CN114949255B - 一种聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

一种聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡及其制备方法和用途，它的表面是亲水性的聚肌氨酸，疏水壳由生物可降解的聚己内酯和金纳米颗粒有序堆积而成。通过配体交换法，可以有效地将聚合物修饰在金纳米颗粒的表面，进而通过自组装方法，制备出聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡。通过调控聚合物的结构、金纳米颗粒的尺寸以及自组装方法，可以控制金纳米囊泡尺寸在50‑250nm。该金纳米囊泡的亲水空腔可以用于负载水溶性药物，而疏水壳可以负载油溶性药物。本发明的金纳米囊泡生物相容性较好，可以有效地负载药物，避免药物的泄漏，而在光照条件下，实现药物的精准快速地释放，提高药物的疗效，降低药物的毒副作用。本发明公开了其制法。

Description

一种聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡及其制备方法和用途，可以用于药物的高效负载和递释。
背景技术
近年来，聚合物载体被广泛用于药物的负载和递送，旨在提高药物的生物利用度，降低药物的毒副作用。两亲性聚合物可以自发地在水中自组装形成一定的纳米结构，比如聚合物胶束或者聚合物囊泡。特别是聚合物囊泡，亲水空腔可以负载水溶性药物，而疏水性壳可以负载油溶性药物。然而，单纯的聚合物纳米囊泡稳定性不强，仍存在药物泄漏等问题，同时，大部分聚合物囊泡功能性也不强，无法有效地调控药物的释放。值得一提的是，将两亲性聚合物接枝在金纳米颗粒表面，驱动金纳米颗粒有序紧密堆积，可以构建出聚合物-金复合纳米囊泡。相比于单个金纳米颗粒，该金纳米囊泡具有近红外吸收，可以在近红外激光照射下裂解，精准地释放出负载的药物，实现精准治疗，极大地降低了药物的毒副作用。
金纳米颗粒的聚合物改性通常可以采用graft-from和graft-to两种方法。对于graft-from法，金纳米颗粒表面引入反应位点，然后在其表面直接聚合，得到聚合物改性的金纳米颗粒；而对于graft-to法，首先需要合成好功能化的聚合物，然后再接枝在金纳米颗粒的表面。然后，利用去溶剂法等自组装方法，聚合物改性的金纳米颗粒可以堆积形成金纳米囊泡结构。目前报道的金纳米囊泡都采用聚乙二醇进行表面修饰，限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚肌氨酸金纳米囊泡及其制备方法和用途，用于药物的高效负载和递送，提高药物疗效，降低药物的毒副作用。本发明的载药聚肌氨酸金纳米囊泡，形貌均一，大小在50-250nm。本发明的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡，具有较高的光热转化效率，高达34.6％，同时，负载阿霉素的载药量达 20.6％，可以有效地避免药物的泄漏。本发明的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡，制备方法简单易行，通过调控组装方式和药物类型，实现药物的高效负载和递送，同时，具有光控药物释放特性。
为了解决本发明的技术问题，提出的技术方案为：一种制备聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡的方法，它是由硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物修饰在金纳米颗粒表面，进而驱动金纳米颗粒自组装形成，所述的硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物(PSar-b-PCL)具有如下结构：
其中：X＝20-200，Y＝50-300，聚合度可以通过投料比进行调节；
包括如下步骤：
步骤1、聚肌氨酸两亲性聚合物修饰金纳米颗粒的制备
取一定量的金纳米颗粒溶液，离心浓缩，然后在超声的条件下，滴入到聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性聚合物的DMF溶液中，继续室温超声一定时间，然后搅拌改性24～48h；待改性结束后，将聚合物改性金纳米颗粒溶液离心 8次左右，除去游离的聚合物；
步骤2、聚肌氨酸修饰金纳米囊泡(PSGV)的制备
将聚合物改性的金纳米颗粒分散在DMF/THF中，通过注射泵缓慢加入去离子水或者药物溶液，再进行透析，除去有机溶剂，即可以得到聚肌氨酸金纳米囊泡；
或将聚合物改性的金纳米颗粒分散在氯仿中，通过超声乳化的方法，也可以实现金纳米颗粒的组装；在组装过程中，加入药物分子，即可以得到载药聚肌氨酸金纳米囊泡。
优选的，所述的硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物 (PSar-b-PCL)制备方法包括如下步骤：
