CN112469767A - 分离型纳米片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了包括多个准聚轮烷结构的分离型纳米片,并且其中所述结构彼此不粘附并且容易分离。本发明的分离型纳米片包括多个准聚轮烷结构,所述准聚轮烷结构各自包括第一环状分子和串刺在所述第一环状分子的空腔中的直链分子以形成包合物,其中所述直链分子包含作为其一部分的第一直链分子,所述第一直链分子具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。
Description
技术领域
本发明涉及包括准聚轮烷和/或聚轮烷的分离型纳米片。特别地,本发明涉及包含准聚轮烷和/或聚轮烷的分离型纳米片,其中形成准聚轮烷和/或聚轮烷的直链分子包含作为其一部分的第一直链分子,所述第一直链分子各自具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。本发明还涉及包括分离型纳米片的材料。本发明还涉及用于分离型纳米片的制造方法。
背景技术
近年来,在将具有100nm或更小的厚度的纳米片开发到诸如药物、催化剂、光学材料、电极和生物材料的应用中已经取得了进展。作为用于其中的材料,迄今为止已经使用氧化钛、氮化硼、氮化碳、石墨烯等(参见,例如,非专利文献1至5)。然而,那些无机材料容易将杂质混合在其中而难以纯化,并且因此具有活体安全性和生物相容性的问题,造成了应用于药物和生物材料的困难。
存在使用各自具有生物相容性的有机分子合成纳米片的方法的一些提议。
例如,可以提供使用聚乳酸(PLA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等形成的聚合物纳米片。
通过制备聚合物溶液,用所述溶液旋涂基材,从基材上剥离得到的片,并且粉碎得到的经剥离的片来获得聚合物纳米片(参见,例如,非专利文献6)。
可以预期使用以上所述的有机分子的纳米片应用于药物和生物材料,但问题在于它们的合成过程和成膜过程复杂,产生巨大的成本。
纳米片难以稳定地存在于纳米状态下,并且因此具有片彼此粘附或聚集的问题,并且还具有难以重整或改性其表面来防止粘附或聚集的问题。因此,也希望解决这些问题。
引文列表
非专利文献
NPL 1:Zhang,S.;Sunami等人,Nanomaterials-Basel 2017,7(9)。
NPL 2:Tan,C.L.等人,Chem Rev 2017,117(9),6225-6331。
NPL 3:Li,X.等人,Small 2017,13(5)。
NPL 4:Kong,X.K.等人,Chem Soc Rev 2017,46(8),2127-2157。
NPL 5:Yang,G.H.等人,Nanoscale 2015,7(34),14217-14231。
NPL 6:Okamura,Y.等人,Adv Mater 2013,25(4),545-551。
发明内容
技术问题
考虑到前述内容,本发明的目的在于提供活体安全性和生物相容性是优异的纳米片,并且因此可应用于药物和生物材料,并且其合成过程和成膜过程相对简单,导致成本降低。
除了上述目的之外,本发明的另一个目的在于提供彼此不粘附或不聚集的分离型纳米片。
除(aside from)上述目的之外或者除了(in addition to)上述目的之外,本发明的又一个目的在于提供包括上述纳米片(特别是上述分离型纳米片)的材料。
除(aside from)上述目的之外或者除了(in addition to)上述目的之外,本发明的又一个目的在于提供用于上述纳米片(特别是上述分离型纳米片)的制造方法。
问题的解决方案
本发明的发明人已经发现了以下发明。
<1>分离型纳米片,其包括多个准聚轮烷和/或聚轮烷,所述准聚轮烷和/或聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,
其中直链分子包括作为其一部分的第一直链分子,所述第一直链分子各自具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。
<2>在上述项<1>中,希望所述第一直链分子各自在其至少一个末端处或附近,优选在其至少一个末端处具有所述可离子化基团。
<3>在上述项<2>中,希望所述第一直链分子各自在其两个末端中的每一个末端处或附近,优选在其两个末端中的每一个末端处具有所述可离子化基团。
<4>在上述项<1>至<3>中的任一项中,希望所述第一直链分子各自包含至少两个部分。
<5>在上述项<4>中,希望所述第一环状分子包接所述至少两个部分中的一个。
<6>在上述项<1>至<5>中的任一项中,希望所述可离子化基团是选自羧基、氨基、磺基、磷酸基团、三甲胺盐酸盐基团、三甲胺盐酸盐基团、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基氨基、乙基氨基、吡咯烷基团、吡咯基团、乙烯亚胺基团、哌啶基团、吡啶基团、吡喃鎓离子基团、硫代吡喃鎓离子基团、六亚甲基亚胺基团、叠氮化物基团、咪唑基团、吡唑基团、噁唑基团、噻唑基团、咪唑啉基团、吗啉基团、噻嗪基团、三唑基团、四唑基团、哒嗪基团、嘧啶基团、吡嗪基团、吲哚基团、苯并咪唑基团、嘌呤基团、苯并三唑基团、喹啉基团、喹唑啉基团、喹喔啉基团、蝶啶基团、咔唑基团、卟啉基团、二氢卟酚基团、胆碱基团、腺嘌呤基团、鸟嘌呤基团、胞嘧啶基团、胸腺嘧啶基团、尿嘧啶基团、解离的硫醇基团、解离的羟基、叠氮基、吡啶基团、氨基甲酸、胍、次磺酸、脲、硫脲、过氧酸及其类似物和衍生物中的至少一种。
在第一直链分子各自包括两个或更多个可离子化基团的情况下,例如在一个末端处或附近以及在另一个末端处或附近包括可离子化基团的情况下,可离子化基团中的一个可以与另一个可离子化基团相同或不同。
希望可离子化基团优选选自羧基、氨基、磺基、磷酸基团、三甲胺盐酸盐基团和二甲基氨基,更优选选自羧基、氨基、三甲胺盐酸盐基团和二甲基氨基。
<7>在上述项<4>至<6>中的任一项中,希望所述至少两个部分中的一个的链长为所述第一环状分子中的每一个在其中心轴方向上的厚度的2倍或更多倍、优选7倍、更优选14倍。
<8>在上述项<1>至<7>中的任一项中,希望所述第一直链分子包括各自具有至少三个部分的第二直链分子。
<9>在上述项<1>至<8>中的任一项中,希望所述直链分子基本上由各自具有至少三个部分的第二直链分子构成。
<10>在上述项<8>或<9>中,希望所述第二直链分子各自为包含至少三个嵌段的嵌段共聚物。
<11>在上述项<10>中,希望所述至少三个嵌段由聚乙二醇(PEG)形成的部分和聚丙二醇(PPG)形成的部分形成。
<12>在上述项<1>至<11>中的任一项中,期望所述分离型纳米片还包含不包接任何直链分子的第二环状分子。
<13>在上述项<12>中,希望所述第二环状分子具有被其空腔包接的第一物质。第一物质的实例可以包括但不限于氢化可的松、苯妥英、萘普生、腺嘌呤阿拉伯糖苷、腺苷、布洛芬、氢氯噻嗪、乙酰水杨酸、水杨酸甲酯、金刚烷、偶氮苯、蒽、芘、聚亚苯基亚乙烯基、聚苯胺、若丹明和尼罗红。
<14>在上述项<1>至<13>中的任一项中,希望所述分离型纳米片还包括第二物质。所述第二物质的实例可以包括但不限于:不与环状分子形成包合络合物的聚合物,例如聚苯乙烯、聚乙烯吡啶、聚吡啶、聚亚苯基、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚氯乙烯、聚丙烯、聚硅烷和聚硅氧烷;生物聚合物和生物分子,例如DNA、蛋白质和多肽;无机纳米材料,例如二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和硅纳米颗粒;碳材料,例如富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨和碳量子点;以及金属纳米材料,例如金纳米颗粒、钙钛矿量子点、CdSeS/ZnS量子点和氧化铁纳米颗粒。
<15>在上述项<1>至<14>中的任一项中,希望所述第一环状分子和所述第二环状分子各自选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、冠醚、柱芳烃、杯芳烃、环芳烷、葫芦脲及其衍生物。衍生物的实例可以包括但不限于甲基化α-环糊精、甲基化β-环糊精、甲基化γ-环糊精、羟丙基化α-环糊精、羟丙基化β-环糊精和羟丙基化γ-环糊精。
<16>在上述项<1>至<15>中的任一项中,希望所述直链分子各自为具有由以下表示的结构的共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,并且所述第一环状分子各自为β-环糊精。
<17>在上述项<1>至<16>中的任一项中,希望所述直链分子各自是仅由以下表示的结构形成的三嵌段共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,并且所述第一环状分子各自为β-环糊精。
<18>在上述项<1>至<17>中的任一项中,希望所述分离型纳米片具有0.5nm至100nm、优选3nm至50nm、更优选5nm至20nm的厚度。
<19>材料,其包括上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片。
<20>用于分离型纳米片的制造方法,所述分离型纳米片包含多个准聚轮烷,所述准聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在所述第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,所述制造方法包括以下步骤:
