CN100588426C - 温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁性纳米药物/基因载体领域，特别涉及具有药物控制释放能力的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体及其制备方法和用途。在氧化铁超顺磁性纳米颗粒表面修饰有聚乙烯亚胺和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物(Pluronic)，利用修饰在Pluronic上的正电基团负载DNA/RNA和带有负电基团的药物，利用Pluronic在人体温度附近的温度响应性实现药物附载和释放的温度控制，利用Pluronic的双亲性质实现疏水/亲水药物同时附载，提高载药载体对细胞膜的穿透能力，利用Pluronic的生物相容性实现载体的良好分散性和体内长效循环，利用氧化铁内核的超顺磁性实现药剂的靶向输送。
Description
技术领域
本发明属于磁性纳米药物/基因载体领域，特别涉及到一种具有药物控制释放能力的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体及其制备方法和用途。
背景技术
药物的靶向输送和控制释放是现代生物医学的研究热点。近年来兴起的基因治疗技术对基因运载也提出了高靶向的要求以提高其有效性和安全性。磁性纳米载体是实现上述目标的有效手段之一。在外加磁场的定向作用下，装载有药物/基因的磁性纳米载体可以在需要的治疗区域有效富集，同时药物/基因释放出来实现局部高度浓并发挥作用。因此，药剂的利用效率大大提高而对非靶向组织的副作用则显著降低。
氧化铁纳米颗粒由于其超顺磁性而被广泛的应用于磁性纳米载体中。为了满足在人体中输送药物的要求，对氧化铁纳米颗粒的表面修饰非常关键。修饰的方法应该满足以下三个基本条件：(1)在生理条件下保持纳米颗粒的稳定，防止颗粒团聚；(2)表面应该提供特异的功能基团以进一步连接药物分子/基因片段；(3)具有良好的生物相容性以防止人体网状内皮系统对颗粒的摄取，实现体内长效循环。在氧化铁纳米颗粒表面修饰一些生物相容性好的聚合物可以满足这些要求，如聚乙二醇(PEG)(Kohler，N.，Fryxell，G.E.，Zhang，M.，J.Am.Chem.Soc.，2004，126，7206～7211.)，聚乳酸(PLA)(Hu，F.X.，Neoh，K.G.，Kang，E.T.，Biomaterials，2006，27，5725～5733.)，聚乙烯醇(PVA)(Chastellain M，Petri A，Hofmann H.J.Colloid Interf.Sci.2004，278，353～360.)，聚乙烯(PE)(Chatterjee J，Haik Y，Chen C J.J.Magn.Magn.Mater.2002，246，382～391.)等。但是，附载在这些氧化铁/聚合物复合载体上的药物释放速度很快，很难实现药剂分子的控制释放，降低了药剂分子的靶向输送效率，也缩短了药剂分子在目标区域的作用时间。
为了实现药物的控制释放，一些其它磁性载体材料，如氧化铁纳米管(Son，S.J.，Reichel.J.，He，B.，Schuchman，M.，Lee，S.B.，J.Am.Chem.Soc.，2005，127，7316～7317.)，氧化铁/介孔二氧化硅复合材料(Zhao，W.，Gu，J.，Zhang，L.，Chen，H.，Shi，J.J.Am.Chem.Soc.，2005，127，8916～8917；Kim，J.，Lee，J.E.，Lee，J.Yu，J.H.，Kim，B.C.，An，K.，Hwang，Y.，Shin，C.，Park，J.，Kim，J.Hyeon，T.，J.Am.Chem.Soc.，2006，128，688～689.)最近被开发出来。这些材料表现出优良的药物释放控制能力。但是，与氧化铁/聚合物复合载体相比，这些材料制备工艺复杂，生物相容性不好。
因此，具有药物控制释放能力的新型氧化铁/聚合物纳米载体将是靶向药物和基因治疗的有效工具，但是目前少有报道。
发明内容
本发明的目的是提供分散性和生物相容性好的，具有药物控制释放能力的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，该载体具有热敏性，利用氧化铁纳米颗粒的超顺磁性和双亲嵌段共聚物在人体温度附近的温度响应性质，实现药物/基因的靶向输送和控制释放。
本发明的再一目的是提供温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的简单制备方法。
本发明的还一目的是提供温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体在靶向药物缓释/基因治疗方面的应用。
本发明是在氧化铁超顺磁性纳米颗粒表面修饰聚乙烯亚胺(PEI)和聚氧乙烯(PEO)-聚氧丙烯(PPO)-聚氧乙烯(PEO)双亲嵌段共聚物(商品名为PluronicTM)，利用修饰在Pluronic上的正电基团负载DNA/RNA和带有负电基团的药物，利用Pluronic在人体温度附近的温度响应性实现药物附载和释放的温度控制，利用Pluronic的双亲性质实现疏水/亲水药物同时附载，提高载药载体对细胞膜的穿透能力，利用Pluronic的生物相容性实现载体的良好分散性和体内长效循环，利用氧化铁内核的超顺磁性实现药剂的靶向输送。本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体合成方法简单，具有灵敏的温度响应性，人体环境下的高稳定性和良好的生物相容性，是优良的药物/基因靶向治疗载体。