步骤1、Boc氨基封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-OH)的合成
将一定质量新蒸的己内酯单体分散在适量的无水甲苯中,加入2-(Boc- 氨基)乙醇作为引发剂,控制单体/引发剂比例在50-300，加入一滴异辛酸亚锡,液氮冻抽三次，转移到110℃油浴锅，氩气保护环境下反应24h，待反应结束后，在冰的无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥；
步骤2、硫辛酸封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-LA)的合成
将Boc-NH-PCL-OH溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的硫辛酸，以及偶联剂DIC和催化剂DMAP，室温搅拌反应24h后，在无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥；
步骤3、氨基和硫辛酸双功能化聚己内酯(NH2-PCL-LA)的合成
将一定量的Boc-NH-PCL-LA分散在适量的二氯甲烷中，加入等量的三氟乙酸,室温下反应4h，然后反复旋蒸除去三氟乙酸，再溶于适量的二氯甲烷中，依次使用5％碳酸氢钠溶液和去离子水洗，用无水硫酸镁干燥，最后，旋蒸浓缩，在乙醚中沉淀，真空干燥；
步骤4、聚肌氨酸-b-聚己内酯(PSar-b-PCL)的合成
将一定量的NH2-PCL-LA溶解在新蒸的二氯甲烷中，加入一定量的肌氨酸N-羧酸内酸酐，控制单体/引发剂比例在20-200，在氩气保护下，室温反应 24h，用少量的二氯甲烷稀释，在无水乙醚中沉淀，真空干燥，核磁表征。接下来，将聚合物再溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的乙酸酐和催化量的DMAP，室温反应24h后，在无水乙醚中沉淀，真空干燥。
为了解决本发明的技术问题，提出的另一技术方案为：所述的方法制备的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡。
为了解决本发明的技术问题，提出的另一技术方案为：所述的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡的应用，该聚肌氨酸金纳米囊泡负载亲水性、疏水性抗癌或抗菌药物。
优选的，该聚肌氨酸金纳米囊泡负载阿霉素，铂药，吲哚菁绿，姜黄素，替拉扎明或葡萄糖氧化酶；在外界激光照射下，该囊泡解离，并精准释放药物。
优选的，该聚肌氨酸金纳米囊泡负载阿霉素；该聚肌氨酸金纳米囊泡可以有效地负载药物，避免药物的泄漏，在光照条件下，实现药物的精准快速地释放，提高药物的疗效，降低药物的毒副作用。
上述的载药聚肌氨酸金纳米囊泡，所述的金纳米颗粒包括：金纳米球和金纳米棒。
上述的载药聚肌氨酸金纳米囊泡，所述的药物包括亲水性和疏水性抗癌或者抗菌药物，例如阿霉素，铂药，吲哚菁绿，姜黄素，替拉扎明以及葡萄糖氧化酶。
一种制备上述聚肌氨酸修饰金纳米囊泡的方法，它包括如下步骤：
步骤1、Boc氨基封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-OH)的合成
将一定质量新蒸的己内酯单体分散在适量的无水甲苯中,加入2-(Boc- 氨基)乙醇作为引发剂,控制单体/引发剂比例在50-300，加入一滴异辛酸亚锡,液氮冻抽三次，转移到110℃油浴锅，氩气保护环境下反应24h，待反应结束后，在冰的无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥。
步骤2、硫辛酸封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-LA)的合成
将Boc-NH-PCL-OH溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的硫辛酸，以及偶联剂DIC和催化剂DMAP，室温搅拌反应24h后，在无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥。
步骤3、氨基和硫辛酸双功能化聚己内酯(NH2-PCL-LA)的合成
将一定量的Boc-NH-PCL-LA分散在适量的二氯甲烷中，加入等量的三氟乙酸,室温下反应4h，然后反复旋蒸除去三氟乙酸，再溶于适量的二氯甲烷中，依次使用5％碳酸氢钠溶液和去离子水洗，用无水硫酸镁干燥，最后，旋蒸浓缩，在乙醚中沉淀，真空干燥。
步骤4、聚肌氨酸-b-聚己内酯(PSar-b-PCL)的合成
将一定量的NH2-PCL-LA溶解在新蒸的二氯甲烷中，加入一定量的肌氨酸N-羧酸内酸酐，控制单体/引发剂比例在20-200，在氩气保护下，室温反应 24h，用少量的二氯甲烷稀释，在无水乙醚中沉淀，真空干燥，核磁表征。接下来，将聚合物再溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的乙酸酐和催化量的DMAP，室温反应24h后，在无水乙醚中沉淀，真空干燥。