a)制备所述直链分子
b)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入所述直链分子中的每一个中以提供第一直链分子;
c)制备所述第一环状分子;以及
d)将所述第一直链分子和所述第一环状分子在水或水溶液中混合。
<21>在上述项<20>中,希望所述制造方法还包括在步骤d)之后,e)改性得到的分离型纳米片的部分准聚轮烷的步骤。
<22>在上述项<21>中,希望改性步骤是在所述第一直链分子中的每一个的末端处引入第一取代基的步骤。所述第一取代基可以是具有防止所述第一环状分子解离的封端作用的封端基团,可以是具有可离子化基团的作用的基团,或者可以具有任何其它作用。
<23>在上述项<22>或<23>中,希望所述改性步骤是将第二取代基引入所述第一环状分子中的每一个中的步骤。
<24>用于分离型纳米片的制造方法,所述分离型纳米片包括多个准聚轮烷和/或聚轮烷,所述准聚轮烷和/或聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在所述第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,所述制造方法包括以下步骤:
a)制备所述直链分子;
c)制备所述第一环状分子;
d′)将所述直链分子和所述第一环状分子在水或水溶液中混合以获得准聚轮烷和/或聚轮烷;
b′)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入步骤d′)中获得的所述准聚轮烷和/或所述聚轮烷的直链分子中的每一个中以提供第一直链分子;以及
f)将得到的准聚轮烷和/或聚轮烷在水或水溶液中混合。
<25>在上述项<24>中,希望所述制造方法还包括在步骤f)之后,e)改性得到的分离型纳米片的部分准聚轮烷的步骤。
<26>在上述项<25>中,希望所述改性步骤是在所述第一直链分子中的每一个的末端处引入第一取代基的步骤。所述第一取代基可以是具有防止所述第一环状分子解离的封端作用的封端基团,可以是具有可离子化基团的作用的基团,或者可以具有任何其它作用。
<27>在上述项<25>或<26>中,希望所述改性步骤是将第二取代基引入所述第一环状分子中的每一个中的步骤。
<28>药物载体和/或药物媒介物,其包括上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片。
<29>药物崩解剂和/或药物粘合剂,其包括上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片。
<30>在上述项<28>至<29>中,希望将所述分离型片配置成粘附至靶点。
<31>药物,其包括:药物可接受的活性成分;以及上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片。
<32>药物,其包括:药物可接受的活性成分;以及包括上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片的药物载体和/或药物媒介物。
<33>药物,其包括:药物可接受的活性成分;以及包括上述项<1>至<18>中任一项所述的分离型纳米片的药物崩解剂和/或药物粘合剂。
发明的有益效果
根据本发明,可以提供纳米片,所述纳米片的活体安全性和生物相容性优异,并且因此可应用于药物和生物材料,并且其合成过程和成膜过程相对简单,导致成本降低。
此外,根据本发明,除了上述效果之外,还可以提供彼此不粘附或不聚集的分离型纳米片。
此外,根据本发明,除上述效果之外或者除了上述效果之外,可以提供包括上述纳米片,特别是上述分离型纳米片的材料。
此外,根据本发明,除上述效果之外或者除了上述效果之外,可以提供用于上述纳米片,特别是上述分离型纳米片的制造方法。
附图简述
图1是示意性地例示第一环状分子的视图,其中例示了由D表示的距离是“第一环状分子在其中心轴方向上的厚度”。
图2是用于例示由(X)三嵌段共聚物11和环状分子21,(Y)形成准聚轮烷31,以及(Z)通过多个准聚轮烷31的聚集形成本发明的分离型纳米片41的示意图。
图3示出了实施例1中获得的分离型纳米片X1的原子力显微照片。
图4示出了实施例1中获得的分离型纳米片X1的扫描电子显微照片(白色线表示1μm)。
图5是示出比较例1的聚集的纳米片CX1的小角度X射线散射测量结果的图。
图6示出了比较例1的聚集的纳米片CX1的扫描电子显微照片(白色线表示1μm)。
图7是示出实施例1和实施例6的分离型纳米片X1的小角度X射线散射测量结果的图。图7(A)示出了在制备分离型纳米片X1之后立即测量的结果,图7(B)示出了在将pH调节至11之后测量的结果,以及图7(C)示出了在将pH调节至7之后测量的结果。
图8示出了实施例10的分离型纳米片X10的扫描电子显微照片。
图9(a)和图9(b)是示出实施例10的分离型纳米片X10的每种构成组分的NMR峰强度变化的图。
图10示出了实施例11的分离型纳米片X11的扫描电子显微照片。
图11示出了实施例12的分离型纳米片X12的扫描电子显微照片。
图12是示出实施例12的分离型纳米片X12的每种构成组分的NMR峰强度变化的图。
图13示出了实施例13的分离型纳米片X13的扫描电子显微照片。
图14示出了实施例14的分离型纳米片X14的扫描电子显微照片。
图15示出了实施例15的分离型纳米片X15的扫描电子显微照片。
图16示出了实施例16的分离型纳米片X16的扫描电子显微照片。
图17示出了实施例17的分离型纳米片X17的扫描电子显微照片。
图18示出了实施例18的分离型纳米片X18的荧光显微镜。
图19示出了实施例18的分离型纳米片X18在洗涤之前和之后的扫描电子显微照片(图19(a):在洗涤之前;图19(b):在洗涤之后)。
图20示出了在培养24小时之后分离型纳米片X21的荧光显微镜。
图21示出了实施例23中获得的粘附于细胞表面的分离型纳米片X22的共聚焦激光荧光显微照片。
具体实施方式
下面详细描述根据本申请的发明。
本申请提供了分离型纳米片。
本发明的分离型纳米片包括多个准聚轮烷和/或聚轮烷,所述准聚轮烷和/或聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子。
在本申请中,术语“分离型纳米片”中的“分离型”是指纳米片可以在溶液中单独存在而不彼此组装。
此外,在本申请中,术语“分离型纳米片”中的“纳米”是指具有100nm或更小、特别是0.5nm至100nm、优选3nm至50nm、更优选5nm至20nm的厚度。
在本申请的分离型纳米片中,希望其厚度方向是每个准聚轮烷和/或聚轮烷的纵向方向,换而言之,每个直链分子的纵向方向。希望每个准聚轮烷和/或聚轮烷的纵向方向或者每个直链分子的纵向方向是本申请的分离型纳米片的厚度方向。
此外,在本申请中,当术语“准聚轮烷”与术语“聚轮烷”相比进行定义时,“聚轮烷”在直链分子的两个末端的每一个末端处含有具有防止包合环状分子从包合状态解离的作用(封端作用)的基团(封端基团),而“准聚轮烷”被定义为(与之不同)不具有此类“具有封端作用的基团(封端基团)”。简而言之,如本文使用,术语“准聚轮烷”意指仅在直链分子的一个末端处含有具有上述封端作用的基团(封端基团)的结构,或者在直链分子的两个末端处均不含有具有上述封端作用的基团(封端基团)的结构。
形成本申请的分离型纳米片的准聚轮烷和/或聚轮烷的直链分子包括作为其一部分的第一直链分子,所述第一直链分子各自具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。
如本文随后所述,可离子化基团允许通过可离子化基团的存在来形成分离型纳米片。因此,希望直链分子“具有”可离子化基团,无论可离子化基团在直链分子的何处,只要可离子化基团有助于形成分离型纳米片即可。
希望第一直链分子各自优选在其至少一个末端处或附近,更优选在其至少一个末端处,还更优选在其两个末端中的每一个末端处或附近,最优选在其两个末端中的每一个末端处具有可离子化基团。
在具有两个或更多个可离子化基团的情况下,例如在两个末端处或附近具有可离子化基团的情况下,可离子化基团可以彼此相同或不同。如随后所述,第一直链分子可以各自具有作为可离子化基团的由于例如所述基团的庞大而具有封端作用的基团(封端基团)。
将各自通过包括第一直链分子而形成的准聚轮烷或聚轮烷广泛分类为以下三种模式(为了描述的简单性,当存在可离子化基团时,基于第一直链分子“在其末端处或附近”“具有”可离子化基团的假设进行描述):
i)模式,其中在直链分子的一个末端处不存在可离子化基团或封端基团,而直链分子在另一个末端处或附近具有可离子化基团(如随后所述,在一些情况下,可离子化基团由于例如其庞大而用作具有封端作用的基团(封端基团));
ii)模式,其中在直链分子的一个末端处或附近存在封端基团(封端基团不具有可离子化基团的作用),而直链分子在另一个末端处或附近具有可离子化基团(在一些情况下,可离子化基团由于例如其庞大而用作具有封端作用的基团(封端基团));以及
iii)模式,其中直链分子在其两个末端中的每一个末端处或附近具有可离子化基团(在一些情况下,可离子化基团由于例如其庞大而用作具有封端作用的基团(封端基团))。
“聚轮烷”和“准聚轮烷”如上定义,并且因此,在模式i)至模式iii)中,其中直链分子在其两个末端中的每一个末端处或附近含有具有封端作用的基团(封端基团)的情况意指使用“聚轮烷”,并且其中直链分子在其两个末端处或附近不含有具有封端作用的基团(封端基团)的情况(例如,模式i的情况),或者其中在模式ii)中,可离子化基团不是具有封端作用的基团(封端基团)的情况,意指使用“准聚轮烷”。
