羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束及其制备方法、用途

本发明涉及胶原原纤维仿生矿化，尤其是羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束及其制备方法、用途。

背景技术：

1、从原子和分子尺度开始构建仿生矿化材料，是生物矿化策略的关键特征之一。该技术导致形成纳米结构的构建块，进而组织成复杂的层次结构，这意味着生物大分子的组装和发展中的矿物之间的相互作用构成了任何生物矿化过程的基石。大分子在生物矿化中发挥着许多重要功能过程，包括对形成的矿物相、矿物颗粒的形状及其组织的控制。

2、根据体外研究，无定形磷酸钙(acp)通常是在中性ph值和轻度过饱和条件下形成的第一个沉积物，其转变为热力学上更稳定的羟基磷灰石。acp被证明作为碳酸羟基磷灰石前体相，并在与软骨骨化相关的囊泡中被发现。意味着使用瞬态亚稳态矿物相是许多生物矿化过程的关键策略。近年来，许多体外矿化研究都集中在添加一些仿生dmp1的有机或无机添加剂来稳定acp的尺寸，通过有效阻断acp在水溶液中向磷灰石的转化从而使其合成有潜力的仿生矿化材料。然而，在体内牙本质形成过程中，形成的生物矿物质是通过精确的细胞介导机制合成的，即胶原纤维的矿化由成牙本质细胞和成骨细胞所分泌的胶原纤维和基质小泡所介导，通常含有磷脂双分子层，钙磷矿物以及介导钙磷离子沉积的酶等。

3、据介绍，聚酰胺胺（pamam)是一种具有树枝状结构、内部空腔、末端有大量反应基团的高分子聚合物，可以进入胶原原纤维并与特定位点结合，具有稳定和减缓转化的能力。因此在之前的研究报告成功合成了pamam-cooh/acp纳米复合体，且验证其具有诱导人脱矿牙本质胶原纤维内矿化的能力。然而，该pamam-cooh/acp纳米复合体容易团聚，且在经过一年避光干燥保存后，呈现出结晶增大的形态，无法进入胶原纤维，因此，对纳米复合体进行进一步研究，使其更贴近生物形成内矿化的机理，是十分有必要的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束及其制备方法、用途，将羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙封装形成胶束，有助于钙、磷诱导胶原纤维矿化且长期维持磷酸钙的无定形状态利于应用。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束，由聚乙二醇和聚山梨酯构建的胶束来封装羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒制成。

4、本发明还提供了羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束的制备方法，包括以下步骤：

5、s1.将聚乙二醇溶解在含有羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒的溶液中，浓度为28~32mg/ml，反应40-90min，得胶束前体溶液；

6、s2.在胶束前体溶液中加入聚山梨酯，聚山梨酯和胶束前体溶液的比例为2.0~2.3g:10ml，搅拌2.5~5h，然后振荡分散胶束，得胶束溶液；

7、s3.胶束溶液离心，除去含有游离钙和磷酸根离子的上清液，得羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束。

8、优选的，含有羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒的溶液的制备方法包括以下步骤：

9、（1）将可溶性钙盐和羧基化的聚酰胺-胺依次溶于水中，搅拌至完全溶解，制备得含羧基化的聚酰胺-胺的钙溶液，并调节ph至5.9~6.1，作为制备复合体的钙液；

10、（2）将可溶性磷酸盐溶于水中，制备得磷酸盐溶液，作为制备复合体的磷液；

11、（3）将钙液和磷液混合，钙离子和磷酸根离子的摩尔比为2~1:1，搅拌反应20-60min，反应完成后即得含有羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒的溶液。

12、更优选的，所述可溶性钙盐为氯化钙；所述可溶性磷酸盐为磷酸氢二钠。

13、更优选的，所述步骤（3）中，钙液和磷液的体积比为1:1，钙离子和磷酸根离子的摩尔比为4~5:3。

14、更优选的，所述步骤（1）中，羧基化的聚酰胺-胺与钙离子的摩尔比为13~20:1。

15、更优选的，所述钙液中钙离子的浓度为10mm，所述磷液中磷酸根离子的浓度为6mm。

16、优选的，所述聚乙二醇为peg-6000，所述聚山梨酯为聚山梨酯80。

17、优选的，步骤s2中，振荡为超声波振荡；步骤s3中，离心在4℃下进行。

18、本发明还提供了以上所述的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束或以上所述的制备方法制备获得的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束在诱导胶原纤维仿生矿化方面的应用。

19、以上所述的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束及其制备方法，采用聚乙二醇和聚山梨酯构建的胶束来封装羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒，本发明具有以下优点：

20、（1）采用聚乙二醇和聚山梨酯构建的胶束来封装羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒，形成的pamam-cooh/acp胶束分散性好，有利于提高诱导人脱矿牙本质胶原纤维内矿化的能力。

21、（2）本发明的pamam-cooh/acp胶束在一年后仍保持无定形磷酸钙形态，从而更加有助于长期保存及将来的临床应用，且经过验证后，该胶束通过异丙醇诱导纳米颗粒释放后，可以成功诱导牛跟腱i型胶原纤维及人脱矿牙本质胶原纤维矿化，为仿生矿化胶原纤维问题的解决提供新的思路和实验依据，也为修复牙体组织乃至骨组织提供理论支持和解决途径。

技术特征：

1.羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束，其特征在于，

2.权利要求1所述的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的诱导胶原纤维仿生内矿化的纳米颗粒的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

10.权利要求1所述的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束或权利要求2~9任一项所述的制备方法制备获得的羧基化的聚酰胺胺-无定形磷酸钙胶束在诱导胶原纤维仿生矿化方面的应用。

技术总结
本发明提供了一种羧基化的聚酰胺胺‑无定形磷酸钙胶束及其制备方法、用途，制备方法包括以下步骤：S1.将聚乙二醇溶解在含有羧基化的聚酰胺胺和无定形磷酸钙纳米颗粒的溶液中，得胶束前体溶液；S2.在胶束前体溶液中加入聚山梨酯，搅拌后振荡分散胶束，得胶束溶液；S3.胶束溶液离心，除去含有游离钙和磷酸根离子的上清液，得羧基化的聚酰胺胺‑无定形磷酸钙胶束。并公开了羧基化的聚酰胺胺‑无定形磷酸钙胶束在诱导胶原纤维仿生矿化方面的应用。采用本发明的羧基化的聚酰胺胺‑无定形磷酸钙胶束有助于钙、磷诱导胶原纤维内部矿化。

技术研发人员：谢方方,谢红宇,何盛斌,严凯琦,杨婧,吴柳鲜
受保护的技术使用者：广西医科大学附属口腔医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12