步骤5、聚肌氨酸两亲性聚合物修饰金纳米颗粒的制备
取一定量的金纳米颗粒溶液，离心浓缩，然后在超声的条件下，滴入到聚肌氨酸两亲性聚合物的DMF溶液中，继续室温超声一定时间，然后搅拌改性24～48h。待改性结束后，将聚合物改性金纳米颗粒溶液离心8次左右，除去游离的聚合物。
步骤6、聚肌氨酸修饰金纳米囊泡(PSGV)的制备
将聚合物改性的金纳米颗粒分散在DMF/THF混合溶剂中，通过注射泵缓慢加入去离子水或者药物溶液，再进行透析纯化，即可以得到聚肌氨酸金纳米囊泡。再者，将聚合物改性的金纳米颗粒分散在氯仿以后，通过超声乳化的方法，也可以实现金纳米颗粒的组装。在组装过程中，加入药物分子，即可以得到载药聚肌氨酸金纳米囊泡。
聚肌氨酸作为一种水溶性和生物相容性特别好的聚氨基酸，可以在体内外有效地稳定纳米药物，抵抗非特异性蛋白吸附，实现药物在病灶的高富集。与常见的水溶性聚乙二醇相比，聚肌氨酸的合成十分便利，常温条件下就可以大量制备得到，同时，不具有致免疫性，不会产生明显的过敏反应。因而，利用聚肌氨酸，设计并合成功能化两亲性聚合物，修饰在金纳米颗粒表面，进而构建聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡，可实现药物的高效递释。
有益效果：
本发明的载药聚肌氨酸金纳米囊泡，形貌均一，大小在50-250nm。
本发明的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡，生物相容性好，具有较高的光热转化效率，高达34.6％，同时，负载阿霉素的载药量达20.6％，可以有效地避免药物的泄漏。
本发明的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡，制备方法简单易行，通过调控组装方式和药物类型，实现药物的高效负载和递送，同时，具有光控药物释放特性，体内外抗肿瘤显著。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是载阿霉素聚肌氨酸金纳米囊泡的SEM图。
图2是聚肌氨酸金纳米囊泡(金棒自组装)的SEM图。
图3是载阿霉素聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的体外释放曲线图。
图4是载阿霉素聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)对4T1细胞体外毒性实验结果。
图5是载阿霉素聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的流式细胞图。
图6是载阿霉素聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)抗小鼠4T1肿瘤的曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但是这些实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1：Boc氨基封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-OH)的合成
将新蒸的己内酯单体分散在适量的无水甲苯中,加入2-(Boc-氨基)乙醇作为引发剂,加入一滴异辛酸亚锡,液氮冻抽三次，转移到110℃油浴锅，氩气保护环境下反应24h，待反应结束后，在冰的无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥，即可得到Boc-NH-PCL-OH。通过控制单体和引发剂的比例(50： 1到300：1)，可以方便地调控聚合物的分子量，即得到不同链长的 Boc-NH-PCL-OH聚合物，其中，聚己内酯的聚合度n在50-300之间。
对产物的结构表征数据如下：1H NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)： 3.95-4.14(t，2nH)，3.63(t，4H)，2.20-2.37(t，2nH)，1.51-1.71(m，4nH)， 1.42(s,9H)，1.27-1.42(m,2nH)。
其结构如下所示：
实施例2：硫辛酸封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-LA)的合成
将Boc-NH-PCL-OH溶解在适量的二氯甲烷中，加入5倍当量的硫辛酸，以及足量的偶联剂DIC和催化剂DMAP，室温搅拌反应24h后，反应结束后，在无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥，即可以得到硫辛酸封端的聚己内酯Boc-NH-PCL-LA。通过进行核磁表征，从谱图上可以明显看到Boc-NH-PCL-LA端基硫辛酸的特征信号峰，说明成功功能化了硫辛酸分子。
