眼、皮下、静脉、肌肉、阴道、腹膜、真皮和大脑内等途径给药的药用产品。
本发明的纳米粒可用于生产营养、植物保护或化妆品专用产品。化妆品的应用例如纳米粒与活性成分的组合物，可以透皮使用。
本发明的纳米粒可用于生产生物医学诊断或纳米器件构建的专用产品。
本发明的优点在于(1)本发明的纳米粒制备过程简便易行，不需使用有机溶剂，单体材料和交联剂来源方便，纯化过程简单。
(2)本发明的纳米粒稳定性好。在生理条件和酸碱条件下均保持稳定，室温保存时间长，不易凝聚。
(3)本发明的纳米粒为串珠状，非分散球形，突破了聚合物纳米粒形成最低能量稳态球形的限制。
(4)本发明的纳米粒可减少所载活性成分被靶细胞摄取后清除，增加胞内累积，提高功效。
(5)本发明的纳米粒分子量可通过调节单体分子量、单体投入量、反应时间、引发剂浓度和交联剂浓度等参数决定，可根据需要进行调整。
(6)本发明的纳米粒的表面电荷和串珠中单个球体大小可通过单体种类、单体分子量、单体投入量、反应时间、引发剂浓度和交联剂浓度等参数决定，可根据需要进行调整。
(7)本发明的纳米粒串珠中单个球体为外壳亲水、内核疏水的两亲性核壳结构，可同时包载疏水性和亲水性活性成分，如抗肿瘤药物和核酸等。
( 8 )本发明的纳米粒均带有较强的表面电荷，可保持纳米粒稳定，也可通过静电吸附包载各种活性成分，如蛋白质多肽和核酸等。
(9)本发明的纳米粒中壳聚糖衍生物具有黏膜黏附性，可打开黏膜上皮的紧密连接，有利于活性成分的扩散，提高活性成分的功效。
(10)通过调节制备参数可改变纳米粒的性能，进而有效控制活性成分的结合及释放。
图1实施例1 (羧甲基壳聚糖纳米粒)和实施例2 (串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒) 的透射电镜图。比例尺为200 μπι。
图2实施例1 (羧甲基壳聚糖纳米粒)和实施例2 (串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒)的核磁共振谱图。
图3实施例1 (羧甲基壳聚糖纳米粒)和实施例2 (串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒) 的红外光谱图。
具体实施方式
通过下面的具体实施例可进一步了解本发明，但它们不是对本发明的限定。
实施例1 羧甲基壳聚糖纳米粒称取1 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入98 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入1 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入1 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C， 继续反应对h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得粒径为 243. 7 nm。
实施例2 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为159.8 nm。
实施例3 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(150，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为191.3 nm。
实施例4 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(500，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为236. 7 nm。
实施例5 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.06 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为156.7 nm。
实施例6 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入1 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至 72 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15%(v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000 道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为161.2 nm。
实施例7 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 2 h加入戊二醛至终浓度为0.1% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为177.3 nm。
实施例8 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 3% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为148.4 nm。
实施例9 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C，1 h加入乙二醛至终浓度为0.25% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为184.6 nm。
实施例10 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 2 h加入己二醛至终浓度为0. (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为169.1 nm。
实施例11 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，10 min后加入0.25 ml 5%过硫酸钾，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为163.8 nm。
实施例12 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，30 min后加入0.25 ml 1%过硫酸铵，加热至72 2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为278. 5 nm。
实施例13 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 20%过硫酸铵， 加热至72 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为329. 6 nm。
实施例14 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至40 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至80 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为166.2 nm。
实施例15 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至50 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至70 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为162.5 nm。
实施例16 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.5 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解， 加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%过硫酸铵，加热至 75 °C, 2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应3 h。反应得到的悬液用14，000 道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为418. 4 nm。
实施例17 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应对h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为167.3 nm。
实施例18 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%过硫酸铵，加热至 75 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000 道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为176.9 nm。
实施例19 串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧甲基壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至75 2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为181.5 nm。
实施例20 串珠状羧化壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧化壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解， 加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%过硫酸铵，加热至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为187.2 nm。