本发明的分离型纳米片“包括多个”“准聚轮烷和/或聚轮烷”意指仅“包括多个”“准聚轮烷”的情况,仅“包括多个”“聚轮烷”的情况,或者总共“包括多个”“准聚轮烷”和“聚轮烷”(其包括至少一个“准聚轮烷”和至少一个“聚轮烷”)的情况。
只要可以形成分离型纳米片,本申请的分离型纳米片可以包括以下:除了上述“准聚轮烷和/或聚轮烷”之外的组分,包括随后描述的第二物质,即,除了“其中直链分子包含作为其一部分的第一直链分子的准聚轮烷和/或聚轮烷,所述第一直链分子各自具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团”之外的组分,换而言之,除了“特定的准聚轮烷和/或特定的聚轮烷”之外的组分。此类除了“特定的准聚轮烷和/或特定的聚轮烷”之外的组分的实例可以包括但不限于非“特定的”的准聚轮烷和非“特定的”聚轮烷。
简而言之,只要可以形成分离型纳米片,本申请的分离型纳米片可以包括以下:除了第一直链分子之外的直链分子;包括除了第一直链分子之外的直链分子作为构成要素的准聚轮烷;和/或包括除了第一直链分子之外的直链分子作为构成要素的聚轮烷。
如上所述,希望第一直链分子中的每一个“具有”可离子化基团。例如,可离子化基团可以直接键合至稍后描述的“至少两个部分”,或者可以经由间隔基间接键合至“至少两个部分”。
本申请的分离型纳米片可以是“分离型”,而不会彼此粘附或聚集,因为准聚轮烷和/或聚轮烷的直链分子具有可离子化基团。
希望第一直链分子各自包含至少两个部分。
在本申请中,直链分子和第一环状分子不特别受到限制,只要这些分子可以采取其中直链分子以穿串方式包接在第一环状分子的空腔中的形式即可。
希望各自包含至少两个部分的第一直链分子包括各自具有至少三个部分的第二直链分子。特别地,优选直链分子基本上由各自具有至少三个部分的第二直链分子构成,并且更优选直链分子仅由各自具有至少三个部分的第二直链分子构成。
希望各自具有至少两个部分的第二直链分子各自是包含至少两个嵌段的嵌段共聚物。
此外,希望各自具有至少三个部分的第二直链分子各自是包含至少三个嵌段的嵌段共聚物。
“嵌段共聚物”中的每个嵌段优选仅由一个重复单元形成,但可以在一个重复单元与下一个重复单元之间具有第一间隔基团。
此外,“嵌段共聚物”可以在其相邻嵌段之间具有第二间隔基团,所述第二间隔基团可以与第一间隔基团相同或不同。
第一间隔基团和/或第二间隔基团的实例可以包括但不限于:具有1个至20个碳原子的直链或支链亚烷基,例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚苯基(其一部分可以被诸如例如苯基的芳香族环取代);各自具有1个至20个碳原子的直链或支链的醚;各自具有1个至20个碳原子的直链或支链的酯;以及具有6个至24个碳原子的芳香族基团,例如苯基。
希望第一环状分子包接第一直链分子,并且优选第一环状分子包接各自包含至少两个部分的第一直链分子的至少两个部分中的一个部分。当各自包含至少两个部分的第一直链分子包括各自具有至少三个部分的第二直链分子、基本上由第二直链分子构成、或者仅由第二直链分子构成时,希望第一环状分子包接第二直链分子的至少三个部分中的一个部分。当直链分子和/或第一直链分子和/或第二直链分子各自是嵌段共聚物时,希望第一环状分子包接“嵌段”。
优选直链分子被第一环状分子包接的部分,即第一直链分子的至少两个部分中的一个部分、第二直链分子的至少三个部分中的一个部分、或者嵌段共聚物的一个“嵌段”具有大于第一环状分子的厚度的链长。在本文中,第一环状分子的厚度更精确地是第一环状分子在其中心轴方向上的厚度。现在,参考附图描述“第一环状分子在其中心轴方向上的厚度”。图1是示意性例示第一环状分子的视图。在图1中,由D表示的距离是“第一环状分子在其中心轴方向上的厚度”。
希望直链分子被第一环状分子包接的部分,即第一直链分子的至少两个部分中的一个部分、第二直链分子的至少三个部分中的一个部分和/或嵌段共聚物的一个“嵌段”具有第一环状分子在其中心轴方向上的厚度的两倍或更多倍、优选五倍、更优选14倍的链长。
在本申请中,如上所述,直链分子不特别受到限制,只要直链分子可以采取其中直链分子以穿串方式包接在第一环状分子的空腔中的形式即可。
直链分子,优选作为形成第一直链分子的至少两个或至少三个部分的骨架,理想地选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯酸、基于纤维素的树脂(例如、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素)、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚丙二醇、聚甘油及其衍生物、基于聚乙烯醇缩醛的树脂、聚乙烯甲基醚、聚胺、聚乙烯亚胺、酪蛋白、明胶、淀粉和/或其共聚物、基于聚烯烃的树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、或具有任何其它基于烯烃的单体的共聚物树脂)、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、基于聚苯乙烯的树脂(例如聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)、丙烯酸树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯共聚物或丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物树脂)、聚碳酸酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂及其衍生物或改性产物、聚异丁烯、聚四氢呋喃、聚苯胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、聚酰胺(例如尼龙、聚酰亚胺)、聚二烯(例如聚异戊二烯和聚丁二烯)、聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)、聚砜、聚亚胺、聚乙酸酐、聚脲、聚硫化物、聚磷腈、聚酮、聚亚苯基、聚卤代烯烃及其衍生物。例如,直链分子理想地选自聚乙二醇、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇和聚乙烯甲基醚。特别地,直链分子理想地是聚乙二醇或聚丙二醇。
直链分子优选具有至少两个部分或至少三个部分。希望直链分子本身的重均分子量为500至500,000、优选1,000至20,000、更优选6,000至16,000。直链分子的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。尽管GPC的测量条件取决于直链分子的种类,但希望适当地选择洗脱液和柱的种类、温度、标准物质和流速。
此外,直链分子优选为水溶性直链分子。水溶性直链分子不特别受到限制,只要所述分子具有水溶性,例如,允许1g的所述分子溶解在1L的水中的特性。
形成水溶性直链分子的至少两个部分或至少三个部分的骨架的实例可以包括但不限于聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、普鲁兰多糖、水溶性纤维素衍生物(例如羟丙基纤维素)、聚乙烯吡咯烷酮、多肽和各自包含聚乙二醇的共聚物。
即,希望水溶性直链分子是选自以上列出的聚合物中的至少一种,优选选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺和包含聚乙二醇的共聚物中的至少一种,更优选选自聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种。
水溶性直链分子的分子量(数均分子量或重均分子量)不特别受到限制,但希望分子量为500至500,000、优选1,000至50,000、更优选2,000至20,000。
如上所述,本发明的直链分子、第一直链分子和/或第二直链分子的一部分具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。希望第一直链分子各自优选在其至少一个末端处或附近,更优选在其至少一个末端处,还更优选在其两个末端中的每一个末端处或附近,最优选在其两个末端中的每一个末端处具有可离子化基团。
在具有两个或更多个可离子化基团的情况下,例如在两个末端处或附近具有可离子化基团的情况下,可离子化基团可以彼此相同或不同。
希望可离子化基团是选自羧基、氨基、磺基、磷酸基团、三甲胺盐酸盐基团、三甲胺盐酸盐基团、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基氨基、乙基氨基、吡咯烷基团、吡咯基团、乙烯亚胺基团、哌啶基团、吡啶基团、吡喃鎓离子基团、硫代吡喃鎓离子基团、六亚甲基亚胺基团、叠氮化物基团、咪唑基团、吡唑基团、噁唑基团、噻唑基团、咪唑啉基团、吗啉基团、噻嗪基团、三唑基团、四唑基团、哒嗪基团、嘧啶基团、吡嗪基团、吲哚基团、苯并咪唑基团、嘌呤基团、苯并三唑基团、喹啉基团、喹唑啉基团、喹喔啉基团、蝶啶基团、咔唑基团、卟啉基团、二氢卟酚基团、胆碱基团、腺嘌呤基团、鸟嘌呤基团、胞嘧啶基团、胸腺嘧啶基团、尿嘧啶基团、解离的硫醇基团、解离的羟基、叠氮基、吡啶基团、氨基甲酸、胍、次磺酸、脲、硫脲、过氧酸及其类似物和衍生物中的至少一种。在两个末端处包含可离子化基团的情况下,可离子化基团中的一个可以与另一个可离子化基团相同或不同。如上所述,可离子化基团可以布置成使得第一直链分子可以各自经由间隔基“具有”可离子化基团。
