[发明专利]用于包封亲水载物的交联亲水空心圆球体的合成和用途

说明书

1.背景技术

[0001]使用包封的报道体系的分析是用于研究和检测生物和工业过 程中的分析物的重要工具。已经开发了很多包封报道体系的方法，其包含 使用交联的纳米胶囊。典型地，这些方法包含用水相乳化有机相以获得水 包油乳状液，其中所述乳状液包含多个两亲聚合物和在非水性疏水相中可 溶的报道体系。交联剂的加入导致交联纳米胶囊包封的报道体系的形成。 尽管这些方法适用于包封水不溶的报道体系，但是仍需要寻找适于包封水 溶性报道体系的方法。

2.发明概述

[0002]本文提供了包含水溶性报道体系的交联亲水纳米胶囊。所述纳 米胶囊包含亲水聚合物，具有交联的壳区域结构和亲水的核区域结构。可 以优化包含纳米胶囊的壳的孔隙率以保持水溶性报道体系，并且同时，允 许靶分析物的通过，例如，通过改变交联的壳区域结构的百分比。

[0003]通常，用于包封报道体系的方法需要报道体系溶于有机相中以 维持亲水壳。例如，美国专利号6,393,500描述了用水包油乳状液包封药 物活性试剂以形成胶束的方法，所述胶束具有渗透性的交联聚(丙烯酸)壳 和聚(己内酯)核。这方法不使用水溶性报道体系，因为水溶性报道体系保 留在用于胶束形成的水连续相中。

[0004]相反，本文描述的交联亲水纳米胶囊由逆胶束制成，所述逆胶 束用包含有机溶剂连续相，水，和多个亲水聚合物的逆乳状液系统形成。 为了促进水溶性报道体系的包封，将所述报道体系溶于水性缓冲液中并且 作为小滴悬浮在有机溶剂连续相中。

[0005]在一些实施方案中，用于形成逆胶束的聚合两亲物包含两个聚 合物嵌段：经由可裂解的接头部分连接的亲水聚合物嵌段和疏水聚合物嵌 段。所述亲水聚合物嵌段包含四个或更多个亲水单体单元，其可以任选用 取代基取代，所述取代基给予所述两亲物亲水性。疏水聚合物嵌段包含四 个或更多个疏水单体单元，以及两个或更多个包含官能团的单体单元，所 述官能团在交联剂存在下，能彼此交联相邻的聚合物。疏水单体单元包含 一个或多个官能团，当其存在时，其给予所述两亲物疏水性。

[0006]在一些实施方案中，通过用有机相乳化水相，以获得油包水乳 状液，来形成包含水溶性报道体系的交联亲水纳米胶囊，其中所述乳状液 包含多个两亲聚合物和一个或多个水溶性报道体系。所述两亲物在产生聚 合胶束的水性小滴周围聚集，所述水性小滴含疏水壳和含水溶性报道体系 的亲水核。将疏水壳交联并且裂解和/或修饰疏水成分以获得亲水壳。在一 些实施方案中，亲水聚合物嵌段可从亲水壳裂解以产生中空核。

[0007]在一些实施方案中，本文描述的水溶性报道体系包含标记的蛋 白质和标记的替代物分析物。标记的蛋白质可与标记的替代物分析物接触 以形成替代物分析物-标记蛋白质复合物。在一些实施方案中，蛋白质包含 荧光部分，这样，在替代物分析物被靶分析物取代时，可检测到荧光部分 荧光的增加。

[0008]在一些实施方案中，当替代物分析物结合到蛋白质时，将标记 蛋白质的荧光猝灭。所述猝灭可通过各种不同的机制实现。在一些实施方 案中，蛋白质和替代物分析物包含荧光部分，所述荧光部分当彼此紧密接 近时能够“自猝灭”。在其它一些实施方案中，借助于猝灭部分可实现猝 灭。

[0009]在其它实施方案中，交联亲水纳米胶囊可用于包封其它水溶性 材料，包括治疗剂和诊断剂。

[0010]在其它实施方案中，包封报道体系可用于检测目的分析物的存 在与否。分析物报道体系包含标记蛋白质和标记替代物分析物。标记蛋白 质可与标记替代物分析物接触以形成替代物分析物-标记蛋白质复合物。在 一些实施方案中，所述蛋白质包含荧光部分，以致当替代物分析物被靶分 析物取代时，可检测到荧光部分的荧光增加。

3.附图简述

[0011]图1描述了包含官能团的聚合两亲物，所述官能团能够将疏水 取代基转化为亲水取代基，或将亲水取代基转化为疏水取代基；

[0012]图2描述了聚合两亲物反乳状液条件的组合；

[0013]图3描述了使用反乳状液条件的聚合两亲物的交联；

[0014]图4描述了交联逆胶束转化为亲水纳米胶囊；