本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体是在氧化铁超顺磁性纳米颗粒表面修饰有聚乙烯亚胺和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物；其载体表面的zeta电位为正30～60mV，比饱和磁化强度为20～60emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集，导致载体的水力学半径随温度而变化。聚乙烯亚胺和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物聚合后的聚合物占整个载体的重量比为5～40wt.％，聚乙烯亚胺与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的质量百分比为1∶3。
所述的氧化铁超顺磁性纳米颗粒的直径为5～20nm。
所述的载体的水力学半径随温度而变化是指在室温(温度为10～50℃)下水力学半径在范围为20～80nm之间变化。
所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物分子在温度为10～20℃疏松舒展，在温度为20～50℃紧密聚集。
所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物选自(聚氧乙烯)19-(聚氧丙烯)69-(聚氧乙烯)19[P123(EO)19-(PO)69-(EO)19]、(聚氧乙烯)37-(聚氧丙烯)56-(聚氧乙烯)37[P105(EO)37-(PO)56-(EO)37]、(聚氧乙烯)99-(聚氧丙烯)65-(聚氧乙烯)99[P127(EO)99-(PO)65-(EO)99]或它们的任意混合物。
本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的制备方法包括以下步骤：
(1)用聚乙烯亚胺(PEI)修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)双亲嵌段共聚物(商品名为Pluronic)，合成聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物(PEI-Pluronic)的聚合物
在无水乙腈中将聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物用羰基二咪唑活化，其中，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为40～80℃下搅拌2～6小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺，其中，聚乙烯亚胺与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的质量百分比为1∶3，活化的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物，冻干备用。
(2)共沉淀法合成表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒
将FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O按摩尔比例为2∶1的比例溶于反应器中，在氮气保护下，升温至60～100℃，倾入过量浓氨水，然后加入摩尔数占铁离子摩尔总数0.5％～10％的柠檬酸钠，至反应结束；
(3)聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物(PEI-Pluronic)的聚合物连接到氧化铁磁性纳米颗粒表面
将1～3g步骤(1)得到的产物加入到步骤(2)的反应液中(聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物与氧化铁颗粒与的质量比为10～1)，在氮气保护下，温度保持在60～100℃下继续搅拌至反应结束，冷却至室温；产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性，得到氧化铁凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体。所得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体在水中分散性好，能保持长期稳定不聚集。
本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体可以附载亲水/疏水药剂，亲水药剂如伊红Y等，疏水药剂如布洛芬等。其对药剂的附载量由温度控制，低温下双亲嵌段共聚物分子的舒展将促进药剂的附载，而高温下双亲嵌段共聚物分子的聚集将阻碍药剂的附载。因此，低温条件将提高载体对药剂的附载量。
本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体所附载的药剂从温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的释放由温度控制，低温下双亲嵌段共聚物分子的舒展导致药剂的快速释放，而人体温度(37℃)下，双亲嵌段共聚物分子的聚集将减缓药剂的释放速率。因此，在模拟人体环境下(37℃，pH为7.4的磷酸盐(PBS)缓冲液中)，附载在温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体上的药剂24小时释放约50～70％，三天内完全释放，具有缓释效果。
本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体可以附载DNA/RNA片段，可用于靶向基因治疗。