希望可离子化基团优选选自羧基、氨基、磺基、磷酸基团、三甲胺盐酸盐基团和二甲基氨基,更优选选自羧基、氨基、三甲胺盐酸盐基团和二甲基氨基。
在本申请中,第一环状分子是可以采取其中直链分子以穿串方式包接在第一环状分子中的每一个的空腔中的形式的分子,并且不特别受到限制,只要第一环状分子可以各自如上所述采取包接第一直链分子中的一个的形式,优选包接第一直链分子的至少两个部分中的一个、第二直链分子的至少三个部分中的一个或嵌段共聚物的一个“嵌段”的形式即可。
第一环状分子的实例可以包括但不限于α-环糊精(“环糊精”在下文中有时简称为“CD”)、β-环糊精、γ-环糊精、冠醚、柱芳烃、杯芳烃、环芳烷、葫芦脲及其衍生物。衍生物的实例可以包括但不限于甲基化α-环糊精、甲基化β-环糊精、甲基化γ-环糊精、羟丙基化α-环糊精、羟丙基化β-环糊精和羟丙基化γ-环糊精。
<包合比率>
如本申请中使用,术语“包合比率”是指包含在准聚轮烷和/或聚轮烷中的环状分子的比率。
此外,术语“指定的包合比率”是指由用于准聚轮烷和/或聚轮烷的直链分子和第一环状分子经算数方法指定的包合比率,并且由上述直链分子中的每一个的长度和上述第一环状分子中的每一个的厚度具体地指定。
具体描述了指定的包合比率。
考虑其中使用聚乙二醇作为水溶性直链分子和使用α-CD作为环状分子的情况。
从分子模型计算中已知聚乙二醇的两个重复单元的厚度等于α-CD。因此,其中α-CD的摩尔数与重复单元的数量之间的比率为1:2的情况被定义为对应于100%的指定的包合比率。
所获得的准聚轮烷和/或聚轮烷中包含的环状分子的比率(即,包合比率)可以通过所获得的纳米片分散体的小角度X射线散射(SAXS)测量来确定。
具体地,包合比率可以由以下之间的比率来确定:通过使用假定片状结构的公式拟合所获得的准聚轮烷和/或聚轮烷的分散体的一维SAXS曲线确定的片的厚度;以及直链分子的完全拉伸的反式链长。
因此,可以确定准聚轮烷和/或聚轮烷的包合比率。
在本申请中,当指定的包合比率设定为100%时,希望准聚轮烷和/或聚轮烷的包合比率为1%至100%、优选5%至100%、更优选10%至100%、最优选20%至100%。
在本申请中,希望直链分子各自为具有由以下表示的结构的共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,并且第一环状分子各自为β-环糊精或γ-环糊精,优选为β-环糊精。
此外,在本申请中,希望直链分子各自为仅由由以下表示的结构形成的三嵌段共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,末端可离子化基团是羧酸基团或氨基,并且第一环状分子各自为β-环糊精或γ-环糊精,优选为β-环糊精。
此外,在本申请中,希望直链分子各自为仅由由以下表示的结构形成的聚合物:“由PEG形成的部分”,末端可离子化基团是羧酸基团或氨基,并且第一环状分子各自是α-环糊精。
本发明的分离型纳米片可以包括除了上述准聚轮烷和/或聚轮烷之外的组分,只要可以保持作为分离型纳米片的结构即可。
此类组分的实例可以包括但不限于:第二环状分子,其可以与第一环状分子相同或不同;第一物质,其可以被包接在第二环状分子的空腔中;第二物质,其可以与第一物质相同或不同;以及除了本发明的“特定的”准聚轮烷和/或聚轮烷之外的准聚轮烷和/或聚轮烷。
第二环状分子的实例可以包括但不限于作为第一环状分子的实例给出的环状分子。
尽管第一物质和第二物质取决于使用或应用本发明的分离型纳米片的领域,但第一物质的实例可以包括但不限于氢化可的松、苯妥英、萘普生、腺嘌呤阿拉伯糖苷、腺苷、布洛芬、氢氯噻嗪、乙酰水杨酸、水杨酸甲酯、金刚烷、偶氮苯、蒽、芘、聚亚苯基亚乙烯基、聚苯胺、若丹明、尼罗红、乙柳酰胺、醋酸泼尼松龙、瑞巴派特、沙丁胺醇或硫酸沙丁胺醇、氟比洛芬、倍氯米松、吡罗昔康、酮洛芬、噻吗洛尔、多佐胺、多佐胺盐酸盐、异丙基乌诺前列酮、苯海拉明、苯海拉明盐酸盐、羟嗪、羟嗪盐酸盐、西替利嗪、西替利嗪盐酸盐、马来酸氯苯那敏、依匹斯汀盐酸盐、依匹斯汀、左卡巴斯汀盐酸盐、左卡巴斯汀、左氧氟沙星、拉坦前列素、比马前列素、他氟前列素、马来酸噻吗洛尔、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、卡铂、顺铂、替加氟、多西他赛、奈达铂、紫杉醇、吡柔比星、氟尿嘧啶、博来霉素、丝裂霉素、水杨酸、氟比洛芬、地塞米松、两性霉素、吡罗昔康、水鬼蕉碱、苯妥英、腺嘌呤阿拉伯糖苷、腺苷、地西泮、氢氯噻嗪、道诺霉素、阿司咪唑、倍氯米松、倍氯米松二盐酸盐、倍氯米松、倍他米松、苄达酸(bendazac)、溴西泮、塞来昔布、氯氮卓、氯巴占、氯硝西泮、辅酶Q10、可的松、姜黄素、醋酸环丙孕酮、醋酸氟轻松、氟西泮、氟他胺、吲哚美辛、酮替芬、氯雷他定、劳拉西泮、美达西泮、美洛昔康、那他霉素、尼美舒利、尼美西泮、硝西泮、制霉菌素、泼尼松龙、孕酮、利培酮、沙丁胺醇、西地那非、替米沙坦、睾酮、曲安奈德、联苯乙酸、肾上腺提取物/类肝素、洛索洛芬钠水合物、双氯芬酸钠、酮洛芬、醋酸泼尼松龙、氟轻松、氯替泼诺、二氟泼尼酯、曲安奈德、利美索龙、地塞米松、氟米龙、间磺基苯甲酸钠、倍他米松磷酸钠、地塞米松磷酸钠、头孢甲肟盐酸盐、氧氟沙星和氯霉素。如本文使用,术语“第一物质”和术语“第二物质”定义如下:“第一物质”是指其一部分至少部分地被第二环状分子包含的物质,并且与“第一物质”不同,“第二物质”是指不与第二环状分子处于包合状态的物质。在一些情况下,相同的物质以被第二环状分子包接的状态存在于分离型纳米片中,以及以不被包接的状态存在于分离型纳米片中。在那些情况下,所述物质作为“第一物质”和“第二物质”中的每一种存在于分离型纳米片中。
此外,第二物质的实例可以包括但不限于:不与环状分子形成包合络合物的聚合物材料,例如聚苯乙烯、聚乙烯吡啶、聚吡啶、聚亚苯基、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚氯乙烯、聚丙烯、聚硅烷和聚硅氧烷;生物聚合物和生物分子,例如DNA、蛋白质和多肽;无机纳米材料,例如二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒和硅纳米颗粒;碳材料,例如富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨和碳量子点;以及金属纳米材料,例如金纳米颗粒、钙钛矿量子点、CdSeS/ZnS量子点和氧化铁纳米颗粒。第二物质的实例还可以包括但不限于噻吗洛尔、多佐胺、多佐胺盐酸盐、异丙基乌诺前列酮、瑞巴派特、左氧氟沙星、拉坦前列素、比马前列素、他氟前列素、马来酸噻吗洛尔、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、西妥昔单抗、多西他赛、奈达铂、紫杉醇、奈达铂、紫杉醇、氟尿嘧啶、博来霉素和丝裂霉素。
此外,本发明的分离型纳米片可以由对活体高度安全且具有高生物相容性的分子(例如环糊精和聚乙二醇)形成,因此适于在活体中使用。
本发明的分离型纳米片可以用于例如用于药物递送的材料(例如,用于药物递送的媒介物)、生物成像、表面改性剂、粘合剂或伤口部位防粘剂,但不限于此。
此外,本发明还提供了包含上述分离型纳米片的材料。
尽管取决于使用或应用本发明的分离型纳米片的领域,但材料的实例可以包括但不限于结构材料、人造假体材料、包装材料、橡胶材料、涂层材料、涂料和粘合剂。
如上所述,本发明的分离型纳米片可以用作药物载体和/或药物媒介物,包括用于药物递送的材料(例如,用于药物递送的媒介物)。
此外,在一些方面,本发明的分离型纳米片可以用作药物崩解剂和/或药物粘合剂。例如,本发明的分离型纳米片可以具有粘合药物的活性成分以及其除了活性成分之外的组分的作用,并且因此可以用作药物粘合剂。此外,根据水溶液的浓度、其温度、其pH、湿度、时程等,在自身内部具有药物活性成分的本发明的分离型纳米片可以崩解成其构成组分,即直链分子、环状分子等,并且因此可以用作药物崩解剂。
希望本发明的分离型片粘附至靶点,所述靶点包括活体的部分(例如靶细胞、皮肤、毛发、牙齿和骨骼)、医疗装置(例如隐形眼镜)、布料、房间的内部材料等,并且希望活性成分在粘附之后从分离型纳米片中释放。例如,希望分离型纳米片崩解以释放分离型纳米片自身内部具有的活性成分。
因此,本发明的分离型纳米片可以用作药物,特别是包含药物可接受的活性成分和本发明的分离型纳米片的药物。
药物可接受的活性成分不特别受到限制,只要本发明的分离型纳米片自身内部可以具有药物可接受的活性成分即可。药物可接受的活性成分的实例可以包括但不限于萘普生、醋酸泼尼松龙、瑞巴派特、沙丁胺醇或硫酸沙丁胺醇、氟比洛芬、倍氯米松、吡罗昔康和酮洛芬。
本发明提供了上述分离型纳米片的制造方法I和制造方法II。
<制造方法I>
在本申请中,制造方法I可以提供分离型纳米片,所述分离型纳米片包括多个准聚轮烷,所述准聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,所述制造方法I包括以下步骤:
a)制备直链分子;
b)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入直链分子中的每一个中以提供第一直链分子;
c)制备第一环状分子;以及
d)将第一直链分子和第一环状分子在水或水溶液中混合。
“第一直链分子”、“可离子化基团”和“第一环状分子”如上所述。例如,如上所述,“第一直链分子”可以各自“包含至少两个部分”,并且可以使用“各自包含至少三个部分的第二直链分子”等。
<步骤a)>
步骤a)是制备直链分子的步骤。直链分子可以在市场上购买,或者可以制造。如上所述,可以使用“各自包含至少两个部分”的“直链分子”。当制备“各自包含至少两个部分”的“直链分子”时,直链分子可以通过例如以下文献1至文献4中的任一篇中所述的方法获得。
