[发明专利]一种光活性纳米复合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种光活性纳米复合物及其制备方法与应用，该纳米复合物包括核酸分子和阳离子聚合物，阳离子聚合物由正电性链段、亲水性链段和光敏性链段组成，光敏性链段为螺吡喃链段；制备方法是将阳离子聚合物溶液置于紫外光下照射，然后与核酸分子混合，静置即得。本发明的优点是通过阳离子聚合物与带负电的核酸分子的自发相互作用形成光活性纳米复合物，制备方法、过程简单，既可以作为光控开关又可以作为光敏剂，在指导疾病诊疗与光动力治疗领域有广泛前景。

技术领域

本发明属于高分子化学与生物医学工程领域，具体涉及一种光活性纳米复合物及其制备方法与应用。

背景技术

光动力治疗是指在光敏剂与分子氧的参与下，由合适波长的光源辐照产生活性氧从而破坏病变组织达到治愈效果的微创疗法。活性氧类型主要有：超氧阴离子、羟基自由基、脂质过氧化自由基和单线态氧(¹O₂)。单线态氧(¹O₂)是分子氧的单重激发态，其可以通过光敏剂(PS)和三线态基态氧(³O₂)之间的细胞代谢或光敏化在哺乳动物细胞的线粒体中产生。由于其氧化能力强，容易通过细胞膜扩散，因此在光动力治疗领域中，¹O₂已经受到越来越多的关注。然而，光动力治疗因为光敏剂的性质，如水溶性和生物相容性较差，易于漂白而不能有效指导诊疗，发展受到诸多阻碍。

目前已经报道了许多用于克服光敏剂以上缺点提高疗效的方法，其中通过纳米手段构建¹O₂可控生成光敏剂系统受到越来越多的关注。但是，这些光敏剂系统进入体内之后通常导致机体化学环境的剧烈改变，从而导致严重的毒性；同时，这些光敏剂系统不能有效控制¹O₂的产生，这会带来额外的光化学毒性，即：患者治疗之后光敏剂不能及时排除体外或是及时关闭¹O₂产生状态，患者需要在黑暗状态下生活一段时间，给患者的生活带来严重不便。现阶段仅有极少文献报道关于运用二芳基乙烯作为光控开关分子、传统卟啉作为光敏剂来构建可控生成¹O₂的复合型光敏剂系统。但上述复合型光敏剂系统却存在制备复杂、水溶性差、生理环境下稳定性低等问题，从而限制了其在光动力治疗领域的进一步应用。由此可见，构建可控生成¹O₂的光敏系统仍然是目前面临的极大挑战。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种含有螺吡喃链段的具有光活性且能够控制¹O₂生成与否可逆循环的纳米复合物；本发明的第二目的是提供该复合物的制备方法；本发明的第三目的是提供该光活性纳米复合物在活性氧可逆调控方面的应用。

技术方案：本发明所述的光活性纳米复合物，包括核酸分子和阳离子聚合物，所述阳离子聚合物由正电性链段、亲水性链段和光敏性链段组成；所述光敏性链段为螺吡喃链段。

其中，所述阳离子聚合物与核酸分子的质量比为15～60:1；优选的，阳离子聚合物与核酸分子的质量比为20～40:1。

所述阳离子聚合物由摩尔百分比均为5～50％的正电性链段、亲水性链段和光敏性链段组成，三者之和为100％。

本发明采用的正电性链段包括烷基伯胺、烷基仲胺、烷基季铵盐或烷基咪唑，其中所述烷基为C1～C18链，含有0～6个杂原子，在细胞试验中优选烷基咪唑，因为它可以促进纳米粒子溶酶体逃逸；在试管试验中优先烷基胺，因为它压缩核酸分子的能力更好；本发明采用的亲水性链段包括聚乙二醇链段、乙烯吡咯烷酮、水溶性丙烯酰胺、乙烯醇、甜菜碱类、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯，优选采用聚乙二醇链段。聚乙二醇链段的封端为H或甲基，聚合度n为3～110，在细胞试验中聚乙二醇链段的作用有两个：第一在纳米颗粒的表面吸附水层，避免与蛋白的相互作用；第二它可以自由伸展，提供位阻，防止与蛋白相互作用。