本发明用离子键把聚氧乙烯(PEO)-聚氧丙烯(PPO)-聚氧乙烯(PEO)双亲嵌段共聚物(Pluronic)接枝到超顺磁性氧化铁颗粒表面。其中Pluronic具有双亲性质和温度响应聚集性质，已被成功应用于药物增溶和基因转染。将Pluronic末端活化，与含有丰富氨基的聚乙烯亚胺(PEI)共价连接，得到PEI修饰的Pluronic(PEI-Pluronic)。用共沉淀法合成超顺磁性氧化铁纳米颗粒，同时加入柠檬酸钠使氧化铁磁性纳米颗粒表面羧基化。然后加入富含氨基的PEI-Pluronic，使Pluronic分子以离子键的形式被接枝到氧化铁磁性纳米颗粒表面。Pluronic分子链的空间位阻效应防止了氧化铁磁性纳米颗粒的团聚，使载体在水中具有良好的单分散性。通过调节柠檬酸钠的用量可以控制氧化铁内核的大小。实施例1中制备的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的TEM照片如图1所示，表明氧化铁磁性纳米颗粒内核大约为20nm，室温下(25℃)水力学半径大约为40nm，载体具有超顺磁性，比饱和磁化强度为51.34emu/g。由于PEI-Pluronic的氨基过量，载体表面的zeta电位为+36mV，可以与带负电基团的药物分子或者DNA/RNA的磷酸根结合，实现药物/基因附载。由于Pluronic的双亲性质，水溶性或油溶性的药物分子均可被附载。
如图2所示，在5～50℃的温度范围内，随温度升高，载体的水力学半径从45nm降到25nm，Pluronic的C-O-C基团在红外光谱的伸缩振动峰向高波移动，表明温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体具有温度响应性，连接在氧化铁磁性颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集。由于PEI分子处于载体内核(聚乙烯亚胺在氧化铁超顺磁性纳米颗粒与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物之间，起连接桥梁作用)，药物将被Pluronic分子包裹在载体内核中，Pluronic分子的舒展将促进药物附载和释放，而聚集将阻碍药物附载和释放。因此，选择在体外低温下附载以提高药物附载量，而当含药载体进入体内后，在体内温度(37℃)下，Pluronic分子收缩聚集，减缓药剂的释放速率，实现可控释放。
为表征上述温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体对药物的附载和释放性能，本发明：
(1)选择带有-COOH基团的染料分子伊红(Eosin Y)作为亲水性模型药物，分别在0℃和37℃下附载到该载体上。然后分别在0℃和37℃下，PBS溶液(pH＝7.4)中测量释放曲线。测量伊红分子在紫外-可见光谱中517nm处的吸光度定量。结果如图3所示。在0℃和37℃下载体对伊红的最大吸附量分别为0.22g/g载体和0.12g/g载体。在0℃下，附载在载体上的伊红在6小时内快速释放完，而在人体条件(37℃)下，24小时内释放大约为70％，3天内才完全释放，有缓释效果。
(2)选择带有-COOH基团的的异布洛芬(Ibuprofen)作为疏水性模型药物，分别在0℃和37℃下附载到该载体上。然后分别在0℃和37℃下，PBS溶液(pH＝7.4)中测量释放曲线。测量异布洛芬在紫外-可见光谱中272nm处的吸光度定量。结果如图4所示。在0℃和37℃下载体对异布洛芬的最大吸附量分别为0.09g/g载体和0.038g/g载体。在0℃下，附载在载体上的异布洛芬在12小时内快速释放完，而在人体条件(37℃)下，24小时内释放大约为60％，3天内才完全释放，有缓释效果。
(3)可以实现亲水性性药物和疏水性药物的同时附载。
(4)选择荧光标记的SiRNA为模型，考察载体对基因的附载能力。结果如图5所示。
以上结果表明，本发明的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体具有生物相容性、高稳定性、温敏性，合成方法简单，可以附载亲水/疏水药物和基因片段，实现靶向输送，同时通过控制温度可以实现药剂的控制释放，在人体内缓释效果很好。
下面通过实施例及附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
附图说明
图1.本发明实施例1中制备的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的TEM照片。
图2.在5～50℃的温度范围内，本发明实施例1中制备的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的动态光散射图(A)和FTIR光谱中C-O-C的伸缩振动峰变化(B)。
图3.本发明实施例7中，0℃和37℃下，伊红在温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的吸附等温线(A)和释放曲线(B)。
图4.本发明实施例8中，0℃和37℃下，异布洛芬在温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的吸附等温线(A)和释放曲线(B)。
图5.本发明实施例9中，附载了荧光标记SiRNA的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的荧光显微镜照片图。
具体实施方式
1.双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的制备
实施例1.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，P123与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(2Kda)，其中，聚乙烯亚胺与P123的质量百分比为1∶3，活化的P123与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入153mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为20～30nm。
