一種改性聚乙烯亞胺的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，包括：（1）將聚乙烯亞胺PEI加入三蒸水中，水浴加熱攪拌至溶解，得到溶液A；其中聚乙烯亞胺PEI和三蒸水的用量比為3g：6-15mL；（2）將二氧化碳CO2通入溶液A中，室溫條件下，持續(xù)鼓泡3-8h，攪拌，得到溶液B；（3）將上述溶液B冷凍干燥、研磨，即得。本發(fā)明快速、簡捷、高效、廉價并且操作方便，可用于基因轉(zhuǎn)染和生物醫(yī)學(xué)方面，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種改性聚乙烯亞胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚乙烯亞胺衍生物的制備領(lǐng)域，特別涉及一種改性聚乙烯亞胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基因治療可用十先天性遺傳疾病(血友病、肌肉萎縮癥、囊胞性纖維癥等)和嚴(yán)重后天獲得性疾病(心血管疾病、創(chuàng)傷、感染性疾病和癌癥等)的治療。但是缺乏高效低毒的基因運送載體成為基因治療的主要障礙。近年來，非病毒載體受到關(guān)注，由于非病毒載體是病毒載體的重要補(bǔ)充途徑，轉(zhuǎn)染效率較低，但一般比病毒載體安全，體內(nèi)可反復(fù)應(yīng)用。基于表達(dá)質(zhì)粒的轉(zhuǎn)染，目前人們努力改善非病毒載體。非病毒載體通常利用多價陽離子聚合物或脂質(zhì)體來包裹質(zhì)粒DNA或反義寡核苷酸，利用表面多余的陽離子電荷粘附在細(xì)胞表面，進(jìn)入細(xì)胞。近幾十年，非病毒載體有了很大的提高，所用陽離子聚合物基因載體由十具有無基因尺寸限制、可大量生產(chǎn)且產(chǎn)品質(zhì)量重復(fù)性好、價格低、使用簡單方便、易于修飾等優(yōu)點，受到研究者的廣泛關(guān)注。其中，聚乙烯業(yè)胺(Polyethylenimine,PEI)由于具有較高的電荷密度以及良好的質(zhì)子緩沖能力而受到廣泛的關(guān)注，是目前研究最多的陽離子聚合物基因載體之一:25kDa支化PEI (25kDa bPEI)和22kDa線性PEI (22kDalPEI)在目前的高分子基因載體領(lǐng)域被稱作“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。然而這兩種PEI的分子量較高、其復(fù)合物表面電荷密度較高，具有較高的細(xì)胞毒性，其最主要原因是表面有大量氨基，導(dǎo)致細(xì)胞毒性很大，因此PEI在基因轉(zhuǎn)染方面受到很大的限制，由于PEI對CO2有很強(qiáng)的吸附作用，而且吸附后相對穩(wěn)定，分解溫度在100°C~200°C。鑒于以上原因，這種改性后的PEI衍生物顯得意義重大，目前的研究文獻(xiàn)和專利，未利用CO2對PEI進(jìn)行改性的文章。我利用CO2氣體通入PEI溶液的方法，得到了一種更簡單、更省時、更快速的改性PEI的方法制備PEI衍生物的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，該方法快速、簡捷、高效、廉價并且操作方便；該發(fā)明所使用的原材料易得，具有良好的生物相容性，具有應(yīng)用其做后相關(guān)實驗分析的潛力。
[0004]本發(fā)明的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，包括:
[0005]( I)將聚乙烯亞胺PEI加入三蒸水中，水浴加熱攪拌至完全溶解成透明的液體，得到溶液A ;其中聚乙烯亞胺PEI和三蒸水的用量比為3g:6-15mL ；
[0006](2)將二氧化碳CO2通入溶液A中，室溫條件下，持續(xù)鼓泡3_8h，攪拌使反應(yīng)充分，得到溶液B ；
[0007](3)將上述溶液B冷凍干燥、研磨，即得改性聚乙烯亞胺(改性后的黃色固體粉末)。
[0008]所述步驟(1)中聚乙烯亞胺PEI的重均分子量為25000。
