一種高分子囊泡及其復合方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子囊泡制備的技術領域，涉及一種高分子囊泡的制備方法，具體涉及一種高分子囊泡及采用靜電噴射與水合法制備高分子囊泡的方法。
技術背景
[0002]高分子囊泡(polymer vesicles或polymersomes)是一類中空球體，類似球殼的分子膜是由兩親性嵌段共聚物有序組合而成，尺寸一般在幾十納米到十幾微米之間。在水溶液中，高分子囊泡膜是一種類似三明治的結構，中間層是由憎水鏈段緊密聚集在一起形成，親水鏈段分布在憎水層的內外兩側并呈舒展的分子刷狀。高分子囊泡的結構和膜的特性給它帶來許多方面的潛在應用，比如藥物包埋、藥物輸送、藥物緩釋、納米反應器等，近幾十年來受到了許多學者的關注。特別是在生物醫藥領域，一些小尺寸(200nm左右)的高分子囊泡可以被細胞內吞并將內含物(藥物或基因)釋放到細胞內部進行靶向給藥和基因治療。在此領域內，科學家們一方面從形成高分子囊泡的原料(嵌段共聚物)的入手，通過設計與合成特定功能嵌段，制備具有特定應激響應的“智能高分子囊泡”并用于載藥和釋藥，如具有pH響應、溫度響應、光響應等的高分子囊泡。另一方面從高分子囊泡的制備方式入手，提高載藥效率。嵌段共聚物的制備高分子囊泡方法一般包括，水合法、溶劑交換法、電鑄成型法、超聲法、高剪切的擠出法等。此類常用制備方法所得高分子囊泡的尺寸往往不均一(分布寬從幾十nm到幾微米)，不同批次的質量也不盡相同，這樣造成載藥的效果和效率會有差別。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種納米級、尺寸均一、分布窄的高分子囊泡制備的復合方法。本發明先利用靜電噴射法制備一定重量、尺寸的嵌段共聚物微粒再以這些嵌段共聚物微粒為原料，通過水合法制備出窄分布的納米高分子囊泡。
[0004]—種高分子囊泡的復合方法，具體步驟為:
[0005]1)將嵌段共聚物或嵌段共聚物與熒光染料加入有機溶劑中，攪拌溶解，得到高分子溶液；
[0006]2)將高分子溶液裝入高壓靜電發生裝置的帶有噴射頭的儲存容器中，然后通過高壓靜電噴射法進行電噴，得到固體微粒；步驟2)所述高壓靜電噴射的具體條件為:高壓靜電電壓為5?30kV，噴射頭與接收板之間的距離為5?50cm，溶液從噴射頭的流出速度為0.1?15mL/h，周圍環境溫度為15?50°C，空氣相對濕度為30?90%;所述通過靜電噴射制備固體微粒的不意圖如圖1所不；
[0007]3)將固體微粒加入水或PBS緩沖溶液中進行水合反應，得到高分子囊泡；或將固體微粒與需包埋或負載的物質加入水或PBS緩沖溶液中進行水合反應，得到載有負載物的高分子囊泡。
[0008]步驟3)中所述固體微粒與水（或PBS緩沖液）的質量體積比為50mg ： (5?10)mL ;所述固體微粒與需包埋或負載的物質質量比為1000 ： (5?100)。
[0009]步驟3)所述水合反應是指攪拌反應或先超聲反應再攪拌反應或先攪拌反應再超聲反應或攪拌超聲再攪拌；所述超聲時間為5?15min，所述超聲功率為40?100W，超聲頻率為20?500kHz ;所述攪拌時間為4?48h，所述攪拌轉速為100?800r/min。
[0010]所述需包埋或負載的物質為藥物、抗體、蛋白、基因片段或生長因子。所述藥物優選為阿霉素（D0X);所述抗體優選為帕尼單抗（Vectibix)、T-DM1 (Kadcyla)、抗體immunoglobulin G ;所述蛋白優選為小牛血清蛋白（BSA)。
[0011]步驟1)中所述的嵌段共聚物為二嵌段共聚物或多嵌段共聚物。
[0012]所述的嵌段共聚物為聚乙二醇-聚乳酸（PEG-PLA)、聚乙二醇-聚己內酯(PEG-PCL)、聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸（PLA-mPEG-PLA)或聚己內酯-聚乙二醇-聚己內酯（PCL-mPEG-PCL)。所述嵌段共聚物是由聚乙二醇與己內酯或丙交酯在催化劑的作用下反應制備得到。
[0013]所述PEG-PCL的制備方法為：將PEG溶解于有機溶劑（如：甲苯）中，同時加入微量辛酸亞錫，氬氣保護下，緩慢加入己內酯單體，于110°c恒溫攪拌48h (轉速為300r/min)，減壓旋蒸除去有機溶劑，過量冷乙醚中沉析，抽濾，得PEG-PCL嵌段共聚物；所述PEG與己內酯的摩爾比為1 :0. 2?5。