(3)将步骤(1)的100mL 0.04g/mL的PEI(2Kda)-P123，加入到步骤(2)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观黑色的Fe3O4凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正36mV，比饱和磁化强度为52emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为20～50nm。载体的TEM照片如图1所示，在5～50℃的温度范围内，该载体的动态光散射如图2(A)所示，FTIR光谱中C-O-C的伸缩振动峰变化如图2(B)所示。
实施例2.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，P123与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(20Kda)，其中，聚乙烯亚胺与P123的质量百分比为1∶3，活化的P123与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入153mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为20～30nm。
(3)将步骤(1)的100mL 0.04g/mL的PEI(20Kda)-P123，加入到步骤(2)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观黑色的Fe3O4凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正40mV，比饱和磁化强度为47emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为40～80nm。
实施例3.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，P123与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(2Kda)，其中，聚乙烯亚胺与P123的质量百分比为1∶3，活化的P123与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入400mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为5～15nm。
(3)将步骤(1)的100mL 0.04g/mL的PEI(2Kda)-P123，加入到步骤(2)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观红褐色的Fe2O3凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正30mV，比饱和磁化强度为28emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为15～40nm。
实施例4.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，P123与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(2Kda)，其中，聚乙烯亚胺与P123的质量百分比为1∶3，活化的P123与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入153mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为20～30nm。
(3)将步骤(1)的100mL 0.4g/mL的PEI(2Kda)-P123，加入到步骤(2)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观黑色的Fe3O4凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正43mV，比饱和磁化强度为42emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为30～56nm。
实施例5.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，F127与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(2Kda)，其中，聚乙烯亚胺与F127的质量百分比为1∶3，活化的F127与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入153mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为20～30nm。
(3)将步骤(1)的100mL 0.04g/mL的PEI(2Kda)-F127，加入到步骤(2)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观黑色的Fe3O4凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正40mV，比饱和磁化强度为49emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于25℃疏松舒展，在温度高于25℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为22～46nm。
实施例6.