对产物的结构表征数据如下：1H NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)：3.95-4.14 (t，2nH)，3.58(m，1H)，3.63(t，4H)，3.05-3.23(m，2H)，2.40-2.52(m，1H)，2.20-2.37(t，2n+2H)，1.83-1.96(m，1H)，1.51-1.71(m，4n+4H)，1.42 (s,9H)，1.27-1.42(m,2n+2H)。
其结构如下所示：
实施例3：氨基和硫辛酸双功能化聚己内酯(NH2-PCL-LA)的合成
将一定量的Boc-NH-PCL-LA分散在适量的二氯甲烷中，加入等量的三氟乙酸,室温下反应4h，然后反复旋蒸除去三氟乙酸，再溶于适量的二氯甲烷中，依次使用5％碳酸氢钠溶液和去离子水洗，用无水硫酸镁干燥，最后，旋蒸浓缩，在乙醚中沉淀，真空干燥，即可得到聚合物NH2-PCL-LA。通过核磁表征，可以明显看到在1.42ppm的Boc特征峰的消失。
对产物的结构表征数据如下：1H NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)：3.95-4.14 (t，2nH)，3.58(m，1H)，3.63(t，4H)，3.05-3.23(m，2H)，2.40-2.52(m， 1H)，2.20-2.37(t，2n+2H)，1.83-1.96(m，1H)，1.51-1.71(m，4n+4H)，1.27-1.42 (m,2n+2H)。
其结构如下所示：
实施例4：聚肌氨酸-b-聚己内酯(PSar-b-PCL)的合成
将一定量的NH2-PCL-LA溶解在新蒸的二氯甲烷中，加入一定量的肌氨酸N-羧酸内酸酐，在氩气保护下，室温反应24h，用少量的二氯甲烷稀释，在无水乙醚中沉淀，真空干燥，核磁表征。通过核磁计算发现，肌氨酸N-羧酸酐的转化率接近100％。通过调控肌氨酸N-羧酸酐和大分子引发剂的比例 (50：1)，可以有效地控制聚肌氨酸的链长。接下来，将聚合物再溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的乙酸酐和催化量的DMAP，室温反应24h后，在无水乙醚中沉淀，真空干燥，即得到乙酰化的PSar-b-PCL，分子量的数据如表1所示。
对产物的结构表征数据如下：1H NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)：3.95-4.39(t，2n+2mH)，2.81-3.18(m，3mH)，2.20-2.37(t，2nH)，1.51-1.71 (m，4nH)，1.27-1.42(m,2nH)。
其结构如下所示：
表1.聚肌氨酸-b-聚己内酯(PSar-b-PCL)的分子量
[a]通过DMF相GPC测定，采用聚苯乙烯作为标样；[b]通过核磁积分进行计算。
上述的反应式如下：
实施例5：聚肌氨酸两亲性聚合物修饰金纳米球的制备
取一定量的26nm金纳米球溶液，离心浓缩，然后在超声的条件下，滴入到10mg聚肌氨酸两亲性聚合物(P3)的DMF溶液(4mL)中，继续室温超声1h，然后搅拌改性48h。待改性结束后，将聚合物改性金球溶液离心8次左右，除去游离的聚合物，即得到聚肌氨酸两亲性聚合物改性的金球复合物。
实施例6：聚肌氨酸功能化金球的自组装
将P3修饰的金球分散在适量的DMF/THF溶液中，通过注射泵，缓慢向体系中滴入20％(v/v)的去离子水，室温搅拌4h，然后在去离子水中透析 24h。待有机溶剂透析干净后，离心洗涤组装体3～5遍，分散在适量的水中，即得到聚肌氨酸金纳米囊泡。该金纳米囊泡的尺寸在200nm左右，具有较高的光热转化效率和光响应性。
实施例7：载药聚肌氨酸金纳米囊泡的制备
将聚肌氨酸两亲性聚合物(P3)修饰金球分散在适量的DMF/THF溶液中，通过注射泵，缓慢向体系中滴入20％(v/v)的药物溶液，室温搅拌4h，然后在去离子水中透析24h。待有机溶剂透析干净后，离心洗涤组装体3～5 遍，分散在适量的水中，即得到载药聚肌氨酸金纳米囊泡。从图1可以看出，负载阿霉素的聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)尺寸在200nm左右。
实施例8：聚肌氨酸两亲性聚合物修饰金纳米棒的制备
量取20mL的27nm*6nm左右的金棒溶液，离心洗涤两次，除去过量的 CTAB，再次分散在5mL的去离子水中，加入0.2mL的2-甘醇胺，搅拌改性 24h后，离心，分散在0.5mL的DMF中，边超声边滴加到10mg聚肌氨酸两亲性聚合物(P4)的DMF溶液(4.5mL)中，然后继续超声0.5h，然后搅拌改性24h。待结束后，将聚合物改性金棒溶液离心纯化6～8次，最终，分散在适量的氯仿中，即得到聚肌氨酸两亲性聚合物功能化金棒。
实施例9：乳化法制备聚肌氨酸金纳米囊泡
将P4功能化的金棒分散在适量的氯仿中，然后加入到5mL 1％PVA的水溶液中，100W超声乳化1min，敞口室温搅拌过夜，待氯仿挥发干净，离心洗涤3～5遍，最终，分散在适量的水中，即可以得到聚肌氨酸金纳米囊泡。从图2可以看出，该金纳米囊泡的尺寸在100nm左右，具有很高的光热转化效率和光响应性。在808nm激光照射下，金囊泡可以迅速解离。