文献1:Hillmyer,M.A.等人,Macromolecules 1996,29(22),6994-7002。
文献2:Ding,J.F.等人,Eur Polym J 1991,27(9),901-905。
文献3:Allgaier,J.等人,Macromolecules 2007,40(3),518-525。
文献4:Malik,M.I.等人,Eur Polym J 2009,45(3),899-910。
<步骤b)>
步骤b)是将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入直链分子中的每一个中以提供第一直链分子的步骤。
在该步骤中,例如,可以使用次氯酸和2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基通过氧化反应引入羧酸作为可离子化基团。
此外,在该步骤中,例如,可以使用1′-羰基二咪唑和乙二胺通过偶联反应引入氨基。
此外,在该步骤中,例如,可以通过与1,3-丙磺酸内酯的反应引入磺基。
希望引入可离子化基团,使得每个直链分子可以“具有”可离子化基团,无论可离子化基团在直链分子的何处,只要可离子化基团有助于形成如上所述的分离型纳米片即可,并且希望引入可离子化基团,使得第一直链分子可以各自优选在其至少一个末端处或附近、更优选在其至少一个末端处、还更优选在其两个末端中的每一个末端处或附近、最优选在其两个末端中的每一个末端处具有可离子化基团。
<步骤c)>
步骤c)是制备第一环状分子的步骤。
在该步骤中,环状分子可以在市场上购买,或者可以制造。当要制备衍生物时,衍生物可以通过例如文献5:Khan,A.R.等人,Chem Rev 1998,98(5),1977-1996等描述的方法获得。
仅需要在步骤d)之前提供步骤c)。即,步骤c)不需要在步骤b)之后提供,并且可以与步骤a)和b)分开进行。
<步骤d)>
步骤d)是将第一直链分子和第一环状分子在水或水溶液中混合的步骤。
水或水溶液不特别受到限制,只要水或水溶液用作能够溶解环状分子或直链分子中的至少一种的溶剂即可。
在步骤d)中使用的水或水溶液的具体实例可以包括但不限于纯水、醇的水溶液、酸的水溶液、碱的水溶液、缓冲液、培养基和血浆。
上述分离型纳米片可以通过包括步骤a)至步骤d)的制造方法获得。
上述制造方法可以包括除了步骤a)至步骤d)之外的步骤。
除了步骤a)至d)之外的步骤的实例可以包括但不限于:制备上述“各自包括至少两个部分”的“直链分子”的步骤,所述步骤在步骤a)之前提供;纯化分离型纳米片的步骤,所述步骤在步骤d)之后提供;以及环状分子和第一物质的包接以及准聚轮烷或聚轮烷的合成,其可以在步骤a)之前提供。
此外,当分离型纳米片包含上述第二环状分子、第一物质和第二物质时,本发明的制造方法可以包括将第二环状分子、第一物质和第二物质引入分离型纳米片中的步骤。
此外,希望在步骤d)之后,还包括e)对所获得的分离型纳米片的准聚轮烷的一部分进行改性的步骤。
改性步骤可以是将第一取代基引入第一直链分子中的每一个中的步骤,例如,在第一直链分子中的每一个的末端处。只要获得分离型纳米片,第一取代基可以是具有防止第一环状分子解离的封端作用的封端基团,可以是具有可离子化基团作用的基团,或者可以具有任何其它作用。第一取代基可以具有那些作用的任何组合,并且可以表现出所有的作用。例如,衍生自叶酸、生物素、荧光素、寡肽(例如RGD或GRGDS)或单克隆抗体(例如利妥昔单抗、贝伐单抗、托珠单抗或英夫利昔单抗)的基团可以作为具有封端作用和具有可离子化基团作用的基团被引入。例如,当要引入衍生自叶酸的基团时,可以通过使待获得的分离型片和叶酸在缩合剂的存在下进行反应来进行引入,所述缩合剂例如4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMT/MM)、N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)、苯并三唑-1-基氧基-三(二甲基氨基)鏻盐(BOP)、(苯并三唑-1-基氧基)三吡咯烷基鏻六氟磷酸盐(PyBOP)或O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲鎓六氟磷酸盐(HATU)。
只要获得分离型纳米片,改性步骤可以是将第二取代基引入第一环状分子中的每一个中的步骤。
<制造方法II>
本申请的包含多个准聚轮烷和/或聚轮烷的分离型纳米片可以通过以下制造方法获得。
即,分离型纳米片可以通过包括以下步骤的制造方法获得:
a)制备直链分子;
c)制备第一环状分子;
d′)将直链分子和第一环状分子在水或水溶液中混合以获得准聚轮烷和/或聚轮烷;
b′)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入步骤d′)中获得的准聚轮烷和/或聚轮烷的直链分子中的每一个中以提供第一直链分子;以及
f)将得到的准聚轮烷和/或聚轮烷在水或水溶液中混合。
“步骤a)”和“步骤c)”是与上述相同的步骤。
此外,步骤d′)是类似于上述步骤d)的步骤。然而,差别在于在步骤d′)中,获得准聚轮烷和/或聚轮烷。
步骤b′)是类似于上述步骤b)的步骤。然而,差别在于虽然步骤b′)是在形成准聚轮烷和/或聚轮烷之后进行的步骤,但步骤b)在形成准聚轮烷或分离型纳米片之前进行。
上述制造方法可以包括除了步骤a)、步骤c)、步骤d′)、步骤b′)和步骤f)之外的步骤。
除了上述步骤之外的步骤的实例可以包括但不限于前述内容中描述的步骤。
如上所述,本发明的分离型纳米片可以通过作为制造方法I的步骤d)的混合步骤或作为制造方法II的步骤f)的混合步骤以自组织方式形成。因此,分离型纳米片的特征在于,分离型纳米片不仅在溶液的条件改变时分解,还在再次恢复到原始条件时再生。
可以设想,本发明的分离型纳米片通过以下动作产生,然而,这并不基于完整的理论。
参考图2描述所述动作。图2是用于例示由(X)包括嵌段A、B和C的三嵌段共聚物11以及用作环状分子的环糊精(CD)21,(Y)形成准聚轮烷31,以及(Z)通过多个准聚轮烷31的聚集形成本发明的分离型纳米片41的示意图。
如上所述,由(X)包括嵌段A、B和C并且在其末端处包括可离子化基团12a和12b的三嵌段共聚物11和用作环状分子的CD 21形成(Y)准聚轮烷31。此时,尽管取决于嵌段A至嵌段C的性质,但在图2的(Y)中,例示了CD 21聚集在中心嵌段B上。此外,在文献6:Fujita,H.等人,Macromol Chem Physic 1999,200(4),706-713中也公开了CD 21在中心嵌段B上的聚集
在图2的(Y)中获得的准聚轮烷31中,在其中心部分处存在的CD21聚集成棒状以形成柱并且变为疏水性。因此,如图2的(Z)中所示,多个准聚轮烷31经由形成柱的疏水性CD21以自组织方式相互组装,从而形成平面结构(纳米片)41。在图2的(X)和(Y)中,三嵌段共聚物11的纵向方向,即从可离子化基团12a延伸至可离子化基团12b的方向被例示为水平方向,但在图2的(Z)中,三嵌段共聚物11的纵向方向被例示为垂直方向。
在图2的(Z)的平面结构(纳米片)41中,本发明的准聚轮烷分子的末端通过具有可离子化基团12a和12b而被离子化。因此,纳米片在水溶液中不会彼此粘附或聚集,并且因此可以简单地合成分离型纳米片。分离型纳米片41的厚度d近似地等于形成柱的CD 21的长度,因此可以通过改变三嵌段共聚物11的中心部分的长度来容易地控制分离型纳米片41的厚度d。
报道了许多环状分子的棒状柱进一步彼此聚集的情况(例如,WO2005/080470A1)。还报道了在此类聚集时,棒状柱聚集,同时掺入其它环状分子(对应于上述第一物质)或分子(对应于上述第二物质)(文献7:Liu,N.;Higashi等人,Int J Pharm 2017,531(2),543-549.;以及文献8:Higashi,T.等人,Chem Pharm Bull(Tokyo)2018,66(3),207-216)。
类似地,在本发明的分离型纳米片的情况下,也可以将第一物质或第二物质掺入纳米片中。当改变溶液的条件以分解纳米片时,第一物质或第二物质被释放进入溶液中。当第一物质和/或第二物质是药物时,纳米片可以用作用于药物的持续释放或刺激响应的材料。
实施例
现在,通过实施例更详细地描述本发明,但本发明决不限于以下实施例。
[合成例1:α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇的合成]
α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F68;PEO76PPO29PEO76,Mw=8,400g/mol;2.50g,0.30mmol)、2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO;203mg,1.30mmol)和溴化钠NaBr(202mg,1.96mmol)溶于28mL的水中。此后,在搅拌溶液的同时,缓慢滴加5wt%的次氯酸钠水溶液,直至pH值停止变化。将得到的水溶液在室温下再搅拌10分钟。此后,将2.5mL的乙醇放入溶液中以淬灭反应。然后,将6M的盐酸水溶液放入溶液中直至pH达到2,并且用40mL的二氯甲烷萃取目标产物。然后,用0.01M的盐酸水溶液洗涤得到的二氯甲烷溶液两次,并且然后蒸发二氯甲烷,以得到目标产物(2.31g,0.275mmol,92.4%,Mn=5.7kg/mol(CHCl3中的聚乙二醇标准物),PDI(多分散性)=1.07)。
[合成例2:α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇的合成]
