CN107474160B - 一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖及其制备方法。其数均分子量为13万～41万，其化学结构式为其中，PC为n＝4～50。其制备方法为采用壳聚糖与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行自由基聚合获得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖。在壳聚糖上引入磷酰胆碱基聚乙二醇，无需引入其它试剂，在水中即可自组装成以壳聚糖链段为核、磷酰胆碱基聚乙二醇在表面的纳米粒结构，同时由于引入的磷酰胆碱基聚乙二醇链段具有良好的水溶性、生物相容性和柔韧性，同时磷酰胆碱基团位于柔性聚乙二醇的末端，更易自组装成仿细胞外层膜结构。
Description
技术领域
本发明涉及属于生物材料技术领域，特别涉及生物医用高分子材料领域，具体涉及一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖及其制备方法。
背景技术
随着生物技术的飞速发展，生物医用材料已经成为当前科研领域的一大热点。然而，现有的生物医用材料及装置在临床应用中，不同程度的存在感染、凝血和术后组织增生等问题，这些生物相容性问题已经成为制约生物医用材料在临床应用的关键因素。目前，对材料进行表面改性是提高其生物相容性非常有效的方式。
壳聚糖(CS)作为一种可降解的高分子生物材料，是制备纳米药物的理想载体，具有多样的生物活性、生物可降解性及无毒性，能促进创面愈合，是近年来广泛研究的新型医用高分子材料。具有负载、靶向、控释等作用的壳聚糖基纳米微粒可使药物分子顺利通过上皮组织，促进药物的渗透吸收。在生物医学领域具有广阔的临床应用前景。壳聚糖纳米粒子除具备壳聚糖的一般特性外，还拥有一些纳米材料的普遍特征，如表面与界面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应等，所以在组织工程中也表现出良好的应用前景。然而，由于壳聚糖本身水溶性差，在大多数的有机溶剂、水、碱中难以溶解，同时也由于常用制备的壳聚糖纳米粒子的方法较复杂且不能保证加入的原料在体内有无毒性或可降解性，另外壳聚糖的生物相容性也有待进一步提高。这些问题的存在都极大的限制了壳聚糖纳米粒子的实际应用。
宫铭等《壳聚糖静电吸附羧基磷酰胆碱聚合物的研究》公开了一种甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-甲基丙烯酸二元共聚物，这种利用静电吸附的方式将磷酰胆碱聚合物吸附在壳聚糖表面，可获得具有仿细胞外层膜结构的涂层表面。与壳聚糖相比，改性后壳聚糖可以显著降低对血小板的黏附，抗凝血性能显著提高。该工艺简单易行，改性后材料的生物相容性得到了提高，但侧链相对短小没有柔性，磷酰胆碱基团在水环境中自组装相对困难，导致磷酰胆碱基团利用率较低，同时并没有解决壳聚糖亲水性差的问题。
季金苟等《硫酸庆大霉素/壳聚糖纳米球的制备及其释药性能》公开了一种具有预防和降低硫酸庆大霉素耳毒性的壳聚糖纳米粒子。虽然缓式释放有望避免硫酸庆大霉素在体内的血药浓度过高现象，从而抑制毒副作用的产生，但由于纳米球亲水性较差，有可能导致凝血等不良反应，从而限制了其应用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，在壳聚糖上引入磷酰胆碱基聚乙二醇，无需引入其它试剂，在水中即可自组装成以壳聚糖链段为核、磷酰胆碱基聚乙二醇在表面的纳米粒结构，方法简单易操作。由于引入的磷酰胆碱基聚乙二醇链段具有良好的水溶性、生物相容性和柔韧性，同时磷酰胆碱基团位于柔性聚乙二醇的末端，更易自组装成仿细胞外层膜结构，使得本发明提供的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子与生理环境相互作用不会吸附和沉积蛋白质，也不会引发血小板激活，导致凝血等不良反应，具有更高生物相容性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，其数均分子量为13万～41万，其化学结构式如下：
其中，PC为n＝4～50。
一方面，本发明提供的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法不会改变其主链结构，壳聚糖的氨基之间仍可以形成更多氢键，具有比较高的结晶性能，从而保证粒子的降解时间。另一方面，主链为壳聚糖，具有多样的生物活性、生物可降解性且降解产物无毒，能促进创面愈合，保证了药物分子可顺利通过上皮组织，促进药物的渗透吸收，满足新型医用高分子材料的需求。第三方面，用磷酰胆碱基聚乙二醇改性，并且磷酰胆碱基位于柔性聚乙二醇链段的末端，更易在粒子的表面进行自组装，使磷酰胆碱的利用率更高，从而在材料表面形成磷酰胆碱的保护膜，阻碍了血小板和蛋白质的沉积，避免了血栓的生成，极大地提高了材料的生物相容性，解决了壳聚糖单独在生物医学领域生物相容性不高的问题。
本发明的目的之二是提供一种上述一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法，采用壳聚糖与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行自由基聚合获得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖；所述丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的结构式如下：
其中，PC为n＝4～50。
本发明的目的之三是提供一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，将上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖加入至去离子水中进行自组装即得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