实施例10：乳化法制备载药聚肌氨酸金纳米囊泡
将聚肌氨酸两亲性聚合物功能化金棒分散在适量的氯仿中，然后加入到 5mL 1％PVA的药物溶液中，100W超声乳化1min，敞口室温搅拌过夜，待氯仿挥发干净，离心洗涤3～5遍，最终，分散在适量的水中，即可以得到载药聚肌氨酸金纳米囊泡。
实施例11：负载阿霉素的聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的药物释放
将实施例7制备的DOX-PSGV置于透析袋中(截留分子量为3500Da)，然后在有无0.75W/cm2 808nm光照5min以及不同pH条件下，每隔一段时间(10min、20min、40min、180min、240min、300min、360min)，取出 1mL透析袋外面的溶液，并补充1mL新鲜的PBS溶液，保持溶液的总体积不变。然后，通过酶标仪测定溶液在480nm的吸收度，进而求算出DOX相应的溶度，从而绘制出DOX-PSGV在不同条件下药物释放特性曲线。从图3 可以看出，在没有光照条件下，DOX基本上不释放，很好地负载在PSGV中，不会泄漏，而在光照条件下，DOX会被迅速地释放出来，说明我们设计的载体可以有效地控制药物的释放。
实施例12：负载阿霉素的聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的细胞毒性实验
首先，在96孔板的每个孔接种约103个4T1细胞，在37℃和5％CO2条件下，培养24h。然后，将培养基移除，重新加入含有不同浓度DOX、PSGV、聚乙二醇修饰的载药金纳米囊泡(DOX-PEGV)以及DOX-PSGV(实施例7) 的培养基溶液。光照组在0.75W/cm2的808nm光照5min后继续培养24h，而非光照组直接培养24h。待共培养结束后，每个孔加入20μL MTT(5 mg/mL)的PBS溶液，继续培养4h。最后，移除培养基，每个孔分别加入 150μL的DMSO，溶解形成的晶体。通过酶标仪测定溶液在490nm的吸光度，计算各组不同浓度细胞的存活率，绘制不同组4T1细胞的生存率曲线，评价DOX-PSGV体外抗肿瘤活性以及生物安全性。从图4可以看出，DOX-PSGV比DOX-PEGV具有更为出色的抗肿瘤效果，更有效地杀死4T1 细胞。
实施例13：负载阿霉素的聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的细胞摄取实验
将DOX-PEGV和DOX-PSGV(实施例7)分别于4T1细胞共培养一段时间后，光照组在光照组在0.75W/cm2的808nm光照5min后继续培养2h，而非光照组直接共培养6h。从图5流式实验可以看出，随着培养时间的增加，越来越多的DOX-PSGV会进入4T1细胞，同时，与聚乙二醇修饰的 DOX-PEGV相比，聚肌氨酸修饰的DOX-PSGV可以更好地被4T1细胞摄取。
实施例14：负载阿霉素的聚肌氨酸金纳米囊泡(DOX-PSGV)的动物实验
首先，建立4T1皮下小鼠肿瘤模型，待小鼠肿瘤体积大约为65mm3。将荷瘤小鼠分成若干组，分别接受不同的治疗方式，阿霉素的剂量控制在1 mg/Kg，光照组为0.75W/cm2的808nm光照5min，每隔一天监测各组小鼠肿瘤的体积。从图6可以看出，与对照组相比，在注入载药金纳米囊泡和进行光照后，DOX-PEGV+L和DOX-PSGV+L都可以很明显地抑制小鼠肿瘤的生长，同时，DOX-PSGV+L抑制肿瘤生长效率最高，甚至有小鼠的肿瘤被消融。
本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种制备聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡的方法，其特征在于：它是由硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物修饰在金纳米颗粒表面，进而驱动金纳米颗粒自组装形成，所述的硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物(PSar-b-PCL)具有如下结构：
其中：X＝50，Y＝50-300，聚合度通过投料比进行调节；
包括如下步骤：
步骤1、聚肌氨酸两亲性聚合物修饰金纳米颗粒的制备
取一定量的金纳米颗粒溶液，离心浓缩，然后在超声的条件下，滴入到聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性聚合物的DMF溶液中，继续室温超声一定时间，然后搅拌改性24～48h；待改性结束后，将聚合物改性金纳米颗粒溶液离心8次左右，除去游离的聚合物；
步骤2、聚肌氨酸修饰金纳米囊泡(PSGV)的制备
将聚合物改性的金纳米颗粒分散在DMF/THF中，通过注射泵缓慢加入去离子水或者药物溶液，再进行透析，除去有机溶剂，即得到聚肌氨酸金纳米囊泡；
或将聚合物改性的金纳米颗粒分散在氯仿中，通过超声乳化的方法，也实现金纳米颗粒的组装；在组装过程中，加入药物分子，即得到载药聚肌氨酸金纳米囊泡；
