[发明专利]一种磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物及其制备

说明书

本申请是发明申请：“一种新型磁靶向基因传递系统及其制备”的分案申请，原申请的申请号为：200710158236.8，申请日为2007年11月13日。

技术领域

本发明涉及一种磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物及其制备。

背景技术

磁性纳米粒子在生物大分子分离、磁共振造影、生物学标记和靶向药物传递的应用中已经吸引了广泛的关注。树状大分子(Dendrimer)是近几年来人工合成的一种新型纳米级高分子，它的高度枝化性、单分散性、分子内部大量的空腔及球形表面大量的反应基团，使其具有许多不同于线性高分子的性质和特点。这类新型树状大分子在合成过程中可在分子水平上严格控制其分子的大小形状和结构等特征，使其具有非常规整精细的结构，因而在许多领域特别是在医药领域显示出令人激动的应用前景。目前，树状大分子已在药物载体、基因治疗、癌症诊断和传感器研究中应用成功。将树状大分子和无机纳米粒子一起组装，可以使无机纳米粒子的性质和树状大分子的性质结合在一起，因而引起研究者的日益关注。其中，结合了磁性纳米粒子磁性质和树状大分子物理化学性质的多功能纳米复合物已成为生物医药领域研究中的新秀。

由于树状聚酰胺分子(PAMAM)有不同的末端官能团-羧基末端(为半代)和氨基末端(为整代)，相应地，组装有树状聚酰胺的磁性纳米复合物也分为羧基末端和氨基末端。国外有研究者通过模板法合成了羧基末端的Fe₃O₄-PAMAM纳米复合物。这种多功能纳米复合物在磁共振造影的应用中，显示出不同寻常的T1、T2核磁共振驰豫，因而正作为新一代对比增强剂进行开发研究。另有研究者利用静电作用通过层层自组装法合成了靶向分离癌细胞的氨基末端的Fe₃O₄-PAMAM纳米复合物。由于氨基末端的多功能纳米复合物可进一步与一些配体反应或吸附质粒DNA，因此，氨基末端的Fe₃O₄-PAMAM纳米复合物在药物和基因传递研究中会有更为独特的应用。

由于磁性铁氧化物在生物医药领域应用中需要提高分散性，树状聚酰胺分子在生物医药领域应用中需要提高水溶性，而这两种方法制备的复合物存在溶液稳定性差的问题，因而直接影响了这类复合物的相关应用。

基因治疗是一项强有力的新技术，是医学领域的一场新革命。基因治疗基本上涉及三步：基因导入(administration)、转移或传递(delivery)和表达(expression)。载体作为治疗性遗传物质的携带者或运输工具，是基因治疗取得成功的关键一步。磁靶向基因传递系统以其靶向性好、基因表达高效且对人体安全有效的优势正逐渐成为载体研究的热点。

目前应用的磁靶向基因传递系统主要是磁性粒子与线状聚L-赖氨酸、聚乙烯亚胺及阳离子脂质体形成的复合物。受限于纳米粒子因较大的表面积/体积比而引起的聚集现象，目前的磁靶向基因传递载体往往容易被网状内皮系统的巨噬细胞所清除，因而传递目的基因至靶细胞的效果并不理想。另外，基因传递至靶细胞后，能否迅速从内含体中释放出来，避免内含体中酶的降解也是目前磁靶向基因传递系统发展的瓶颈。因此有效解决纳米粒子的聚集问题，促进基因从内含体中的释放，是磁靶向基因传递系统亟待解决的主要问题。

树状聚酰胺大分子是是近几年来人工合成的一种新型纳米级高分子，具有高度枝化性、单分散性、球形表面及分子内部大量的空腔，这使其具有许多不同于线性高分子的性质和特点。这类新型树状大分子以其规整精细的结构已在在生物医药领域显示出令人激动的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物——以树状聚酰胺为壳、磁性铁氧化物为核的纳米复合物，该复合物可以作为磁靶向基因传递系统，解决了因纳米粒子的聚集而妨碍磁靶向基因传递的状况，并促进DNA从内含体中的释放。

本发明还提供了一种磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物的制备方法，通过化学偶联的方法实现整代树状聚酰胺与磁性铁氧化物的复合。

本发明提供了一种磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物该复合物是磁性铁氧化物与树状聚酰胺双纳米材料，以整代树状聚酰胺为球壳状外部骨架，内部为磁性铁氧化物，其中整代树状聚酰胺的质量分数5％～15％。

本发明提供的磁性铁氧化物-树状聚酰胺核壳纳米复合物，所述的磁性铁氧化物为磁性氧化铁纳米粒子，整代树状聚酰胺为第三代、第四代、第五代树状聚酰胺大分子中的任意一种。