制备α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F68;PEO76PPO29PEO76,Mw=8,400g/mol;1g,0.119mmol)在10mL四氢呋喃中的溶液,并且滴加至单独获得的0.212g(1.31mmol)的1,1′-羰基二咪唑在6.3mL四氢呋喃中的溶液中。将得到的溶液在室温下进一步搅拌过夜,并且然后滴加至乙二胺(794μL,11.9mmol)中。在反应完成之后,蒸发四氢呋喃,将得到的白色固体溶解在水中,并且然后通过透析纯化。在纯化之后,通过冷冻干燥去除水,以得到目标产物(0.92g,92%)。
[合成例3:α,ω-双羧基化聚乙二醇的合成]
将10g的α,ω-双羟基聚乙二醇溶解在100mL的水中,并且将2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO;100mg,0.64mmol)和溴化钠(100mg,0.97mmol)放入溶液中。此后,在搅拌溶液时,缓慢滴加5wt%的次氯酸钠水溶液,直至pH达到10至11的值,随后在室温下搅拌15分钟。将10mL的乙醇放入溶液中,并且用稀盐酸溶液将溶液的pH调节至2或更低以淬灭反应,随后用二氯甲烷萃取。减压蒸发二氯甲烷,随后从250mL乙醇中重结晶,以得到目标产物,产率为99%或更高。
[合成例4:具有α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇作为直链分子、β-CD作为环状分子以及在两个末端处的叶酸的聚轮烷P1的合成]
将0.1g的α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和0.45g的β-CD在25mL的水中混合,并且混合1周。通过离心收集得到的沉淀,并且冷冻干燥,以得到0.4g为粉末状固体的准聚轮烷。将得到的准聚轮烷溶解在5mL的N,N-二甲基甲酰胺中,并且然后向该溶液中添加0.27g的苯并三唑-1-基氧基-三(二甲基氨基)鏻盐、112μL的N,N-二异丙基乙胺和0.14g的叶酸,并且使混合物反应过夜,以得到用叶酸改性的聚轮烷P1。通过凝胶渗透色谱法和质子核磁共振方法确认聚轮烷的分离和叶酸的存在。
[实施例1:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和β-环糊精制备分离型纳米片X1]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。
然后,将在合成例1中获得的0.1g的α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入预先制备的β-环糊精的水溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到目标分离型纳米片X1。
通过小角度X射线散射测量、相衬光学显微镜观察、原子力显微镜观察(图3)和扫描电子显微镜观察(图4)来确认分离型纳米片的形成。
从小角度X射线散射测量中发现,分离型纳米片X1的β-环糊精晶体部分的厚度为11nm。此外,由原子力显微镜观察中确认,包括纳米片的聚乙二醇部分的分离型纳米片X1的厚度为15nm,并且用扫描显微镜(或相衬显微镜)确认形成了菱形纳米片,所述菱形纳米片的每一边测量为0.3μm至2μm。
分离型纳米片X1的掠入射广角X射线衍射(GIWAXD)测量显示环糊精(CD)在分离型纳米片中对齐(图4)。当通过循环平均进行向1D分布的转化时,在5.9°、7.2°、11.9°、14.6°、15.7°、17.7°和19.1°的位置处观察到峰。这表明CD形成a=1.910nm、b=2.426nm、c=1.568nm、α=γ=90°和β=111°的单斜晶体结构。此外,菱形结构的角度为74°,这与由110面和"1"10面形成的角度一致(其中"1"表示具有大于1的条的特征)。即,可以得出结论,分离型纳米片X1的形状反映单晶结构。
分离型纳米片X1的包合比率为16.5%,并且纳米片的厚度为11nm。
[实施例2:使用α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和β-环糊精制备分离型纳米片X2]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。
然后,将在合成例2中获得的0.1g的α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入预先制备的β-环糊精的水溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到目标分离型纳米片X2。
如在实施例1中,通过小角度X射线散射测量、相衬光学显微镜观察、原子力显微镜观察和扫描电子显微镜观察确认分离型纳米片的形成。
分离型纳米片X2的包合比率为16.5%,并且纳米片的厚度为11nm。
[实施例3:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇和α-环糊精制备分离型纳米片X3]
首先,将4.04g的α-环糊精溶解在16.6mL的水中。
然后,将在合成例3中获得的0.1g的α,ω-双羧基化聚乙二醇溶解在16.6mL的水中。将那些水溶液混合,并且将混合物在室温下搅拌一周,以得到目标分离型纳米片X3。
如在实施例1中,通过小角度X射线散射测量、相衬光学显微镜观察、原子力显微镜观察和扫描电子显微镜观察确认分离型纳米片的形成。
分离型纳米片X3的包合比率为95%,并且纳米片的厚度为15nm。
[实施例4:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和γ-环糊精制备分离型纳米片X4]
首先,将4.04g的γ-环糊精溶解在33mL的水中。
然后,将在合成例1中获得的0.1g的α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入预先制备的γ-环糊精的水溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到目标分离型纳米片X4。
如在实施例1中,通过小角度X射线散射测量、相衬光学显微镜观察、原子力显微镜观察和扫描电子显微镜观察确认分离型纳米片的形成。
分离型纳米片X4的包合比率为22%,并且纳米片的厚度为31nm。
[实施例5:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、β-环糊精和若丹明(第一物质)制备分离型纳米片X5]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。此外,将0.01g的若丹明和在合成例1中获得的0.1g的α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到其中掺入若丹明(第一物质)的目标分离型纳米片X5。
通过用荧光显微镜观察分离型纳米片X5在水中的荧光,确认第一物质已经掺入纳米片中。
[实施例6:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、β-环糊精和硫化铅量子纳米点(第二物质)制备分离型纳米片X6]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。此外,将0.01g的硫化铅量子纳米点和在合成例1中获得的0.1g的α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到其中掺入硫化铅量子纳米点(第二物质)的目标分离型纳米片X6。
通过用荧光显微镜观察分离型纳米片X6在水中的荧光,确认第二物质已经掺入纳米片中。
[实施例7:分离型纳米片X2的直链分子的末端的叶酸改性]
首先,将0.14g的叶酸、92mg的4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物和34μL的N-甲基吗啉放入实施例2中获得的10mL的2wt%的分离型纳米片X2的分散液中,随后在室温下混合过夜,以得到叶酸改性的纳米片X7。通过离心纯化纳米片,并且然后通过UV吸收光谱测量确认纳米片被叶酸改性。
[实施例8:使用聚轮烷P1制造分离型纳米片X8]
首先,将在合成例4中获得的聚轮烷P1(0.5g)溶解在5mL的N,N-二甲基甲酰胺中。将溶液滴加至50mL的β-CD的饱和水溶液中,以得到分离型纳米片X8。
如在实施例1中,通过小角度X射线散射测量、相衬光学显微镜观察、原子力显微镜观察和扫描电子显微镜观察确认分离型纳米片的形成。
分离型纳米片X8的包合比率为16.5%,并且纳米片的厚度为11nm。
[比较例1:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和β-环糊精制备纳米片]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。
然后,将0.1g的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入预先制备的β-环糊精的水溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到聚集的纳米片CX1。