实施例21 串珠状羧化壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧化壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解， 加热至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸丁酯，20 min后加入0. 25 ml 5%过硫酸铵，加热至75 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15%(v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为183.5 nm。
实施例22 串珠状羧化壳聚糖纳米粒称取0.25 g羧化壳聚糖(10，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解， 加热至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸丁酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至 75 °C, 2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000 道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为190.2 nm。
实施例23 串珠状壳聚糖季铵盐纳米粒称取0.25 g壳聚糖季铵盐(100，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵，加热至75 °C, 1.5 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应12 h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为177.5 nm。
实施例M 串珠状壳聚糖季铵盐纳米粒称取0.25 g壳聚糖季铵盐(100，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸异丁酯，20 min后加入0. 25 ml 5%过硫酸铵，加热至75 °C，1 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应对h。反应得到的悬液用 14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为170.9 nm。
实施例25 串珠状壳聚糖季铵盐纳米粒称取0.25 g壳聚糖季铵盐(100，000道尔顿)，置于烧瓶中，加入25 ml双蒸水，搅拌溶解，加热至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸异丁酯，20 min后加入0.25 ml 5%过硫酸铵， 加热至75 °C,2 h加入戊二醛至终浓度为0. 15% (v/v)，继续反应对h。反应得到的悬液用14，000道尔顿截留分子量的半透膜进行透析。测得串珠中单个球体粒径为168.2 nm。
实施例沈不同pH条件下纳米粒的稳定性用HCl和NaOH溶液调节串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒乳液(实施例2)的pH分别为1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14，考察纳米粒稳定性。串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒在 PH 1-14范围内维持澄清透明，不絮凝沉淀，可见串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒在生理条件和酸碱条件下保持稳定。
实施例27 透射电镜观察纳米粒的形态将实施例1和2制得的纳米粒乳液稀释后蘸铜网干燥制备样品，透射电镜(H-600A， Hitachijapan)观察，见附图1。由图可见羧甲基壳聚糖纳米粒(A)呈单分散球形，而串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒(B)呈串珠状，球体被交联。
实施例28 核磁共振光谱表征纳米粒的结构将实施例1和2制得的纳米粒冻干后溶于重水，核磁共振(AVANCE DMX500, Bruker, German)表征结构，见附图2。由图可见羧甲基壳聚糖纳米粒图谱(B)中2. 674 ppm处壳聚糖环2位氢峰在串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒图谱(A)中消失，并在后者图谱中3. 165 ppm处出现酰基的氢峰，表明串珠状纳米粒中壳聚糖环2位氢峰受屏蔽，且被戊二醛交联。
实施例四红外光谱表征纳米粒的结构将实施例1和2制得的纳米粒冻干粉用红外(Nexus 470，Nicolet, USA)表征结构， 见附图3。由图可见相比于羧甲基壳聚糖纳米粒(A)，串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒(B)图谱中1149-1271 CnT1和1731 cnT1的酯键特征峰和1600 cnT1的氨基振动峰减弱，表明串珠状纳米粒被戊二醛交联。
实施例30 抗细胞胞吐试验人肺癌细胞A549和人宫颈癌细胞Hela接种于M孔板培养，加入纳米粒后继续培养2 h。吸除未摄取纳米粒，加入新鲜培养基继续培养，进行胞吐，测定培养介质中纳米粒胞吐量。测得A549和Hela细胞胞吐4 h，串珠状羧甲基壳聚糖纳米粒(实施例2)的胞吐量比羧甲基壳聚糖纳米粒(实施例1)的分别减少57. 5%和25. 4%，可见串珠状纳米粒可减少被细胞清除，利于所载活性成分在细胞内的累积。
权利要求
1.一种串珠状两亲性纳米粒，其特征在于以疏水性单体丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯，和亲水性聚合物壳聚糖衍生物为骨架，加入交联剂进行交联而制备获得；其中，亲水性聚合物与疏水性单体的重量体积比为1:0. 25-1:4 g/ml，交联剂的用量为反应体系的0. 1%-0. 3% ml/ml。
2.根据权利要求1所述的纳米粒，其特征在于所说的丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸己酯中的一种或一种以上；所说的甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一种或一种以上；所说的氰基丙烯酸烷基酯为氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸异丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的纳米粒，其特征在于所说的壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖、 羧化壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐、壳聚糖谷氨酸盐和壳聚糖乳酸盐中的一种。
4.根据权利要求3所述的纳米粒，其特征在于所说的壳聚糖衍生物的分子量为 10，000-500, 000 道尔顿。
5.根据权利要求1所述的纳米粒，其特征在于所说的交联剂为乙二醛、戊二醛、己二醛、羟甲基戊二醛或α-羟基己二醛中的一种。
6.根据权利要求1-5之一所述的纳米粒，其特征在于串珠纳米粒中单个球体粒径为 100-500 nm。
7.—种如权利要求1一6之一所述串珠状两亲性纳米粒的制备方法，其特征在于具体步骤如下将亲水性聚合物壳聚糖衍生物溶解，加热至40-50°C，加入疏水性单体，反应10-30分钟，再加入引发剂，加热至70-80°C，反应1-2小时，加入交联剂，继续反应3-M小时，纯化即得；其中亲水性聚合物与疏水性单体的重量体积比为1:0. 25-1:4 g/ml，交联剂的加入量为反应体系的0. l%-0. 3% ml/ml ο
8.根据权利要求7所述的纳米粒制备方法，其特征在于所说的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，用量为反应体系的0. 01-0. 2% g/ml。
9.一种如权利要求1一6之一所述的串珠状两亲性纳米粒作为活性成分载体的应用， 其中所述活性成分至少为下述之一种(1)蛋白质和多肽，包括胰岛素、干扰素、白介素、集落刺激因子、白蛋白、血红蛋白、蛋白抗原、抗体或生长激素；(2)疫苗单独或至少与一种抗原或抗体结合；(3)核酸DNA、RNA、siRNA和寡核苷酸的一种或一种以上；(4)抗肿瘤药物是5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、环磷酰胺、顺钼、喜树碱、阿霉素、长春新碱、紫杉醇类中的一种。
10.一种如权利要求1一6之一所述的串珠状两亲性纳米粒在制备营养品、植物保护剂或化妆品中的应用。
全文摘要
本发明属纳米材料技术领域，具体涉及一种串珠状纳米粒及其制备方法和应用。本发明的串珠状两亲性纳米粒以疏水性单体丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯和亲水性聚合物壳聚糖衍生物为骨架，加入交联剂进行交联而制备获得。其制备方法为，引发剂作用下，亲水性聚合物的氨基自由基化，与疏水性单体反应，再加入交联剂，继续反应，纯化即得。本发明的串珠状纳米粒可作为活性成分载体应用，具体可用于药物、营养品、保护剂及化妆品的生产。与现有技术相比，本发明纳米粒制备过程简便、稳定性较好，可增加药物胞内累积。
文档编号C08K5/07GK102504290SQ20111033328
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者印春华, 胡义平 申请人:复旦大学