一种改性聚乙烯亚胺的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，包括：（1）将聚乙烯亚胺PEI加入三蒸水中，水浴加热搅拌至溶解，得到溶液A；其中聚乙烯亚胺PEI和三蒸水的用量比为3g：6-15mL；（2）将二氧化碳CO2通入溶液A中，室温条件下，持续鼓泡3-8h，搅拌，得到溶液B；（3）将上述溶液B冷冻干燥、研磨，即得。本发明快速、简捷、高效、廉价并且操作方便，可用于基因转染和生物医学方面，具有良好的应用前景。
【专利说明】一种改性聚乙烯亚胺的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚乙烯亚胺衍生物的制备领域，特别涉及一种改性聚乙烯亚胺的制备方法。
【背景技术】
[0002]基因治疗可用十先天性遗传疾病(血友病、肌肉萎缩症、囊胞性纤维症等)和严重后天获得性疾病(心血管疾病、创伤、感染性疾病和癌症等)的治疗。但是缺乏高效低毒的基因运送载体成为基因治疗的主要障碍。近年来，非病毒载体受到关注，由于非病毒载体是病毒载体的重要补充途径，转染效率较低，但一般比病毒载体安全，体内可反复应用。基于表达质粒的转染，目前人们努力改善非病毒载体。非病毒载体通常利用多价阳离子聚合物或脂质体来包裹质粒DNA或反义寡核苷酸，利用表面多余的阳离子电荷粘附在细胞表面，进入细胞。近几十年，非病毒载体有了很大的提高，所用阳离子聚合物基因载体由十具有无基因尺寸限制、可大量生产且产品质量重复性好、价格低、使用简单方便、易于修饰等优点，受到研究者的广泛关注。其中，聚乙烯业胺(Polyethylenimine,PEI)由于具有较高的电荷密度以及良好的质子缓冲能力而受到广泛的关注，是目前研究最多的阳离子聚合物基因载体之一:25kDa支化PEI (25kDa bPEI)和22kDa线性PEI (22kDalPEI)在目前的高分子基因载体领域被称作“黄金标准”。然而这两种PEI的分子量较高、其复合物表面电荷密度较高，具有较高的细胞毒性，其最主要原因是表面有大量氨基，导致细胞毒性很大，因此PEI在基因转染方面受到很大的限制，由于PEI对CO2有很强的吸附作用，而且吸附后相对稳定，分解温度在100°C~200°C。鉴于以上原因，这种改性后的PEI衍生物显得意义重大，目前的研究文献和专利，未利用CO2对PEI进行改性的文章。我利用CO2气体通入PEI溶液的方法，得到了一种更简单、更省时、更快速的改性PEI的方法制备PEI衍生物的方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，该方法快速、简捷、高效、廉价并且操作方便；该发明所使用的原材料易得，具有良好的生物相容性，具有应用其做后相关实验分析的潜力。
[0004]本发明的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，包括:
[0005]( I)将聚乙烯亚胺PEI加入三蒸水中，水浴加热搅拌至完全溶解成透明的液体，得到溶液A ;其中聚乙烯亚胺PEI和三蒸水的用量比为3g:6-15mL ；
[0006](2)将二氧化碳CO2通入溶液A中，室温条件下，持续鼓泡3_8h，搅拌使反应充分，得到溶液B ；
[0007](3)将上述溶液B冷冻干燥、研磨，即得改性聚乙烯亚胺(改性后的黄色固体粉末)。
[0008]所述步骤(1)中聚乙烯亚胺PEI的重均分子量为25000。
[0009]所述步骤(1)中水浴加热搅拌为用数显磁力恒温搅拌器，水浴温度控制在35-40°C，加热搅拌 10-20min。[0010]所述步骤(2)中搅拌为用数显磁力恒温搅拌器搅拌。
[0011]所述步骤(3)中冷冻干燥为先在_80°C条件下冷冻，在转移至冻干机中干燥。
[0012]所述步骤(3)中冷冻干燥时间为2-3d。
[0013]所述步骤(3)中冷冻干燥所用的容器为4mL的EP管。
[0014]所述步骤(3)中研磨为用研钵将冷冻干燥得到的黄色固体研磨成黄色粉末。
[0015]所述步骤(3)中所得的改性聚乙烯亚胺中，每个PEI分子中有56.3%的氨基被酰胺化。[0016]本发明是对于应用CO2对PEI改性的初步的研究，降低PEI表面氨基数量，对于了解改性后的PEI衍生物对细胞毒性的影响与应用具有重要的意义。
[0017]有益.效果
[0018](I)本发明方法快速、简捷、高效、廉价并且操作方便；
[0019](2)本发明所使用的原材料廉价易得，具有良好的生物相容性，具有应用其做后相关实验分析的潜力。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为支化PEI水溶液通入CO2前后的效果图；
[0021]图2为分别将支化PEI和所制备的黄色粉末PE1-CO2溶于氘代水，所显示的核磁共振碳谱图；
[0022]图3为支化PEI和所制备的黄色粉末PE1-CO2的红外光谱图；
[0023]图4为支化PEI和所制备的黄色粉末PE1-CO2的热重分析(TG)图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0025]实施例1
[0026](I)将3g支化PEI加入15mL三蒸水中加热搅拌使其迅速溶解，得到溶液A ；
[0027](2)将二氧化碳(CO2)通入A溶液中，室温下，持续鼓泡5h，并搅拌使反应充分，得到溶液B。依照以上步骤所得到的A和B溶液照片如图1所示。
[0028]将溶液B取2mL与EP管中，冷冻干燥，研磨，即得改性后的黄色固体粉末。依照以上步骤所得到黄色粉末和支化PEI分别取SOmg溶于1.5mL的D20，做核磁共振碳谱，所得到结果如图2所示。
[0029]将实施例1得到黄色粉末和支化PEI做元素分析，依照以上步骤所得到分析检测结果如表1所示。表1为支化PEI和所制备的黄色粉末PE1-CO2的元素分析检测表；
[0030]表1
[0031]
【权利要求】
1.一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，包括: (1)将聚乙烯亚胺PEI加入三蒸水中，水浴加热搅拌至溶解，得到溶液A;其中聚乙烯亚胺PEI和三蒸水的用量比为3g:6-15mL ； (2)将二氧化碳CO2通入溶液A中，室温条件下，持续鼓泡3-8h，搅拌，得到溶液B； (3)将上述溶液B冷冻干燥、研磨，即得改性聚乙烯亚胺。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中聚乙烯亚胺PEI的重均分子量为25000。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中水浴加热搅拌为:用数显磁力恒温搅拌器，水浴温度控制在35-40°C，加热搅拌10_20min。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中冷冻干燥为先在-80 V冷冻，然后在冻干机中干燥。
5.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中冷冻干燥时间为2-3d。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中每个聚乙烯亚胺PEI分子中有56.3%的氨基被酰胺化。
【文档编号】C08G73/04GK103804686SQ201410060569
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】朱利民, 巫寒冰, 权静 申请人:东华大学