专利名称：一种具有支化结构、酸敏感、降解可控的系列聚合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于生物医药、高分子医用材料技术领域，具体涉及一中具有支化结构、酸敏感、降解可控的系列聚合物及其制备方法。
背景技术：
基因治疗指将可以产生特异性蛋白的基因插入病人细胞来纠正遗传缺失或治疗后天性疾病，包括癌症、艾滋病、糖尿病等，是近二十年来兴起的新型治疗方法，有广阔的发展前景。而安全、有效的基因传递系统是制约基因治疗实施的一个主要瓶颈。目前研究最多的阳离子高分子载体是聚乙酰亚胺(PEI)。由于其质子海绵效应具有较高的转染效率。分子量低于1.8KDa的PEI几乎没有转染效果，随着分子量和支化程度的增高，其对DNA包裹能力增强，但由于细胞毒性增大，转染效果增大到一定程度后开始下降。因此，控制合适的聚合物的结构对高分子基因载体非常重要。常见的阳离子聚合物如PE1、聚赖氨酸、壳聚糖、树装大分子等，通过静电作用与DNA形成聚电解质复合物，可有效缩合质粒DNA。但是，强烈的静电作用也限制了基因进入细胞液后从复合物中的释放，限制基因表达。医学研究表明，正常和病理情形中都存在许多pH梯度。比如肿瘤的pH值为6.8，就比血液和正常组织(约7.4)要略低些。虽然细胞内吞作用通道开始都接近7.4的生理环境，但是到内酶体是pH降到5.5-6.0,当到达溶酶体时PH会降的更低，只有4.5-5.0。细胞内不同组分的pH值梯度及显著的理化性质的变化，具有酸敏感的基因转运体系将对基因的细胞内传递产生积极影响。PH酸敏感聚合物载体可以通过改变自身大分子构象、结构对外界微环境的刺激做出响应，可以有效解决常规聚合物载体对于DNA “包装易、拆解难”的弊端，应用前景良好。本研究中合成的具有支化结构的阳离子聚合物，通过控制其支化程度的不同，可以具有不同程度的包裹DNA能力，不 同程度的细胞毒性，不同程度的酸敏感缓控释性能及不同的细胞转染效果。通过本系列聚合物的比较性实验，可以得出聚合物支化结构和细胞毒性及细胞转染效果之间的关系。
发明内容
本发明的目的在于提供具有支化结构、酸敏感、降解可控的系列聚合物。该系列聚合物基因载体具有不同的支化结构、酸敏感、降解可控、生物相容性好、制备方法简单、成本低等优点。本发明的目的在于提供上述具有支化结构、酸敏感、降解可控的系列聚合物的制备方法。该制备方法工艺简单，易于控制，成本低廉。本发明的目的在于提供上述阳离子聚合物在基因治疗中作为基因载体的应用。本发明的目的在于提供一系列具有支化结构、具有原酸酯酸敏感基团、降解可控的聚合物。是以乙二醇二缩水甘油醚A和一种二元胺原酸酯单体B为骨架聚合而成，B的结构式为
权利要求
1.一种具有支化结构、具有原酸酯酸敏感基团、降解可控的系列聚合物。其特征为该聚合物以乙二醇二缩水甘油醚A和一种二元胺原酸酯单体B，结构式为
2.如权利要求1所述的具有支化结构、具有原酸酯酸敏感基团、降解可控的系列聚合物的制备方法，其特征在于包含以下步骤:称取含有乙二醇二缩水甘油醚结构单元的化合物A溶于DMF中，向其中按摩尔比1: 1-2 ( 二元胺型酸敏感单体:乙二醇二缩水甘油醚)投入二元胺型酸敏感单体B，搅拌均匀，无水无氧室温条件下反应48h ;将反应产物装入截止分子量为3000-4000的透析袋中，蒸馏水中(其中加入0.01%三乙胺)透析24-48h;产物冷冻干燥后即得。
3.如权利要求1所述的具有支化结构的酸敏感阳离子聚合物基因载体，其特征在于A、B在聚合时的比例不同，获得的聚合物的结构和支化程度便不同。当A与B摩尔比为1:1时，聚合物主要以线性形式存在；随着A摩尔比增加，线性聚合物间开始交联(支化)，从而形成网状；当A和B摩尔比达到2: I时，聚合物将形成三维立体网状结构，即随着A摩尔量增加，支化程度逐步提高。
4.权利要求1所述的具有支化结构、具有原酸酯酸敏感基团、降解可控的系列聚合物的应用，其特征在于自身带有的正电荷可以和带有负电荷的基因稳定结合成纳米级复合物，其具有的酸敏感基团和降解可控的特点，使其可以作为高效、稳定、低毒、缓控释的基因载体应用与基因治疗领域。
5.根据权利要求4所述的纳米级复合物的制备方法，其特征为:将权利要求1所述的聚合物和基因药物(DNA/RNA)用去离子水溶解，混合，涡旋振荡30s，室温静止30min，聚合物即可以和DNA/RNA通过静电结合自组装成纳米复合物。
全文摘要
本发明公开了一种制备具有支化结构的、酸敏感、降解可控的系列聚合物的方法。此聚合物以乙二醇二缩水甘油醚A和一种二元胺酸敏感原酸酯单体B，结构式为为骨架，按A∶B的摩尔比1-2∶1合成。A两端的环氧基团开环与B两端的氨基发生聚合反应。当A与B摩尔比为1∶1时，聚合物主要以线性形式存在；随着A摩尔比增加，线性聚合物间开始交联(支化)，从而形成网状；当A和B摩尔比达到2∶1，聚合物将形成三维立体网状结构。即随着A/B摩尔比提高，聚合物支化程度提高。此聚合物自身带有阳离子，且具有酸敏感、降解可控、生物相容性良好的特性，因此在基因治疗领域具有重大的研究价值和应用前景。
文档编号C08G73/00GK103254427SQ20131015090
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者王睿, 唐汝培, 巩凯 申请人:江南大学