[发明专利]一种壳聚糖‑聚乳酸共聚复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学领域，涉及一种复合材料，具体为一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料及其制备方法。

背景技术

基因治疗(genetherapy)是近二十年来随着现代分子生物学技术的发展而诞生的生物医学治疗技术。基因治疗载体应具备易进入细胞靶向性稳定性安全性和易制备等特点。近年来生物可降解载体系统成为非病毒基因递送载体研究的热点，其与非降解类高分子及病毒类载体相比，具有诸如安全性生物相容性结构可设计性粒径可控性稳定性缓释性等优势，并能避免反复给药后聚合物在体内蓄积。其中，阳离子聚合物由于其能有效地浓缩DNA形成复合物，保护DNA进入细胞等特点得到了研究学者的青睐。阳离子聚合物包括聚-L-赖氨酸、聚乙烯亚胺、聚(-(4-氨丙基)-L-乙醇酸)、壳聚糖及其衍生物等。壳聚糖分子中的葡糖胺基荷正电，能与荷负电的DNA通过静电作用凝聚为多聚复合物，而且，根据分子质量和脱乙酰度的不同，使DNA压缩成结构相对致密的稳定的纳米级粒子，保护DNA免受核酸酶降解。

然而，壳聚糖载体的转染率不高。适当的改性可提高壳聚糖的递送性能，如半乳糖化壳聚糖磷酸胆碱化壳聚糖、聚乙二醇－聚乙烯亚胺－壳聚糖共聚物等。

发明内容

本发明解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种与DNA具有良好的相容性，且对DNA酶具有较高的稳定性的载体材料，本发明提供了一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料及其制备方法。

技术方案：一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：壳聚糖14～28份、聚乳酸23～45份、三甲基氯硅烷7～16份、六甲基二硅基胺烷2～11份、三乙胺3～11份、L-丙交酯单体5～20份、马来酸酐3～14份、二氯甲烷6～18份、无水乙醚4～20份。

优选的，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：壳聚糖22份、聚乳酸40份、三甲基氯硅烷13份、六甲基二硅基胺烷8份、三乙胺7份、L-丙交酯单体16份、马来酸酐11份、二氯甲烷14份、无水乙醚16份。

所述的一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)将聚乳酸、三甲基氯硅烷和六甲基二硅基胺烷溶于二氯甲烷中，磁力搅拌至完全溶解，旋蒸1～3小时以除去二氯甲烷；

(2)将步骤(1)获得的产物置于烘箱中烘干，并粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥1～3小时，其中真空度为-0.5Pa～-0.1Pa，温度为72～85℃；

(3)在无水、真空状态下，将步骤(2)的产物与L-丙交酯单体和马来酸酐混合，溶剂为无水乙醚，在56～70℃条件下反应1～3小时；然后充入氦气，升温至128℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应25～50分钟后室温下冷却；

(4)将壳聚糖、三乙胺和步骤(3)的产物混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为170℃～190℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。

优选的，步骤(1)中将聚乳酸、三甲基氯硅烷和六甲基二硅基胺烷溶于二氯甲烷中，磁力搅拌至完全溶解，旋蒸2.5小时以除去二氯甲烷。

优选的，步骤(2)中将步骤(1)获得的产物置于烘箱中烘干，并粉碎，然后置于真空干燥箱内干燥2小时，其中真空度为-0.3Pa，温度为80℃。

优选的，步骤(3)中在无水、真空状态下，将步骤(2)的产物与L-丙交酯单体和马来酸酐混合，溶剂为无水乙醚，在66℃条件下反应2小时；然后充入氦气，升温至128℃后，滴入催化剂辛酸亚锡，磁力搅拌，反应43分钟后室温下冷却。

优选的，步骤(4)中将壳聚糖、三乙胺和步骤(3)的产物混合，真空干燥后置于开炼机中，开炼机双辊内温度为183℃，至完全熔融后，转移至平板硫化机上热压成型。

有益效果：(1)本发明所述壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料可以作为基因治疗的DNA载体；(2)本发明所述壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料对细胞无毒性，且不会被DNA酶降解；(3)本发明所述壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料具有很好的缓释效果。

具体实施方式

实施例1

一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料，按重量份计，所述复合材料包含以下组分：壳聚糖14份、聚乳酸23份、三甲基氯硅烷7份、六甲基二硅基胺烷2份、三乙胺3份、L-丙交酯单体5份、马来酸酐3份、二氯甲烷6份、无水乙醚4份。

所述的一种壳聚糖-聚乳酸共聚复合材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)将聚乳酸、三甲基氯硅烷和六甲基二硅基胺烷溶于二氯甲烷中，磁力搅拌至完全溶解，旋蒸1小时以除去二氯甲烷；