本发明的目的之四是提供一种药物缓释载体，包括上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
本发明的目的之五是提供一种基因治疗载体，包括上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
本发明的目的之六是提供一种上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子、上述药物缓释载体或上述基因治疗载体在组织工程、生物医学工程领域或药物控释中以非疾病的诊断与治疗为目的的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1.本发明在壳聚糖上引入磷酰胆碱基聚乙二醇，极大地提高化合物亲水性的同时在壳聚糖纳米粒周围形成亲水性保护膜，极大地提高了壳聚糖纳米粒子的生物相容性，无动物源性。
2.本发明制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在水中即可自组装成以壳聚糖链段为核、磷酰胆碱基聚乙二醇为壳的纳米粒结构，无需引入其它试剂，方法简单易操作。
3.本发明将亲水的柔性聚乙二醇分子链和高生物相容性的磷酰胆碱基团结合到壳聚糖，磷酰胆碱基团位于柔性聚乙二醇链段的末端，更易进行自组装，提高了磷酰胆碱基团的利用率。
4.本发明制备磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，可生物体内降解，降解产物无毒，可被生物体吸收或代谢，以保证其应用于医用材料的无毒害性。
5.本发明所用的原料易得，成本低，方法简单，易提纯，定量进行，产率较高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子水溶液透射电镜照片。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本申请化学结构式中的表示若干单元组成结构，或若干单元组成结构。
本申请中所述的自组装(英文名称：self-assembly)，是指基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在水溶性、生物相容性和柔韧性不能同时兼具的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖及其制备方法。
本申请的一种典型实施方式，提供了一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，其数均分子量为13万～41万，其化学结构式如下：
其中，PC为n＝4～50。
一方面，本发明提供的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子的制备方法不会改变其主链结构，壳聚糖的氨基之间仍可以形成更多氢键，具有比较高的结晶性能，从而保证粒子的降解时间。另一方面，主链为壳聚糖，具有多样的生物活性、生物可降解性且降解产物无毒，能促进创面愈合，保证了药物分子可顺利通过上皮组织，促进药物的渗透吸收，满足新型医用高分子材料的需求。第三方面，用磷酰胆碱基聚乙二醇改性，并且磷酰胆碱基位于柔性聚乙二醇链段的末端，更易在粒子的表面进行自组装，使磷酰胆碱的利用率更高，从而在材料表面形成磷酰胆碱的保护膜，阻碍了血小板和蛋白质的沉积，避免了血栓的生成，极大地提高了材料的生物相容性，解决了壳聚糖单独在生物医学领域生物相容性不高的问题。
为了制备上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，本申请提供了一种上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法，采用壳聚糖与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行自由基聚合获得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖；所述丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的结构式如下：
其中，PC为n＝4～50。
优选的，所述自由基聚合的步骤为：将壳聚糖与引发剂过硫酸盐在溶剂中混合后在惰性气体氛围下，加热反应一段时间后，加入丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇后，在一定的温度及惰性气体氛围下反应。
其反应过程如下：
其中，PC为n＝4～50。
由于过硫酸盐的分解温度为60℃左右，为了使过硫酸盐更好的将壳聚糖引发成为自由基，本申请优选的，所述壳聚糖与引发剂过硫酸盐的反应温度为60～70℃，反应时间为30～40min。
为了使丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇更好的接枝在壳聚糖上，本申请优选的，加入丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行反应的温度为50～55℃，反应时间为6～7h。
本申请中所述过硫酸盐为阴离子为过硫酸根的化合物，例如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等。其加入的浓度为0.001～0.02mol/L，优选0.005～0.015mol/L。
为了使反应更好的进行，本申请将壳聚糖与引发剂过硫酸盐在溶剂中的混合方法为：壳聚糖溶于乙酸水溶液中，氮气除氧，加入引发剂过硫酸盐。其中，乙酸水溶液的浓度为0.1mol/L，制备得到的壳聚糖的乙酸水溶液中壳聚糖的浓度为1g/10mL。
为了获得效果更好的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，本申请优选的，丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇与壳聚糖的质量比为0.1～0.8:1，进一步优选0.2～0.65:1。
