一种壳聚糖氨基烷基化衍生物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种壳聚糖氨基烷基化衍生物，其制备方法为：将壳聚糖加入到2-氯乙胺盐酸盐的水溶液中，并加热至50℃。向该混合物中缓慢滴加氢氧化钠水溶液，并在50℃搅拌5小时。混合物变澄清，冷却后，进行透析2天。透析液进行冷冻干燥，得到棉花状的固体。将第一步中反应得到的2-氯乙胺修饰的壳聚糖溶解在到N,N-二甲基-2-氯乙胺盐酸盐的水溶液中，并加热至50℃。向该混合物中缓慢滴加氢氧化钠的水溶液，并在50℃搅拌4小时。冷却后，进行透析2天。透析液进行冷冻干燥，得到棉花状的成品。
【专利说明】一种壳聚糖氨基烷基化衍生物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种壳聚糖氨基烷基化衍生物及其制备方法，以及其用作非病毒型基 因载体的用途。
【背景技术】
[0002] 基因治疗是一种利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内使之表达，从而使 疾病得到治疗的技术，已经引起越来越多的关注。目前基因治疗的关键技术是基因递送载 体的选择，理想的基因载体既要有较好的安全性又要有较高的转染效率。
[0003] 壳聚糖是一种天然的高分子多糖，为不多见的无生物毒性的碱性多糖，具有优良 的生物相容性和生物可降解性，低免疫原性，同时还表现出独特的跨细胞膜能力。壳聚糖利 用它结构中的游离氨基在酸性条件下带正电荷的特性，能与带负电荷的DNA形成聚电解质 复合物，具有保护DNA免遭核酸酶降解等优点，并可通过控制复合物表面性质控制其生理 行为。壳聚糖/DNA复合物主要通过穿过细胞膜将基因转运到细胞中起到基因递送的作用， 其转染过程如下：首先，将DNA包裹在纳米粒中或吸附在其表面，通过细胞内吞作用转移进 入细胞，形成内含体，由于溶酶体及复合物膨胀使内含体裂解，DNA从内含体释放，进入细胞 质中，再进一步进入核内转录、表达。在该过程中，DNA必须从内含体中脱离出来才能实现 对细胞的转染，否则将随着内含体进入溶酶体而被其中的核酸酶降解，因此抑制溶酶体内 酶的活性和促进内含体膜的破裂可以提高细胞的转染效率。但是，由于壳聚糖上氨基的酸 度系数只有6. 5左右，因此壳聚糖只能在偏酸的条件下溶解，在生理pH条件下却无法很好 地溶解，而且氨基所带正电荷的非常的微弱，不利于壳聚糖的进一步应用。
[0004] 壳聚糖骨架上丰富的羟基和氨基使其易于化学修饰，增加其靶向性，有利于进一 步提高基因递送的效率。因而，壳聚糖及其衍生物有望成为安全有效的阳离子基因载体。但 与病毒基因载体相比，壳聚糖存在着基因转染效率低的问题。壳聚糖相对分子质量越大，电 荷密度越高，其包载DNA的能力也越强，但大相对分子质量壳聚糖带来的关键问题是水溶 性差。为了克服壳聚糖溶解性低的缺点，提高基因进入机体细胞的效率，提高药物的治疗效 果，现有技术已经存在了各种不同的壳聚糖氨基烷基化衍生物。
[0005] 本发明设计合成一种新的壳聚糖氨基烷基化衍生物，主要是利用壳聚糖骨架上的 氨基与氯乙胺反应形成中间体，这个中间体所带的氨基可以继续和N，N-二甲基-2-氯乙胺 发生亲核取代反应，从而得到目标的产物。这种新的壳聚糖氨基烷基化衍生物载体具有比 壳聚糖更高的溶解性和正电荷密度，从而转染效率将会得到显著的提高，并且具有细胞毒 性进一步降低的特点。
【发明内容】
[0006] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明设计合成一种新的壳聚糖氨基烷基化衍生 物，主要是利用壳聚糖骨架上的氨基与氯乙胺反应形成中间体，这个中间体所带的氨基可 以继续和N，N-二甲基-2-氯乙胺发生亲核取代反应，从而得到目标的产物。这种新的壳聚 糖氨基烷基化衍生物载体具有比壳聚糖更高的溶解性和正电荷密度，从而转染效率将会得 到显著的提高，并且具有细胞毒性进一步降低的特点。
[0007] 本发明提供一种壳聚糖氨基烷基化衍生物，其结构式如下：
[0008]
【权利要求】
1. 一种壳聚糖氨基烷基化衍生物，其结构式如下：
其中，n为壳聚糖氨基烷基化衍生物的重复单元的个数。
2. 权利要求1所述的壳聚糖氨基烷基化衍生物的制备方法，该方法包括以下步骤：
其中，n为壳聚糖氨基烷基化衍生物的重复单元的个数。
3. 权利要求2所述的壳聚糖氨基烷基化衍生物的制备方法，其步骤为： (1) 将壳聚糖加入到2-氯乙胺盐酸盐的水溶液中，并加热至50°C，向该混合物中缓慢 滴加氢氧化钠水溶液，并在50°C搅拌5小时，混合物变澄清，冷却后，进行透析2天，透析液 进行冷冻干燥，得到棉花状的固体； (2) 将第一步中反应得到的2-氯乙胺修饰的壳聚糖溶解在到N，N-二甲基-2-氯乙胺 盐酸盐的水溶液中，并加热至50°C，向该混合物中缓慢滴加氢氧化钠的水溶液，并在50°C 搅拌4小时，冷却后，进行透析2天，透析液进行冷冻干燥，得到棉花状的成品。
4. 权利要求2-3所述的制备方法制备得到的壳聚糖氨基烷基化衍生物。
5. -种基因载体，其包含权利要求1或4所述的壳聚糖氨基烷基化衍生物。
【文档编号】C08B37/08GK104497168SQ201410728590
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】钟婧, 郑淑莺, 戴利成 申请人:湖州市中心医院