[0009]所述步驟(1)中水浴加熱攪拌為用數(shù)顯磁力恒溫攪拌器，水浴溫度控制在35-40°C，加熱攪拌 10-20min。[0010]所述步驟(2)中攪拌為用數(shù)顯磁力恒溫攪拌器攪拌。
[0011]所述步驟(3)中冷凍干燥為先在_80°C條件下冷凍，在轉(zhuǎn)移至凍干機(jī)中干燥。
[0012]所述步驟(3)中冷凍干燥時間為2-3d。
[0013]所述步驟(3)中冷凍干燥所用的容器為4mL的EP管。
[0014]所述步驟(3)中研磨為用研缽將冷凍干燥得到的黃色固體研磨成黃色粉末。
[0015]所述步驟(3)中所得的改性聚乙烯亞胺中，每個PEI分子中有56.3%的氨基被酰胺化。[0016]本發(fā)明是對于應(yīng)用CO2對PEI改性的初步的研究，降低PEI表面氨基數(shù)量，對于了解改性后的PEI衍生物對細(xì)胞毒性的影響與應(yīng)用具有重要的意義。
[0017]有益.效果
[0018](I)本發(fā)明方法快速、簡捷、高效、廉價并且操作方便；
[0019](2)本發(fā)明所使用的原材料廉價易得，具有良好的生物相容性，具有應(yīng)用其做后相關(guān)實驗分析的潛力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為支化PEI水溶液通入CO2前后的效果圖；
[0021]圖2為分別將支化PEI和所制備的黃色粉末PE1-CO2溶于氘代水，所顯示的核磁共振碳譜圖；
[0022]圖3為支化PEI和所制備的黃色粉末PE1-CO2的紅外光譜圖；
[0023]圖4為支化PEI和所制備的黃色粉末PE1-CO2的熱重分析(TG)圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0025]實施例1
[0026](I)將3g支化PEI加入15mL三蒸水中加熱攪拌使其迅速溶解，得到溶液A ；
[0027](2)將二氧化碳(CO2)通入A溶液中，室溫下，持續(xù)鼓泡5h，并攪拌使反應(yīng)充分，得到溶液B。依照以上步驟所得到的A和B溶液照片如圖1所示。
[0028]將溶液B取2mL與EP管中，冷凍干燥，研磨，即得改性后的黃色固體粉末。依照以上步驟所得到黃色粉末和支化PEI分別取SOmg溶于1.5mL的D20，做核磁共振碳譜，所得到結(jié)果如圖2所示。
[0029]將實施例1得到黃色粉末和支化PEI做元素分析，依照以上步驟所得到分析檢測結(jié)果如表1所示。表1為支化PEI和所制備的黃色粉末PE1-CO2的元素分析檢測表；
[0030]表1
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，包括: (1)將聚乙烯亞胺PEI加入三蒸水中，水浴加熱攪拌至溶解，得到溶液A;其中聚乙烯亞胺PEI和三蒸水的用量比為3g:6-15mL ； (2)將二氧化碳CO2通入溶液A中，室溫條件下，持續(xù)鼓泡3-8h，攪拌，得到溶液B； (3)將上述溶液B冷凍干燥、研磨，即得改性聚乙烯亞胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中聚乙烯亞胺PEI的重均分子量為25000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中水浴加熱攪拌為:用數(shù)顯磁力恒溫攪拌器，水浴溫度控制在35-40°C，加熱攪拌10_20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中冷凍干燥為先在-80 V冷凍，然后在凍干機(jī)中干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中冷凍干燥時間為2-3d。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚乙烯亞胺的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中每個聚乙烯亞胺PEI分子中有56.3%的氨基被酰胺化。
【文檔編號】C08G73/04GK103804686SQ201410060569
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】朱利民, 巫寒冰, 權(quán)靜 申請人:東華大學(xué)