專利名稱：一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備及應(yīng)用的制作方法
一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米超分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
囊泡是生命體的重要建筑塊，在化學(xué)、生物和材料科學(xué)領(lǐng)域有著重要而廣泛的應(yīng)用，例如藥物/基因傳遞體系，光豐收體系和微反應(yīng)器等(S.Zhou，C. Burger, B. Chu, Μ. Sawamura, N. Nagahama, Μ. Toganoh, U. Ε. Hackler, H. Isobe, Ε. Nakamura. Science 2001, 291，1944-1947 ； (2)D.Ε. Discher, Α. Eisenberg. Science2002，297，967—973 ； (3)Χ. Zhang, S. Rehm, Μ. Μ. Safont-Sempere, F. ffurthner. Nat. Chem. 2009，1，623-629.)。囊泡組裝體聚集/解聚的可控調(diào)控往往是實現(xiàn)這些功能的前提條件(X. Guo, F. C. Szoka. Acc. Chem. Res. 2003，36，335-341.)。因此，構(gòu)筑對于外界刺激具有良好響應(yīng)性的囊泡是當前一個十分熱門的研究課題。近年來人們通過努力已經(jīng)構(gòu)筑了對于外界光、電、熱和pH等刺激具有單一響應(yīng)性的囊泡(M. Lee, S. -J. Lee, L. -H. Jiang. J. Am. Chem. Soc. 2004，126，12724-12725 ；
(2)C. Wang, Q. Chen, H. Xu, Ζ. Wang, X. Zhang. Adv. Mater. 2010，22，2553—2555 ； (3) A. Napoli, M. Valentini,N. Tirelli,M. Muller, J. A. Hubbel 1. Nat. Mater. 2004，3，183-189 ； (4)Ε. Kim, D. Kim, H. Jung, J. Lee, S. Paul, N. Selvapalam, Y. Yang, N. Lim, C. G. Park, K. Kim. Angew. Chem.，Int. Ed. 2010，49，4405-4408.)，但對于多種外界刺激均具有可控響應(yīng)性的多刺激響應(yīng)囊泡的構(gòu)筑尚無報道，而多刺激響應(yīng)囊泡具有單一響應(yīng)性囊泡不具備的多功能性等優(yōu)點ο超分子手段是除共價鍵手段外的另一種構(gòu)筑兩親性組裝體的方法。由于以超分子手段構(gòu)筑的兩親性組裝體是通過多重弱的可逆的相互作用的協(xié)同作用而形成的，因此超分子兩親性材料是一類具有良好響應(yīng)性和可調(diào)控性的軟物質(zhì)材料。到目前為止，以氫鍵、電荷轉(zhuǎn)移和η…η相互作用等為代表的非共價鍵相互作用已經(jīng)被大量使用來構(gòu)筑超分子兩親性材料并展現(xiàn)出良好的性能(Y. Wang, H. Xu, X. Zhang. Adv. Mater. 2009，21， 2849-2864.)，但通過大環(huán)主體與客體的主-客體包結(jié)配位來構(gòu)筑超分子兩親性材料的報道還并不多見(Q. Yan, J. Yuan, Ζ. Cai, Y. Xin, Y. Kang, Y. Yin. J. Am. Chem. Soc. 2010，132， 9268-9270 ； (2) Y. J. Jeon, P. K. Bharadwaj, S. W Choi, J. W Lee, K. Kim. Angew. Chem. Int. Ed. 2002,41,4474-4476.)。以環(huán)糊精、磺化杯芳烴和葫蘆脲等為代表的大環(huán)主體與客體分子的包結(jié)配位相互作用通常是在生物兼容的水介質(zhì)中進行的，而這一介質(zhì)對于其它非共價鍵相互作用并非十分有利。由于這些大環(huán)主體同樣已被證明是生物兼容的分子(F. Perret, A. N. Lazar, A. W Coleman. Chem. Commun. 2006，2425-2438 ； (2) K. Wang, D. -S. Guo, H. -Q. Zhang, D. Li, X. -L. Zheng, Y. Liu. J. Med. Chem. 2009,52,6402-6412 ； (3) V. D. Uzunova, C. Cullinane, K. Brix, W M. Nau, A. I. Day. Org. Biomol. Chem. 2010,8,2037-2042 ； (4) K. Uekama, F. Hirayama, Τ. Irie. Chem. Rev. 1998,98,2045-2076.)，因此通過其與合適客體所構(gòu)筑的兩親性材料在生物技術(shù)和藥物領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