[0014]所述PEG-PLA的制備方法：稱取PEG和丙交酯，PEG與丙交酯的摩爾比為1 :0. 2?5) j_PEG、丙交酯和辛酸亞錫（微量）一起加入有機溶劑（如：甲苯）中，氮氣氛下于150°C恒溫攪拌18h (轉速為350r/min)，然后過量冷乙醚中沉析，抽濾，得PEG-PLA嵌段共聚物。
[0015]所述PLA-PEG-PLA的制備方法：稱取PEG和丙交酯，PEG與丙交酯的摩爾比為10 ：1?2;將PEG、丙交酯和辛酸亞錫（微量）一起加入有機溶劑（如：甲苯）中，氮氣氛下于140°C恒溫反應24h，然后冷乙醚中沉析，真空干燥后即得PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物。
[0016]所述PCL-PEG-PCL的制備方法：將PEG和己內酯單體，PEG與己內酯的摩爾比為10 :1?2 ;將PEG、己內酯以及辛酸亞錫（微量）一起加入有機溶劑（如：甲苯）中，氮氣保護下于140°C恒溫反應8h，過量冰乙醚沉淀抽濾，即得PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物。
[0017]步驟1)中所述的焚光染料為羅丹明（Rhodamine)、尼羅紅（Nile red)、藻紅蛋白(PE)或異硫氰酸熒光素（FITC)。所述羅丹明包括羅丹明B。
[0018]步驟1)中所述的有機溶劑為四氫呋喃（THF)、N, N- 二甲基甲酰胺（DMF)、N，N- 二甲基乙酰胺（DMAC)、二氯甲燒(DCM)、氯仿（CHC13)、醋酸甲酯（methyl acetate)、甲基氰（Acetonitrile)、乙醇（Ethanol)、甲基異丁酮（MIBK)、六氟異丙醇(HFIP)或丙酮(Acetone)中的一種以上。
[0019]步驟1)中所述攪拌的轉速為100?800r/min ；
[0020]步驟1)中所述攪拌時間為15?60min ;所述嵌段共聚物的用量為有機溶劑重量的5?50wt%，所述嵌段共聚物與熒光染料的重量比為1000 ： (1?50)。
[0021]所述高分子囊泡由上述復合方法制備得到。本發明制備的高分子囊泡平均粒徑為50 ?300nmo
[0022]所述高壓靜電發生裝置主要由高壓發生裝置、溶液儲存裝置、噴射裝置（即噴射頭）和收集裝置（即接收板）組成。
[0023]與現有技術相比，本發明具有如下優點及有益效果:
[0024](1)本發明通過改變高分子共聚物濃度、溶劑體系和靜電噴射條件，就可控制微粒的重量及尺寸；再通過水合法處理，就可得到具有納米級、尺寸均一的高分子囊泡；本發明制備高分子囊泡尺寸較為均一，基本維持在200nm左右；
[0025](2)高分子囊泡中雙親性高分子所構成的封閉的空腔可用于包裹藥物或基因等，因此高分子囊泡可作為一種新型藥物載體；并且由于藥物等物質和微粒在水相溶液中可以得到良好的分散，所以高分子囊泡的載藥效果均勻，即便是不同批次的質量也可基本相同，載藥的效果和效率不會有明顯的差別；
[0026](3)本發明的制備過程工藝簡單可行，生產效率高、重復性好，適合于不同需求的高分子囊泡大規模量產；
[0027](4)本發明的高分子囊泡可用于生物醫藥遞送、納米反應器及熒光探針相關領域。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明通過靜電噴射制備固體微粒的示意圖；1為帶電溶液即高分子溶液，2為電噴液體流，3為接地收集裝置即接收板；
[0029]圖2為實施例1制備的固體微粒的掃描電鏡照片；
[0030]圖3為實施例3制備的高分子囊泡的透射電鏡照片；其中⑴為1500倍的TEM圖，
(2)為10000倍的TEM圖；
[0031]圖4為實施例4制備的接枝熒光基團高分子囊泡負載D0X被細胞吞噬后的共聚焦顯微鏡照片(630倍)；其中(1)為被FITC標記的囊泡的激光共聚焦顯微鏡照片，(2)為D0X的激光共聚焦顯微鏡照片，⑶為D0X的白光條件下激光共聚焦顯微鏡照片，(4)為⑴?
(3)這三者的合并圖。
[0032]具體實施方法
[0033]以下結合實施例來進一步解釋本說明，但實施例并不對本發明做任何形式的限定。
[0034]實施例1
[0035]稱取0.5g 二嵌段共聚物PLA2QQQ-PEG2。。。，加入到lg的THF中，機械攪拌15min (攪拌的轉速為lOOr/min)，得到嵌段高分子溶液(嵌段共聚物的用量為有機溶劑的50wt% );將嵌段高分子溶液裝入帶有噴射頭的注射器中通過高壓靜電噴射法進行電噴，所述電噴的具體條件為:高壓