[发明专利]一种基于氧化硅纳米颗粒构建多功能基因治疗载体及药物载体的方法

摘要

本发明属于非病毒基因载体及药物载体制备技术领域，具体涉及以不同形貌、尺寸的氧化硅纳米颗粒为基质，利用表面修饰功能化氧化硅纳米颗粒，以原子转移自由基聚合(ATRP)法构建多功能载体。本发明所采用表面修饰手段、聚合反应温和，易于调控，可根据需要制备出多种不同聚合度的多功能基因治疗载体及药物载体，并且其储存稳定性好。该多功能基因治疗载体及药物载体在HepG2、COS7、293、C6、Hela等细胞中具有高于国际上“金标”PEI的转染效率，并且细胞毒性远低于高分子线性PDMAEMA。此外，氧化硅纳米颗粒形貌易于调控，可根据不同细胞系设计特殊形貌及尺寸，并且氧化硅纳米颗粒的多孔结构可以装载多种不同药物分子，为新型基因/药物的开发打下了良好的实验基础。

主权项

一种基于氧化硅纳米颗粒构建多功能基因治疗载体及药物载体的方法，其特征在于，其具体操作步骤为：1)硅烷偶联剂法制备氨基功能化氧化硅纳米颗粒：先将乙醇与水混合均匀，然后加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷充分混合，再加入氧化硅纳米颗粒分散均匀后0‑80℃反应1‑10h，最后加入三乙胺0‑80℃继续反应12‑48h；将所得产物用甲醇、乙醇、或水离心洗涤，真空干燥，100‑150℃高温固化1‑6h；其中氧化硅纳米颗粒与3‑氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为0.1‑50；氧化硅纳米颗粒与三乙胺的质量比为0.01‑20；氧化硅纳米颗粒与水的质量比为0.01‑50；氧化硅纳米颗粒与乙醇的质量比为0.01‑50；2)制备氧化硅纳米颗粒引发剂：先将步骤1)制备的氨基功能化氧化硅纳米颗粒溶于有机溶剂，然后加入2‑溴异丁酰溴、三乙胺，室温反应1‑12h；产物用体积比为0.1‑2的甲醇与水混合溶剂离心洗涤，真空干燥；其中氨基功能化氧化硅纳米颗粒与2‑溴异丁酰溴的质量比为0.01‑10；氨基功能化氧化硅纳米颗粒与有机溶剂质量比为50‑500；氨基功能化氧化硅纳米颗粒与三乙胺质量比0.01‑20；3)ATRP聚合反应：在无氧环境下先将步骤2)制备的氧化硅纳米颗粒引发剂溶于水，然后加入有机溶剂、单体，再加入配体，最后加入CuBr2、CuBr引发活性可控自由基聚合；反应温度为0‑60℃；反应时间为l‑200min；其中水与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为50‑500；单体与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为50‑500；配体与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为1‑50；CuBr与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为0.1‑10；CuBr2与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为0.1‑5；有机溶剂与氧化硅纳米颗粒引发剂的质量比为50‑500；4)步骤3)的聚合反应完成后加入水或者暴露在空气中，使引发体系失活和终止聚合，水的加入量为氧化硅纳米颗粒引发剂质量的100‑500倍；然后放入截留分子量为2500‑4500MW的透析袋中，在去离子水中透析；最后将透析袋中的产物冷冻干燥直至除去所有水分即得基于氧化硅纳米颗粒构建的多功能基因治疗载体及药物载体；所述的氧化硅纳米颗粒的形貌为实心球、空心球、非手性棒、或手性棒；所述的单体为甲基丙烯酸N,N‑二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、N‑异丙基丙烯酰胺中的一种或几种；所述的配体为2,2‑联吡啶、1,1,4,7,10,10‑六甲基三乙烯四胺、五甲基二乙烯三胺、4,4‑联吡啶中的一种或几种；所述的有机溶剂选自砜类、亚砜类、酰胺类、醇类中的一种或几种。