一種直鏈糊精基脂質(zhì)體及其制備方法
【專利摘要】一種直鏈糊精基脂質(zhì)體及其制備方法，屬于淀粉精深加工領(lǐng)域。本發(fā)明基于直鏈糊精具有還原端這一特性，采用聚合度（DP）30?35、分散性1.12?1.25的直鏈糊精為原料，通過還原胺化將氨基引入到直鏈糊精分子的還原端，利用該端基胺化的直鏈糊精引發(fā)γ?芐基?L?谷氨酸NCA開環(huán)聚合形成兩親性的直鏈糊精，并且通過納米沉淀法制備出粒徑為100?250 nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單易操作，原料成本低廉易得到，且所制備的直鏈糊精基脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，不易發(fā)生融合破裂，并具有良好的生物相容性、無毒性以及可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，在藥物傳遞、基因治療、生物成像、酶反應(yīng)器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種直鏈糊精基脂質(zhì)體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子脂質(zhì)體，特別涉及一種直鏈糊精基脂質(zhì)體及其制備方法，屬于淀粉精深加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]脂質(zhì)體是由兩親性磷脂在水中自組裝形成的一種雙層膜結(jié)構(gòu)，能同時(shí)包埋親、疏水性物質(zhì)，是目前深受關(guān)注的藥物載體系統(tǒng)。但原料磷脂的分子量小、易氧化、易相變使得其脂質(zhì)體膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定差，藥物易泄露，限制了其應(yīng)用。因此，本發(fā)明旨在利用自然界中來源廣泛的生物大分子制備一種生物基高分子脂質(zhì)體。
[0003]直鏈糊精是由支鏈淀粉經(jīng)普魯蘭酶專一性地水解得到的線性生物大分子，可通過乙醇沉淀分級(jí)技術(shù)進(jìn)行分子量的均一化處理，但其本身不具備兩親性。通過還原胺化反應(yīng)可將其還原端定點(diǎn)修飾，原位引發(fā)NCA開環(huán)聚合反應(yīng)形成兩親性直鏈糊精。相比與常規(guī)的疏水性修飾，端基化修飾引發(fā)的聚合反應(yīng)更具有定點(diǎn)修飾性和分子量可控制性，可有效地獲得一系列親疏水比例不同的兩親性糊精，實(shí)現(xiàn)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)小分子脂質(zhì)體本身存在的問題，提供一種直鏈糊精基高分子脂質(zhì)體及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案，一種直鏈糊精基脂質(zhì)體，包括乙胺化端基修飾的直鏈糊精以及由所述乙胺端基化的直鏈糊精為引發(fā)劑形成的兩親性直鏈糊精。
[0006]所述兩親性直鏈糊精基脂質(zhì)體為通過納米沉淀法制備得到的，粒徑在100-250nm之間、雙層膜厚度為7-10 nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體。
[0007]所述直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，步驟為:采用乙二胺通過還原胺化反應(yīng)對(duì)聚合度DP為30-35、分散系數(shù)為1.12-1.25的直鏈糊精進(jìn)行端基氨基化修飾，之后通過該氨基化修飾的兩親性直鏈糊精引發(fā)γ -芐基-L-谷氨酸NCA的開環(huán)聚合反應(yīng)，形成以直鏈糊精為親水段、聚芐基谷氨酸為疏水段的兩嵌段聚合物，然后通過納米沉淀法制備得到所述直鏈糊精基脂質(zhì)體。
[0008]具體步驟如下:
(1)端基乙胺化的直鏈糊精的制備:將乙二胺溶于二甲亞砜溶液中，得到體積濃度為
0.2%-0.5%的乙二胺/DMSO溶液;加入按質(zhì)量濃度計(jì)為2%-5%的直鏈糊精，混合均勻后置于50-60°C恒溫水浴中通氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)48-72h，反應(yīng)過程中每隔6h加入10-20mg硼氫化鈉;待反應(yīng)結(jié)束后用甲醇進(jìn)行洗滌，過濾、干燥，獲得端基乙胺化的直鏈糊精；