所述的硫辛酸封端的聚肌氨酸-b-聚己内酯两亲性嵌段聚合物(PSar-b-PCL)制备方法包括如下步骤：
步骤1、Boc氨基封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-OH)的合成
将一定质量新蒸的己内酯单体分散在适量的无水甲苯中,加入2-(Boc-氨基)乙醇作为引发剂,控制单体/引发剂比例在50-300，加入一滴异辛酸亚锡,液氮冻抽三次，转移到110℃油浴锅，氩气保护环境下反应24h，待反应结束后，在冰的无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥；
步骤2、硫辛酸封端聚己内酯(Boc-NH-PCL-LA)的合成
将Boc-NH-PCL-OH溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的硫辛酸，以及偶联剂DIC和催化剂DMAP，室温搅拌反应24h后，在无水乙醚中沉淀，过滤，真空干燥；
步骤3、氨基和硫辛酸双功能化聚己内酯(NH2-PCL-LA)的合成
将一定量的Boc-NH-PCL-LA分散在适量的二氯甲烷中，加入等量的三氟乙酸,室温下反应4h，然后反复旋蒸除去三氟乙酸，再溶于适量的二氯甲烷中，依次使用5％碳酸氢钠溶液和去离子水洗，用无水硫酸镁干燥，最后，旋蒸浓缩，在乙醚中沉淀，真空干燥；
步骤4、聚肌氨酸-b-聚己内酯(PSar-b-PCL)的合成
将一定量的NH2-PCL-LA溶解在新蒸的二氯甲烷中，加入一定量的肌氨酸N-羧酸内酸酐，控制单体/引发剂比例在20-200，在氩气保护下，室温反应24h，用少量的二氯甲烷稀释，在无水乙醚中沉淀，真空干燥，核磁表征；接下来，将聚合物再溶解在适量的二氯甲烷中，加入足量的乙酸酐和催化量的DMAP，室温反应24h后，在无水乙醚中沉淀，真空干燥。
2.根据权利要求1所述的方法制备的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡。
3.根据权利要求2所述的聚肌氨酸修饰的金纳米囊泡在制备药物载体的应用，其特征在于：该聚肌氨酸金纳米囊泡负载阿霉素；该聚肌氨酸金纳米囊泡有效地负载药物，避免药物的泄漏，在光照条件下，实现药物的精准快速地释放，提高药物的疗效，降低药物的毒副作用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104055751A (zh) * 2014-06-03 2014-09-24 南开大学 一种长循环和靶向协同的多功能抗肿瘤靶向纳米药物载体
CN107099028A (zh) * 2017-06-15 2017-08-29 南京工业大学 一种聚肌氨酸嵌段共聚物的制备方法
WO2019166407A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 Universite De Geneve Bi-functionalizable amphiphilic diblock copolymers, conjugates and uses thereof
CN111658612A (zh) * 2020-06-10 2020-09-15 浙江工业大学 智能两亲性聚合物纳米胶束及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104055751A (zh) * 2014-06-03 2014-09-24 南开大学 一种长循环和靶向协同的多功能抗肿瘤靶向纳米药物载体
CN107099028A (zh) * 2017-06-15 2017-08-29 南京工业大学 一种聚肌氨酸嵌段共聚物的制备方法
WO2019166407A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 Universite De Geneve Bi-functionalizable amphiphilic diblock copolymers, conjugates and uses thereof
CN111658612A (zh) * 2020-06-10 2020-09-15 浙江工业大学 智能两亲性聚合物纳米胶束及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Poly(ε-caprolactone)-block-polysarcosine by Ring-Opening Polymerization of Sarcosine N‑Thiocarboxyanhydride: Synthesis and Thermoresponsive Self-Assembly;Yangwei Deng等;《Biomacromolecules Article》;第16卷;第3265-3274页 *

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