您所在的位置: 成果库 一种氢键超分子聚合物纳米颗粒及其制备方法

一种氢键超分子聚合物纳米颗粒及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-02-27 10:14:52

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 喻鑫 | 2023-02-27 10:14:52

本发明提供了一种氢键超分子聚合物纳米颗粒及其制备方法,其目的在于利用氢键和亲疏水作用负载药物,由此解决纳米给药系统中药物负载量低,血液循环过程中易泄露的技术问题,并实现响应性释药,提高药物的生物利用度,达到提高治疗指数的目标。

本发明公开了一种氢键超分子聚合物纳米颗粒及其制备方法。所述纳米颗粒包括两亲性三嵌段聚合物链,两亲性三嵌段聚合物链规则排列使得所述纳米颗粒内核为第一疏水聚合物链,外壳为亲水聚合物链;第一疏水聚合物链的侧基含有酰胺基团,亲水聚合物链的侧基为具有亲水基团的丙烯酸酯类,第一疏水聚合物链的侧基能够与含有酰胺基团的药物形成多重氢键,实现通过非共价键作用负载药物的目标;和/或相邻的两个第一疏水聚合物链的侧基之间能够形成氢键。本发明利用氢键和亲疏水作用负载药物,由此解决纳米给药系统中药物负载量低,血液循环过程中易泄露的技术问题,并实现响应性释药,提高药物的生物利用度,达到提高治疗指数的目标。

氢键是一种超分子相互作用力,广泛存在于人体内,是一种典型的非共价键作用力,其高度的取向性和对pH、温度等的响应性,在超分子化学及材料中发挥着重要作用。虽然一重氢键的键能较小,结合常数较低,但是多重氢键之间的相互叠加和协同却可以得到具有较强结合能的作用,因而多重氢键结合的超分子聚合物体系得到了广泛的应用和研究。

而随着纳米技术的发展,纳米材料越来越广泛地被应用于临床疾病的诊断、预防和治疗,并且在肿瘤的诊断和治疗上表现出巨大的潜力。纳米材料具有组成多样、形貌可控、表面易修饰、生物相容性好等优点,是良好的药物载体,能够有效调控药物的释放。然而针对含有酰胺基团的药物,传统的纳米给药系统载药量低,其载药原理是基于静电吸附包裹药物,在血液循环过程中易泄露,并且负载药物的方法较复杂,无法控制药物在特定的部位响应性释放。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

能够取得下列有益效果。

(1)本发明提供的纳米颗粒内核为第一疏水聚合物链,外层为亲水聚合物侧链,该第一疏水聚合物链侧基能够与含有酰胺基团的药物形成多重氢键。通过纳米颗粒与药物之间形成的三重氢键作用,使得纳米颗粒与药物之间具有较强的结合能,避免了血液循环过程中药物易泄露的问题。由于氢键本身对温度和pH敏感,当pH降低或温度升高时,氢键断裂,可以实现药物缓慢持续的从载体中释放出来,实现可控释放。

(2)本发明提供的氢键超分子聚合物纳米颗粒制备方法中,可以通过调节每个聚合物的分子量来调节最终三嵌段聚合物的亲疏水链段比,从而直接影响到聚合物纳米颗粒的尺寸,疏水链越长,尺寸越大。而第一疏水聚合物侧链中氢键单体的含量与药物负载量成正相关。但聚合物纳米颗粒的尺寸并不是越大越好,本发明中优选地控制三嵌段聚合物的亲疏水链段比为0.5~2,可以实现负载含有酰胺基团的药物时的载药量达到10-20%。

(3)本发明提供的氢键超分子聚合物纳米颗粒制备方法中,加入含有氟的丙烯酸酯类单体能够增加聚合物的溶解性。

(4)本发明提供的氢键超分子聚合物纳米颗粒不仅可以通过氢键负载有含有酰胺基团的药物,还可以通过亲疏水作用包裹疏水型光热剂、疏水型光敏剂或疏水型荧光染料。以实现同时负载多种有效成分,达到联合治疗的效果。

(5)本发明提供的氢键超分子聚合物纳米颗粒制备方法步骤简单、条件温和、无需大型仪器、温度适中、成本低廉,设计性强,普适性好。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。