(2)兩親性直鏈糊精的制備:將步驟(I)獲得的端基乙胺化的直鏈糊精作為大分子引發(fā)劑溶解于schlenk管中的無水DMSO溶液中，加入單體γ -芐基-L-谷氨酸NCA，使引發(fā)劑與單體的摩爾比為1:20-50，在25°(:條件下聚合60-7211后倒入甲醇中終止反應(yīng)，并用甲醇洗滌3次、過濾、35 °C真空干燥48h獲得兩親性直鏈糊精； (3)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備:將步驟(2)所得的兩親性直鏈糊精溶于二甲亞砜溶液中，使其濃度為8-10mg/mL，待完全溶解后加入超純水使所獲溶液中兩親性直鏈糊精的濃度為l-2mg/mL，200rpm攪拌20 min后用3500Da的透析袋透析，得到粒徑為100_250nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體溶液。
[0009]所述直鏈糊精的制備過程為:將蠟質(zhì)玉米淀粉分散于pH5.0-6.0的0.05 mol/L的醋酸鈉緩沖液中，使淀粉與緩沖液的質(zhì)量/體積比為I %_ 5 %，1 O °C糊化3 O m i η后置于高壓滅菌鍋中135°C高壓糊化30min，待溶液冷卻至50-60°C;加10-50 U/g普魯蘭酶進(jìn)行脫支反應(yīng)8-12h，沸水浴滅酶15 min,5000 rpm離心10 min得到上清液;量取與上清液相同體積的乙醇溶液，通過恒流栗以0.5 mL/min的速度將其逐漸添加到上清液中，攪拌Sh后4°C靜置12h，8000 rpm離心15 min后取上清液，繼續(xù)以0.5mL/min的速度添加與上述相同體積的乙醇溶液，攪拌8h后4°C靜置12h，8000rpm離心15min，沉淀于40°C烘箱干燥過夜獲得聚合度為30-35，分散系數(shù)為1.12-1.25的直鏈糊精。
[0010]步驟(2)所開環(huán)聚合獲得的兩親性直鏈糊精聚γ-芐基-L-谷氨酸的分子量在5000-6000 Da之間。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
(I)通過本發(fā)明的制備方法，使得親水性較強(qiáng)的直鏈糊精呈現(xiàn)兩親性，且兩親性的比例可以通過聚合反應(yīng)的程度來控制，拓展了淀粉的應(yīng)用，而且工藝簡(jiǎn)單易操作，疏水段部分具有良好的生物相容性。
[0012](2)本發(fā)明的直鏈糊精基脂質(zhì)體具有典型的雙層膜結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的脂質(zhì)體不易氧化，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，制備方法簡(jiǎn)單、易進(jìn)行多功能化的組裝。
[0013](3)本發(fā)明制備的直鏈糊精基脂質(zhì)體生物相容性好、無毒性以及可生物降解，在藥物傳遞、基因治療以及生物成像方面具有廣闊的應(yīng)用前景，并可以進(jìn)一步制備成一種催化油水界面反應(yīng)的酶反應(yīng)器。
[0014](4)采用端基胺化的直鏈糊精作為大分子引發(fā)劑，通過引發(fā)NCA開環(huán)聚合反應(yīng)一步合成兩親性直鏈糊精，無需另外添加其他試劑，反應(yīng)簡(jiǎn)單，可有效調(diào)控親疏水比例從而實(shí)現(xiàn)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下文將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作更為詳盡的解釋說明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0016]如前所述，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足，本案發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期而深入的研究和大量實(shí)踐，得以提出本發(fā)明的技術(shù)方案，詳見下文。