优选的，壳聚糖数均分子量为20万～50万，脱乙酰度85～100％。
为了获得更为纯净的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，本申请提供了一种纯化方法，将加入丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇反应后的溶液调节pH至8～9，过滤并将过滤后的滤饼进行洗涤干燥从而获得纯净的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖。为了使pH值的调节可控，并且防止磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的解聚，本申请优选5％(质量)的氢氧化钠调节溶液pH值。为了将滤饼中的杂质去除完全，本申请优选的滤饼依次采用80％(体积)乙醇、丙酮洗涤。为了使乙醇、丙酮、水等去除完全，本申请优选的干燥条件为35℃真空干燥至恒重。
为了获得丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇，本申请提供一种丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的制备方法，磷酰胆碱基聚乙二醇和三乙胺溶于无水二氯甲烷，降温至-5℃～3℃，加入丙烯酰氯反应12h，再升至常温继续搅拌反应12～24h，过滤，滤液用6倍体积冰乙醚沉降，抽滤，冰乙醚洗涤，常温真空干燥，得丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇。其中，磷酰胆碱基聚乙二醇的制备方法可以参考CN102070780A。
本申请提供了一种丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的制备步骤：
1、磷酰胆碱基聚乙二醇的制备
将0.1mol单氨基封端的聚乙二醇(n＝10)，溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入0.12mol已醛基磷酰胆碱化合物，在50℃下反应12h，冷却降温至8℃后，加入浓度为0.02g/mL的NaBH4的甲醇溶液(其中NaBH4的物质的量为0.24mol)，升温20℃，反应12h，6倍体积冰乙醚沉降，抽滤，冰乙醚洗涤，常温真空干燥得到末端接有磷酰胆碱基团的聚乙二醇。
2、丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的制备
0.01mol磷酰胆碱基聚乙二醇(n＝10)和0.012mol三乙胺溶于无水二氯甲烷，降温至-5℃～3℃，搅拌下缓慢滴加0.012mol丙烯酰氯的二氯甲烷溶液(1g/5mL)，维持该温度12h，再常温搅拌12～24h，过滤，滤液用6倍冰乙醚沉降，抽滤，常温真空干燥，得丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇。
本申请的第三实施方式，提供了一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，将上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖加入至去离子水中进行自组装即得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
优选的，磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的加入方式为在磁力搅拌下缓慢加入到去离子水中。
优选的，磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在去离子水中的浓度为1～15g/dL。
优选的，平均粒径为150～200nm，多分散系数小于0.152。具有纳米尺寸，且分散性较小，其生物效果更好。多分散系数为0.04～0.152。
磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子在10～200μg/mL浓度范围内细胞均存在着不同程度的增殖，细胞毒性分级均为0～1级，即无细胞毒性。
本申请的第四种实施方式，提供了一种药物缓释载体，包括上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
本申请的第五种实施方式，提供了一种基因治疗载体，包括上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
本申请的第六种实施方式，提供了一种上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、上述磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子、上述药物缓释载体或上述基因治疗载体在组织工程、生物医学工程领域或药物控释中以非疾病的诊断与治疗为目的的应用。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
实施例1：
将1g壳聚糖(脱乙酰度95％，分子量：20万)溶于10mL 0.1mol/L乙酸水溶液中，氮气除氧，加入0.027g过硫酸钾(0.01mol/L)，60℃反应30min，降温至50℃，加入0.2g丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇，氮气下反应6h，用5％的氢氧化钠溶液调pH至8～9，过滤，滤饼分别用80％乙醇、丙酮洗涤，35℃真空干燥至恒重,得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖(数均分子量为13.2万)。由图1可知，本实施例所制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子形状较规则，无团聚，表面较光滑。