杯芳烴以其固有的錐式構(gòu)象和僵化的骨架結(jié)構(gòu)成為構(gòu)筑兩親性材料的理想分子。杯芳烴的錐式構(gòu)象是形成兩親性材料高曲率聚集的先決條件；杯芳烴僵化的骨架結(jié)構(gòu)能提高兩親性聚集體的穩(wěn)定性。但到目前為止除了兩個最近的利用杯芳烴空腔與客體包結(jié)配位作用構(gòu)筑兩親性聚集體的報道外(K. Wang，D. -S. Guo, Y. Liu. Chem. Eur, J. 2010， 16, 8006-8011 ； (2) V. Francisco, N. Basilio, L. Garci a-Ri ο, J. R. Leis, E. F. Maques, C. Vazquez-Vazquez. Chem. Commun. 2010，46，6551-6553.)，其它通過杯芳烴構(gòu)筑囊泡的報道均是通過在其上下緣一面修飾親水基團一面修飾疏水基團的共價鍵合成的方法而得到的。目前，利用抗癌藥物對癌癥患者進行治療過程中抗癌藥物在殺傷癌細胞的同時對人體正常細胞也有很大的毒害作用，因此制備生物兼容的納米載體材料對抗癌藥進行負載、運輸和靶向釋放以此來減少抗癌藥對于正常細胞的毒害作用或者提高抗癌藥對癌細胞的殺傷效果在日常生活中具有巨大的實際應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)分析，提供一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備及應(yīng)用，該超分子囊泡系基于磺化杯[4]芳烴和不對稱紫精二元超分子組裝的多刺激響應(yīng)囊泡，磺化杯[4]芳烴的存在可以誘導(dǎo)不對稱紫精的臨界聚集濃度下降大約1000 倍，因而形成該超分子囊泡所使用的兩個組分的濃度很低，因此其對負載的藥物具有高的負載率；該超分子囊泡可以對外界溫度、氧化_還原以及環(huán)糊精的加入等刺激具有良好的響應(yīng)性，此外該超分子囊泡可以負載親水的抗癌藥阿霉素，負載后的阿霉素對癌細胞的殺傷作用較之單純的阿霉素并沒有改變，而其對正常細胞的毒害作用較之單純的阿霉素有明顯的下降。本發(fā)明的技術(shù)方案一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其構(gòu)筑單元以磺化杯[4]芳烴為主體，簡稱C4AS，以不對稱紫精為客體，簡稱MVC12,通過主-客體包結(jié)配位相互作用構(gòu)筑超分子組裝體，構(gòu)筑單元C4AS和MVC12的結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其構(gòu)筑單元以磺化杯[4]芳烴為主體，簡稱C4AS，以不對稱紫精為客體，簡稱MVC12,通過主-客體包結(jié)配位相互作用構(gòu)筑超分子組裝體，構(gòu)筑單元C4AS和MVC12的結(jié)構(gòu)如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其特征在于所述超分子囊泡溶液中的超分子囊泡在5-70°C兩個溫度點范圍內(nèi)隨外界溫度的升高而解聚， 隨著外界溫度的降低而再次生成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其特征在于所述超分子囊泡溶液中的超分子囊泡通過加入環(huán)糊精而解聚，所述環(huán)糊精包括α -環(huán)糊精、 β -環(huán)糊精和Y _環(huán)糊精，其在超分子囊泡溶液中的濃度分別為0. 16mM、0. 24mM和0. 24mM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其特征在于所述超分子囊泡溶液中的超分子囊泡隨著不對稱紫精單元MVC12的單電子還原而變小，具體實施方法是在超分子囊泡溶液中加入過量的水合胼使不對稱紫精單元還原到自由基陽離子狀態(tài)即單電子還原，超分子囊泡的平均粒徑縮小到原來的三分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其特征在于所述超分子囊泡溶液中的超分子囊泡隨著不對稱紫精單元MVC12的雙電子還原而解聚，具體實施方法是將1. 6V的還原電勢作用于超分子囊泡溶液中，30分鐘后不對稱紫精單元MVC12 將還原到電中性狀態(tài)，即雙電子還原，并使超分子囊泡完全解聚。
6.一種如權(quán)利要求1所述基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡的應(yīng)用，其特征在于 將親水的抗癌藥阿霉素負載到超分子囊泡的空腔內(nèi)。
全文摘要
一種基于磺化杯[4]芳烴的納米超分子囊泡制備，其構(gòu)筑單元以磺化杯[4]芳烴為主體(C4AS)，以不對稱紫精為客體(MVC12)，通過主-客體包結(jié)配位相互作用構(gòu)筑超分子組裝體，制備方法是將C4AS和MVC12溶解于水中并均勻混合即可。本發(fā)明的優(yōu)點是制備方法簡便，主、客體原料用量少，對藥物的負載率高；該超分子囊泡對外界溫度、氧化-還原以及環(huán)糊精的加入等刺激在短時間內(nèi)就具有良好的響應(yīng)性；該超分子囊泡可以負載親水的抗癌藥阿霉素且負載后的阿霉素對癌細胞的殺傷作用較之單純的阿霉素并沒有改變，而其對正常細胞的毒害作用較之單純的阿霉素有明顯的下降，其在抗癌藥物負載、運輸和靶向釋放領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號A61K47/48GK102258471SQ201110103029
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者劉育, 王魁, 郭東升 申請人:南開大學(xué)