[0017]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，其原理是基于直鏈糊精具有還原端這一特性，采用聚合度為30-35，分散性為1.12-1.25的直鏈糊精為原料，通過還原胺化將氨基引入到直鏈糊精分子的還原端，并利用該端基胺化的直鏈糊精引發(fā)γ-芐基-L-谷氨酸NCA開環(huán)聚合形成兩親性的直鏈糊精，然后通過納米沉淀法制備出粒徑為100-250 nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體。
[0018]在較為具體的實(shí)施案例之中，所述制備方法包括如下具體步驟: 實(shí)施例1
所述直鏈糊精的制備過程為:將蠟質(zhì)玉米淀粉分散于pH 5.0的0.05 mol/L的醋酸鈉緩沖液中，使淀粉與緩沖液的質(zhì)量/體積比為5%,100C糊化30min后置于高壓滅菌鍋中135°C高壓糊化30min，待溶液冷卻至50°C;加50U/g普魯蘭酶進(jìn)行脫支反應(yīng)12h，沸水浴滅酶15min，5000 rpm離心10 min得到上清液;量取與上清液相同體積的乙醇溶液，通過恒流栗以0.5mL/min的速度將其逐漸添加到上清液中，攪拌8h后4°C靜置12h，8000 rpm離心15min后取上清液，繼續(xù)以0.5mL/min的速度添加與上述相同體積的乙醇溶液，攪拌8h后4°C靜置1211，8000印111離心151^11，沉淀于40°(:烘箱干燥過夜獲得聚合度為35，分散系數(shù)為1.25的直鏈糊精。
[0019](I)端基乙胺化的直鏈糊精的制備:將乙二胺溶于DMSO溶液中使其濃度為0.5%，加入5%的直鏈糊精，混合均勻后置于50°C恒溫水浴中通氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)48h，反應(yīng)過程中每隔6h加入15 mg硼氫化鈉，待反應(yīng)結(jié)束后用甲醇進(jìn)行洗滌，過濾、干燥備用；
(2)兩親性直鏈糊精的制備:取干燥的端基乙胺化直鏈糊精溶于schlenk管中的無水DMSO溶液中，加入單體γ-芐基-L-谷氨酸NCA，使引發(fā)劑與單體的摩爾比為1: 20，室溫聚合60h后用甲醇終止反應(yīng)，50%甲醇洗滌3次、過濾、35 °C真空干燥48h獲得兩親性直鏈糊精。
[0020](3)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備:稱取兩親性直鏈糊精溶解在二甲亞砜溶液中，使其濃度為8-10mg/mL，將溶液置于漩渦振蕩器中混合5 min后，用注射器緩慢勻速注入超純水使其濃度為2mg/mL，200rpm攪拌20 min后，然后在純水中用3500Da的透析袋透析除去二甲亞砜，得到直鏈糊精基脂質(zhì)體溶液。
[0021]經(jīng)透射電鏡和激光粒度儀觀察分析得到直鏈糊精基脂質(zhì)體的平均粒徑為150nm，雙層膜厚度為7-10nmo
[0022]實(shí)施例2
所述直鏈糊精的制備過程為:將l%(w/v)錯(cuò)質(zhì)玉米淀粉分散于pH6.0的0.05 mol/L的醋酸鈉緩沖液中，100°C糊化30min，135°C再糊化30min，待溶液冷卻至60°C，加10U/g普魯蘭酶進(jìn)行脫支反應(yīng)8h，滅酶、離心取上清液，將上清用乙醇沉淀分級(jí)法進(jìn)行分離獲得的數(shù)均聚合度為30、分散系數(shù)為1.12的直鏈糊精備用。
[0023](I)端基乙胺化的直鏈糊精的制備:將乙二胺溶于DMSO溶液中使其濃度為0.2%，加入2%的直鏈糊精，混合均勻后置于50°C恒溫水浴中通氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)48h，反應(yīng)過程中每隔6h加入1 mg硼氫化鈉，待反應(yīng)結(jié)束后用甲醇進(jìn)行洗滌，過濾，干燥備用；
(2)兩親性直鏈糊精的制備:取干燥的端基乙胺化直鏈糊精溶于schlenk管中的無水DMSO溶液中，加入單體γ-芐基-L-谷氨酸NCA，使引發(fā)劑與單體的摩爾比為1: 50，室溫聚合72h后用甲醇終止反應(yīng)，50%甲醇洗滌、過濾、真空干燥獲得兩親性直鏈糊精。
[0024](3)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備:稱取兩親性直鏈糊精溶解在二甲亞砜溶液中，使其濃度為10mg/mL，將溶液置于漩渦振蕩器中混合5min后，用注射器緩慢勻速注入超純水使其濃度為lmg/mL，200rpm攪拌20 min后在純水中用3500Da的透析袋透析除去二甲亞砜，得到直鏈糊精基脂質(zhì)體溶液。