(1)在无水乙腈中将P123用羰基二咪唑活化，其中，P123与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(2Kda)，其中，聚乙烯亚胺与P123的质量百分比为1∶3，活化的P123与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(2)在无水乙腈中将F127用羰基二咪唑活化，其中，F127与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为45℃下搅拌3～4小时后，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺(20Kda)，其中，聚乙烯亚胺与F127的质量百分比为1∶3，活化的F127与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰P123的聚合物，冻干备用。
(3)将4.69g FeCl3·6H2O和1.72g FeCl2·4H2O溶于500mL的搅拌式反应器中，在氮气保护下，升温至80℃，倾入20mL浓氨水，加入153mg柠檬酸钠，反应半个小时，得到表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的直径为20～30nm。
(4)将步骤(1)的100mL 0.04g/mL的PEI(2Kda)-P123和步骤(2)的100mL 0.04g/mL的PEI(20Kda)-F127混合，加入到步骤(3)的反应液中，在氮气保护下，温度保持在80℃下继续反应2个小时，冷却至室温。产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性。得到外观黑色的Fe3O4凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，室温下保存。该载体表面的zeta电位为正43mV，比饱和磁化强度为40emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于23℃疏松舒展，在温度高于23℃时紧密聚集；该载体的水力学半径在温度为10～50℃下的粒径变化范围为35～70nm。
2.药物/基因在温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体的附载和释放
实施例7.亲水性伊红的附载和释放
将伊红溶于去离子水中，配制成浓度为0.01g/mL的水溶液，放在冰箱里保存备用。将实施例1制备的载体在去离子水中重新分散后备用。在8个50mL三角瓶中分别加入10mL配好的伊红水溶液，分别加入浓度为1.4mg/mL，1.2mg/mL，1.0mg/mL，0.8mg/mL，0.6mg/mL，0.4mg/mL，0.2mg/mL，0.1mg/mL的载体水溶液各1mL，分别在0℃和37℃下的恒温水浴摇床中振荡2小时(150rpm)。用磁铁将载体分离后，上清液以10000rpm转速离心5min，用紫外-可见分光光度计谱测量波长为517nm的吸光度定量，分别得到0℃和37℃下的吸附等温线，如附图3(A)。
取上述饱和吸附了伊红的载体，溶于100mL PBS缓冲液里(pH＝7.4)，分别在0℃和37℃的恒温水浴摇床中开始振荡(150rpm)。在预定时间时，取1mL上清液，同时补充等量的PBS缓冲液。上清液以10000rpm转速离心5min，用紫外-可见分光光度计谱测量波长为517nm的吸光度定量，分别得到0℃和37℃下的累积释放曲线，如附图3(B)。
实施例8.疏水性异布洛芬的附载和释放
将异布洛芬溶于乙醇中，配制成浓度为1g/mL的乙醇溶液，放在冰箱里保存备用。将实施例1制备的载体在乙醇中重新分散后备用。在8个50mL三角瓶中分别加入浓度为10mL配好的异布洛芬乙醇溶液，分别加入20mg，40mg，60mg，80mg，100mg，120mg，140mg，160mg载体，分别在0℃和37℃的恒温水浴摇床中振荡3天(150rpm)。用磁铁将载体分离后，上清液以10000rpm转速离心5min，用紫外-可见分光光度计谱测量波长为272nm的吸光度定量，分别得到0℃和37℃下的吸附等温线，如附图4(A)。
取上述饱和吸附了异布洛芬的载体，溶于100mL PBS缓冲液里(pH＝7.4)，分别在0℃和37℃的恒温水浴摇床中开始振荡(150rpm)。在预定时间时，取1mL上清液，同时补充等量的PBS缓冲液。上清液以10000rpm转速离心5min，用紫外-可见分光光度计谱测量波长为272nm的吸光度定量，分别得到0℃和37℃下的累积释放曲线，如附图4(B)。
实施例9.SiRNA的附载
取实施例1中的载体，加入荧光标记的SiRNA，在0℃的恒温水浴摇床中振荡2个小时(150rpm)，用磁铁分离出附载SiRNA的载体，在荧光电镜下观察。结果如附图5所示。
Claims (6)
1.一种负载DNA/RNA或带有负电基团的药物的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体，其特征是：该载体是在氧化铁超顺磁性纳米颗粒表面修饰有聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物；其载体表面的zeta电位为正30～60mV，比饱和磁化强度为20～60emu/g；载体具有灵敏的温度响应性，连接在氧化铁纳米颗粒表面的双亲嵌段共聚物分子在温度低于20℃疏松舒展，在温度高于20℃时紧密聚集，导致载体的水力学半径随温度而变化；其中聚乙烯亚胺和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物聚合后的聚合物占整个载体的重量比为5～40wt.％；