α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇具有羟基作为其直链分子的末端官能团,并且在中性条件下具有约16的pKa值,并且因此大部分羟基不解离。因此,当使用直链分子制造纳米片时,纳米片通过分子间相互作用彼此粘附和聚集。根据以下事实确认纳米片彼此聚集:通过小角度X射线散射测量(图5)观察到层状结构因子;以及在扫描电子显微镜观察(图6)中纳米片彼此粘附并聚集的状态。
[实施例9:使用α,ω-双羧基化聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇和β-环糊精制备分离型纳米片X1,并且通过pH调节来测试纳米片的分解和重构]
以与实施例1中相同的方式获得含有目标分离型纳米片X1的溶液A-1。
在小角度X射线散射测量中观察到片状结构的形状因子,并且因此确认分离型纳米片的形成(图7(A))。
然后,将氢氧化钠放入溶液A-1中直至pH达到11,以得到溶液A-2,随后进行小角度X射线散射测量。结果,发现片状结构的形状因子消失了(图7(B))。
由上述结果发现,随着pH的增加,分离型纳米片中的β-环糊精分子之间的排斥相互作用使分离型纳米片崩解。
此外,将乙酸放入溶液A-2中以调节pH至7,以得到溶液A-3,随后进行小角度X射线散射测量。结果,确认片状结构的重构(图7(C))。
上述结果表明,通过pH调节,分离型纳米片重复结构形成和崩解。
[实施例10:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、β-环糊精和萘普生制备引入药物的分离型纳米片X10]
首先,将18mg的β-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将0.3mg的萘普生放入β-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将4mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F68;PEO76PPO29PEO76,Mw=8,400g/mol)放入预先制备的β-环糊精和萘普生的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X10。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X10。结果,发现已经形成了纳米片(图8)。
此外,图9(a)和图9(b)是示出纳米片的每种构成组分的NMR峰强度变化的图。从图中可以发现,包含萘普生的纳米片已经形成(图9(a)),并且在不存在Pluronic(轴分子)的情况下未形成包含萘普生的纳米片(图9(b))。
[实施例11:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、β-环糊精和醋酸泼尼松龙制备引入药物的分离型纳米片X11]
首先,将18mg的β-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将0.53mg的醋酸泼尼松龙放入β-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将4mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F68;PEO76PPO29PEO76,Mw=8,400g/mol)放入预先制备的β-环糊精和醋酸泼尼松龙的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X11。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X11。结果,发现已经形成了纳米片(图10)。
[实施例12:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和瑞巴派特制备引入药物的分离型纳米片X12]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将1.2mg的瑞巴派特放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和瑞巴派特的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X12。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X12。结果,发现已经形成了纳米片(图11)。
此外,图12是示出纳米片的每种构成组分的NMR峰强度变化的图。从图中发现,已经形成了包含瑞巴派特的纳米片。
[实施例13:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和硫酸沙丁胺醇制备引入药物的分离型纳米片X13]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将1.9mg的硫酸沙丁胺醇放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和硫酸沙丁胺醇的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X13。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X13。因此,发现已经形成了纳米片(图13)。
[实施例14:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和氟比洛芬制备引入药物的分离型纳米片X14]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将0.78mg的氟比洛芬放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和氟比洛芬的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X14。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X14。结果,发现已经形成了纳米片(图14)。
[实施例15:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和二丙酸倍氯米松制备引入药物的分离型纳米片X15]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将1.7mg的二丙酸倍氯米松放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和二丙酸倍氯米松的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X15。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X15。结果,发现已经形成了纳米片(图15)。
[实施例16:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和吡罗昔康制备引入药物的分离型纳米片X16]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将1.1mg的吡罗昔康放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和吡罗昔康的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X16。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X16。结果,发现已经形成了纳米片(图16)。
[实施例17:使用α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、γ-环糊精和酮洛芬制备引入药物的分离型纳米片X17]
首先,将50mg的γ-环糊精溶解在1mL的水中。然后,将0.82mg的酮洛芬放入γ-环糊精的水溶液中,并且整体搅拌以完全溶解在水中。随后,将30mg的α,ω-双羟基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(Pluronic(商标)F108;PEO126PPO56PEO126,Mw=14,600g/mol)放入预先制备的γ-环糊精和酮洛芬的水溶液中,并且整体在室温下搅拌两周,以得到目标分离型纳米片X17。
用扫描电子显微镜观察得到的分离型纳米片X17。结果,发现已经形成了纳米片(图17)。
[实施例18:使用α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇、β-环糊精和若丹明(第一物质)制备分离型纳米片X18]
首先,将0.45g的β-环糊精溶解在25mL的水中。此外,将0.01g的若丹明和在合成例1中获得的0.1g的α,ω-双氨基聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇放入溶液中,并且整体在室温下搅拌一周,以得到其中掺入若丹明(第一物质)的目标分离型纳米片X18。
[实施例19:用荧光显微镜观察HeLa细胞与若丹明-NH2-纳米片之间的粘附]
获得具有沉淀在2,000μL D10培养基中的HeLa细胞的玻璃底培养皿。通过取250μL的培养基将培养基的体积调节至1,750μL,并且然后添加250μL通过上述方法获得的其中掺入若丹明(第一物质)的分离型纳米片X18,随后用荧光显微镜观察。结果,观察到其中纳米片粘附至细胞表面的状态(图18)。