[0025]經(jīng)透射電鏡和激光粒度儀觀察分析得到直鏈糊精基脂質(zhì)體的平均粒徑為200nm,雙層膜厚度為7-10 nm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直鏈糊精基脂質(zhì)體，其特征在于:包括乙胺化端基修飾的直鏈糊精以及由所述乙胺端基化的直鏈糊精為引發(fā)劑形成的兩親性直鏈糊精。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述直鏈糊精基脂質(zhì)體，其特征在于:所述兩親性直鏈糊精基脂質(zhì)體為通過納米沉淀法制備得到的，粒徑在100-250nm之間、雙層膜厚度為7_10 nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體。3.權(quán)利要求1所述直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，其特征在于步驟為:采用乙二胺通過還原胺化反應(yīng)對(duì)聚合度DP為30-35、分散系數(shù)為1.12-1.25的直鏈糊精進(jìn)行端基氨基化修飾，之后通過該氨基化修飾的兩親性直鏈糊精引發(fā)γ -芐基-L-谷氨酸NCA的開環(huán)聚合反應(yīng)，形成以直鏈糊精為親水段、聚芐基谷氨酸為疏水段的兩嵌段聚合物，然后通過納米沉淀法制備得到所述直鏈糊精基脂質(zhì)體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，其特征在于具體步驟如下: (1)端基乙胺化的直鏈糊精的制備:將乙二胺溶于二甲亞砜溶液中，得到體積濃度為0.2%-0.5%的乙二胺/DMSO溶液;加入按質(zhì)量濃度計(jì)為2%-5%的直鏈糊精，混合均勻后置于50-60°C恒溫水浴中通氮?dú)鈹嚢璺磻?yīng)48-72h，反應(yīng)過程中每隔6h加入10-20mg硼氫化鈉;待反應(yīng)結(jié)束后用甲醇進(jìn)行洗滌，過濾、干燥，獲得端基乙胺化的直鏈糊精； (2)兩親性直鏈糊精的制備:將步驟(I)獲得的端基乙胺化的直鏈糊精作為大分子引發(fā)劑溶解于schlenk管中的無水DMSO溶液中，加入單體γ -芐基-L-谷氨酸NCA，使引發(fā)劑與單體的摩爾比為1:20-50，在25°(:條件下聚合60-7211后倒入甲醇中終止反應(yīng)，并用甲醇洗滌3次、過濾、35 °C真空干燥48h獲得兩親性直鏈糊精； (3)直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備:將步驟(2)所得的兩親性直鏈糊精溶于二甲亞砜溶液中，使其濃度為8-10mg/mL，待完全溶解后加入超純水使所獲溶液中兩親性直鏈糊精的濃度為l-2mg/mL，200rpm攪拌20 min后用3500Da的透析袋透析，得到粒徑為100_250nm的直鏈糊精基脂質(zhì)體溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，其特征在于所述直鏈糊精的制備過程為:將蠟質(zhì)玉米淀粉分散于pH 5.0-6.0的0.05 mol/L的醋酸鈉緩沖液中，使淀粉與緩沖液的質(zhì)量/體積比為I % - 5 %，1 O °C糊化3 O m i η后置于高壓滅菌鍋中13 5 °C高壓糊化30min，待溶液冷卻至50-60°C;加10-50 U/g普魯蘭酶進(jìn)行脫支反應(yīng)8_12h，沸水浴滅酶15min，5000 rpm離心1 min得到上清液;量取與上清液相同體積的乙醇溶液，通過恒流栗以0.5 mL/min的速度將其逐漸添加到上清液中，攪拌8h后4°C靜置12h，8000 rpm離心15min后取上清液，繼續(xù)以0.5mL/min的速度添加與上述相同體積的乙醇溶液，攪拌8h后4°C靜置12h，8000rpm離心15min，沉淀于40°C烘箱干燥過夜獲得聚合度為30-35，分散系數(shù)為1.12-1.25的直鏈糊精。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述直鏈糊精基脂質(zhì)體的制備方法，其特征在于:步驟(2)所開環(huán)聚合獲得的兩親性直鏈糊精聚γ -芐基-L-谷氨酸的分子量在5000-6000 Da之間。
【文檔編號(hào)】C08B33/00GK105884917SQ201610336292
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】金征宇, 田耀旗, 孫冰華, 胡秀婷, 陳龍, 楊哪, 王金鵬, 周星, 焦愛權(quán), 柏玉香
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)