分别称取0.1g、0.25g、0.4g、0.6g磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在磁力搅拌下分别缓慢加入到5mL去离子水中，既得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，依次记为C1-1、C1-2、C1-3、C1-4，浓度分别为2g/dL、5g/dL、8g/dL、12g/dL。
实施例2：
将1g壳聚糖(脱乙酰度90％，分子量：25万)溶于10mL 0.1mol/L乙酸水溶液中，氮气除氧，加入0.027g过硫酸铵(0.01mol/L)，60℃反应30min，降温至50℃，加入0.4g丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇，氮气下反应6h，用5％的氢氧化钠溶液调pH至8～9，过滤，分别用80％乙醇、丙酮洗涤，35℃真空干燥至恒重,得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖(数均分子量为17.6万)。
称取0.25g磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在磁力搅拌下缓慢加入到5mL去离子水中，既得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，记为C2，浓度为5g/dL。
实施例3：
将1g壳聚糖(脱乙酰度90％，分子量：35万)溶于10mL 0.1mol/L乙酸水溶液中，氮气除氧，加入0.032g过硫酸钾(0.012mol/L)，60℃反应30min，降温至50℃，加入0.6g丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇，氮气下反应6h，用5％的氢氧化钠溶液调pH至8～9，过滤，分别用80％乙醇、丙酮洗涤，35℃真空干燥至恒重,得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖(数均分子量为24.4万)。
称取2.5g磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在磁力搅拌下缓慢加入到5mL去离子水中，既得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，记为C3，浓度为5g/dL。
分析与说明
以下分析方法用于所有的实施例，除非另外说明。
粒径及分布：聚合物纳米粒粒径用动态光散射仪(美国怀雅特技术公司)来表征，测试温度为25℃，散射角为90℃，扫描波长为532nm。每次测试3min，反复测试三次，取三次测试平均值作为最终测试结果。
细胞毒性：以含10％胎牛血清(北京智杰方远科技有限公司)的DMEM(上海酶研生物科技有限公司)为基础培养液，将小鼠成纤维细胞(L929，上海盖宁生物科技有限公司)以1×105个/mL细胞浓度接种于96孔板中，置于37℃、5％CO2、饱和湿度条件下培养，磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子溶液经紫外辐射1h后，用DMEM稀释，得到浓度在10、40、70、100、130、170、200μg/mL的溶液。取100μL各浓度的上述溶液分别加到接种过L929细胞的孔板中替代原培养液。培养在DMEM中的L929细胞作为对照组。24h后，取出培养板，每孔加入20μL的MTT液，4h后，倒出原液后加入二甲基亚砜(100μL/孔)，室温15～20min，振荡培养板均匀染色，用酶联检测仪在570nm波长检测光吸收值(OD)，按下式计算细胞相对增殖百分率RGR。
RGR(％)＝100×试样组OD值/对照组OD值
样品毒性分级标准如下：RGR≥100％时为0级，80％≤RGR<100％时为1级，50％≤RGR<80％时为2级，30％≤RGR<50％时为3级，0≤RGR<30％为4级。其中0级及1级判为合格，2级者结合形态分析综合评价，3-5级者判为不合格。
实施例C1-1、C1-2、C1-3的粒径及分布如表1所示。
实施例C1-2、C2、C3的粒径及分布如表2所示。
实施例C1-1、C1-2、C1-3、C2、C3的细胞毒性测试如表3所示。
表1磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖浓度对纳米粒粒径的影响
由表1可知，本发明所提供的方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子平均粒径为150～200nm，多分散系数小于0.152，分散较均匀，从而使纳米粒子具有稳定性。随着磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖质量浓度的增加，粒径也随之增大，同时多分散系数也随之增大，粒径及其分布变化一致，粒径均逐渐减小，粒径分布变窄。这是因为随着磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖浓度增大，分子之间的缠结程度增加，从而导致溶液的粘度增加，能够形成粒径较大的粒子。
表2磷酰胆碱基聚乙二醇与壳聚糖的质量比对纳米粒粒径的影响
由表2可知，本发明所提供的方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子平均粒径为150～200nm，多分散系数小于0.15，分散较均匀。粒径随着磷酰胆碱基聚乙二醇与壳聚糖的质量比的增大而减少，这是由于随着聚合物亲水段磷酰胆碱基聚乙二醇的增长，形成的纳米粒疏水的核变小的结果。
表3磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子的细胞毒性测试(以样品C1-2为例说明)
| 质量浓度μg/mL | RGR(％) | 分级 |