[实施例20:对粘附于细胞的纳米片的洗涤实验]
通过与实施例19中相同的方法使其中掺入若丹明(第一物质)的分离型纳米片X18粘附于细胞表面,并且然后用D10培养基洗涤产物,使得纳米片浓度变为1/512。然而,其中掺入若丹明(第一物质)的分离型纳米片X保持粘附于细胞表面。图19(a)是在洗涤之前拍摄的扫描电子显微照片,并且图19(b)是在洗涤之后拍摄的扫描电子显微照片。当将两张显微照片相互比较时,没有显著的差异,因此发现洗涤不会导致若丹明被洗掉和丢失的状态。
[实施例21:对粘附于细胞的纳米片的洗涤,以及随后历时24小时的纳米片的分解]
通过与实施例19和20中相同的方法使其中掺入若丹明(第一物质)的分离型纳米片X21粘附于细胞表面,并且然后用D10培养基洗涤产物,使得纳米片浓度变为1/512。然而,其中掺入若丹明(第一物质)的分离型纳米片X21保持粘附于细胞表面。此后,将细胞在培养箱中培养24小时,并且然后再次用荧光显微镜观察细胞。结果,没有观察到纳米片结构,并且因此发现历时24小时,粘附于细胞表面的纳米片被分解。
[实施例22:具有键合至轴分子的一部分的末端的荧光分子的分离型纳米片X22的制备]
将1mg的异硫氰酸荧光素(FITC)溶解在1mL的纯水中以制备FITC溶液。此后,取1μL的FITC溶液,并且与1,000μL的预先制备的NH2-纳米片的分散液混合,并且然后将混合物在室温下摇动过夜,以得到具有键合至轴分子的一部分的末端的荧光分子的分离型纳米片X22。
[实施例23:用荧光显微镜观察HeLa细胞与FITC-NH2-纳米片之间的粘附]
获得具有沉淀在2,000μL D10培养基中的HeLa细胞的玻璃底培养皿,并且用CellBrite Red对细胞膜染色。通过在培养皿中取200μL的培养基将D10培养基的体积调节至1,800μL,并且然后添加200μL的FITC-NH2-纳米片的分散液,其含有通过实施例22的方法获得的分离型纳米片X22。在玻璃底培养皿的体积(即,2,000μL)中,进行体积为1,000μL的培养基交换,重复4次,随后用共聚焦激光荧光显微镜进行三维观察。结果,在细胞表面上观察到具有高荧光强度的位点,表明分离型纳米片X22粘附于细胞表面。
Claims (26)
1.分离型纳米片,包含多个准聚轮烷和/或聚轮烷,所述准聚轮烷和/或聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在所述第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,
其中所述直链分子包含作为其一部分的第一直链分子,所述第一直链分子各自具有在水或水溶液中离子化的可离子化基团。
2.根据权利要求1所述的分离型纳米片,其中所述第一直链分子各自在其至少一个末端处或附近具有所述可离子化基团。
3.根据权利要求1或2所述的分离型纳米片,其中所述第一直链分子各自在其两个末端中的每一个处或附近具有所述可离子化基团。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分离型纳米片,其中所述第一直链分子各自包含至少两个部分。
5.根据权利要求4所述的分离型纳米片,其中所述第一环状分子各自包接所述至少两个部分中的一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分离型纳米片,其中所述可离子化基团是选自羧基、氨基、磺基、磷酸基团、三甲胺盐酸盐基团、三甲胺盐酸盐基团、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基氨基、乙基氨基、吡咯烷基团、吡咯基团、乙烯亚胺基团、哌啶基团、吡啶基团、吡喃鎓离子基团、硫代吡喃鎓离子基团、六亚甲基亚胺基团、叠氮化物基团、咪唑基团、吡唑基团、噁唑基团、噻唑基团、咪唑啉基团、吗啉基团、噻嗪基团、三唑基团、四唑基团、哒嗪基团、嘧啶基团、吡嗪基团、吲哚基团、苯并咪唑基团、嘌呤基团、苯并三唑基团、喹啉基团、喹唑啉基团、喹喔啉基团、蝶啶基团、咔唑基团、卟啉基团、二氢卟酚基团、胆碱基团、腺嘌呤基团、鸟嘌呤基团、胞嘧啶基团、胸腺嘧啶基团、尿嘧啶基团、解离的硫醇基团、解离的羟基、叠氮基、吡啶基团、氨基甲酸、胍、次磺酸、脲、硫脲、过氧酸及其类似物和衍生物中的至少一种。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的分离型纳米片,其中所述至少两个部分中的一个的链长是所述第一环状分子中的每一个在其中心轴方向上的厚度的2倍或更多倍。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的分离型纳米片,其中所述第一直链分子包括各自具有至少三个部分的第二直链分子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的分离型纳米片,其中所述直链分子基本上由各自具有至少三个部分的第二直链分子构成。
10.根据权利要求8或9所述的分离型纳米片,其中所述第二直链分子各自是包含至少三个嵌段的嵌段共聚物。
11.根据权利要求10所述的分离型纳米片,其中所述至少三个嵌段由由聚乙二醇(PEG)形成的部分和由聚丙二醇(PPG)形成的部分形成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的分离型纳米片,还包含未包接任何所述直链分子的第二环状分子。
13.根据权利要求12所述的分离型纳米片,其中所述第二环状分子具有被其空腔包接的第一物质。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的分离型纳米片,还包含第二物质。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的分离型纳米片,其中所述第一环状分子和所述第二环状分子各自选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、冠醚、柱芳烃、杯芳烃、环芳烷、葫芦脲及其衍生物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的分离型纳米片,
其中所述直链分子各自是具有由以下表示的结构的共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,以及
其中所述第一环状分子各自是β-环糊精。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的分离型纳米片,
其中所述直链分子各自是仅由以下表示的结构形成的三嵌段共聚物:“由PEG形成的部分-由PPG形成的部分-由PEG形成的部分”,以及
其中所述第一环状分子各自是β-环糊精。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的分离型纳米片,其中所述分离型纳米片具有0.5nm至100nm的厚度。
19.材料,包含权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片。
20.用于分离型纳米片的制造方法,所述分离型纳米片包含多个准聚轮烷,所述准聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在所述第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,所述制造方法包括以下步骤:
a)制备所述直链分子;
b)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入所述直链分子中的每一个中以提供第一直链分子;
c)制备所述第一环状分子;以及
d)将所述第一直链分子和所述第一环状分子在水或水溶液中混合。
21.用于分离型纳米片的制造方法,所述分离型纳米片包含多个准聚轮烷和/或聚轮烷,所述准聚轮烷和/或聚轮烷各自具有一个或多个第一环状分子和以穿串方式包接在所述第一环状分子的一个或多个空腔中的直链分子,所述制造方法包括以下步骤:
a)制备所述直链分子;
c)制备所述第一环状分子;
d′)将所述直链分子和所述第一环状分子在水或水溶液中混合以获得准聚轮烷和/或聚轮烷;
b′)将在水或水溶液中离子化的可离子化基团引入步骤d′)中获得的所述准聚轮烷和/或所述聚轮烷中的每一个中以提供第一直链分子;以及
f)将得到的准聚轮烷和/或聚轮烷在水或水溶液中混合。
22.药物载体和/或药物媒介物,包含权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片。
23.药物崩解剂和/或药物粘合剂,包含权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片。
24.根据权利要求22所述的药物载体和/或药物媒介物,或者权利要求23所述的药物崩解剂和/或药物粘合剂,其中所述分离型片被配置成粘附至靶点。
25.药物,包含:
药物可接受的活性成分;以及
权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片。
26.药物,包含:
药物可接受的活性成分;以及
包含权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片的药物载体和/或药物媒介物、和/或包含权利要求1至18中任一项所述的分离型纳米片的药物崩解剂和/或药物粘合剂。
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