所述的聚乙烯亚胺与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的质量百分比为1∶3；
所述的聚乙烯亚胺分子的分子量为2Kda～20Kda；
所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物选自(聚氧乙烯)19-(聚氧丙烯)69-(聚氧乙烯)19、(聚氧乙烯)37-(聚氧丙烯)56-(聚氧乙烯)37、(聚氧乙烯)99-(聚氧丙烯)65-(聚氧乙烯)99或它们的任意混合物。
2.根据权利要求1所述的载体，其特征是：所述的氧化铁超顺磁性纳米颗粒的直径为5～20nm。
3.根据权利要求1所述的载体，其特征是：所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物分子在温度为10～20℃疏松舒展，在温度为20～50℃紧密聚集。
4.一种根据权利要求1～3任一项所述的载体的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
(1)用聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物，合成聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物
在无水乙腈中将聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物用羰基二咪唑活化，其中，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物与羰基二咪唑的摩尔比为5∶3，在温度为40～80℃下搅拌，在真空中除去溶剂；加入聚乙烯亚胺，其中，聚乙烯亚胺与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的质量百分比为1∶3，活化的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物与聚乙烯亚胺分子在碳酸盐缓冲溶液中反应，产物在乙醇中透析，得到聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物，冻干备用；
(2)共沉淀法合成表面富含羧基的超顺磁性氧化铁纳米颗粒
将FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O按摩尔比例为2∶1的比例溶于反应器中，在氮气保护下，升温至60～100℃，倾入过量浓氨水，然后加入摩尔数占铁离子摩尔总数0.5％～10％的柠檬酸钠，至反应结束；
(3)聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物连接到氧化铁磁性纳米颗粒表面
将步骤(1)得到的产物加入到步骤(2)的反应液中，其中聚乙烯亚胺修饰聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的聚合物与氧化铁颗粒的质量比为10～1；在氮气保护下，温度保持在60～100℃下继续搅拌至反应结束，冷却至室温；产物用磁铁分离后，去离子水反复清洗直至上清液pH值呈中性，得到氧化铁凝胶，加去离子水重新分散后得温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体。
5.一种根据权利要求1～3任一项所述的载体的用途，其特征是：所述的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体作为附载带有负电基团的亲水/疏水药物的载体，且对药物的附载量和释放速度由温度控制。
6.一种根据权利要求1～3任一项所述的载体的用途，其特征是：所述的温敏性双亲嵌段共聚物/氧化铁磁性纳米载体作为附载DNA/RNA片段的载体。
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| "Effect of Hydrophobicity inside PEO-PPO-PEO BlockCopolymerMicelles on the Stabilization of Gold Nanoparticles:Experiments". Shu Chen et.al.Langmuir,Vol.22 No.23. 2006 * |
| "Preparation and characterization of temperature-responsivemagnetitenanoparticles conjugated with N-isopropylacrylamide-basedfunctional copolymer". Hirotake Wakamatsu et. al.Journal of Magnetism and Magnetic Materials,Vol.302 No.2. 2006 * |
| "Pluronic 嵌段共聚物胶束作为靶向药物载体". 赵剑曦，邱羽.精细化工，第18卷第2期. 2001 * |
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