| 10 | 96.3 | 1 |
| 40 | 105.4 | 0 |
| 70 | 107.9 | 0 |
| 100 | 111.8 | 0 |
| 130 | 108.4 | 0 |
| 170 | 89.6 | 1 |
| 200 | 84.9 | 1 |
由表3可知，本发明所提供的方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子细胞毒性检测结果表明各个实施例均能获得无毒、无刺激、生物相容性好且满足临床使用要求的材料。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖，其特征是，其数均分子量为13万～41万，其化学结构式如下：
采用壳聚糖与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行自由基聚合获得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖；所述丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的结构式如下：
其中，磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的PC与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的PC均为n＝4～50。
2.一种权利要求1所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法，其特征是，采用壳聚糖与丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行自由基聚合获得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖；所述丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇的结构式如下：
其中，PC为n＝4～50。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述自由基聚合的步骤为：将壳聚糖与引发剂过硫酸盐在溶剂中混合后在惰性气体氛围下，加热反应一段时间后，加入丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇后，在一定的温度及惰性气体氛围下反应。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述壳聚糖与引发剂过硫酸盐的反应温度为60～70℃，反应时间为30～40min。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，加入丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇进行反应的温度为50～55℃，反应时间为6～7h。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇与壳聚糖的质量比为0.1～0.8:1。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，丙烯酸酯封端磷酰胆碱基聚乙二醇与壳聚糖的质量比为0.2～0.65:1。
8.一种磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子，其特征是，将权利要求1所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或权利要求2～7任一所述的制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖加入至去离子水中进行自组装即得磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
9.如权利要求8所述的纳米粒子，其特征是，磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖在去离子水中的浓度为1～15g/dL。
10.如权利要求8所述的纳米粒子，其特征是，所述纳米粒子的平均粒径为150～200nm，多分散系数小于0.152。
11.一种药物缓释载体，其特征是，包括权利要求1所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、权利要求2～7任一所述的制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或权利要求8～10任一所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
12.一种基因治疗载体，其特征是，包括权利要求1所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、权利要求2～7任一所述的制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖或权利要求8～10任一所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子。
13.一种权利要求1所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、权利要求2～7任一所述的制备方法制备的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖、权利要求8～10任一所述的磷酰胆碱基聚乙二醇改性壳聚糖纳米粒子、权利要求11所述的药物缓释载体或权利要求12所述的基因治疗载体在组织工程或药物控释中以非疾病的诊断与治疗为目的的应用。
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