[发明专利]一种双组分基因载体及其应用

权利要求书

1.一种双组分基因载体，其特征在于，所述双组分基因载体由聚阳离子磁性纳米粒子和含巯基的刷型阴离子嵌段共聚物组成，其中，所述聚阳离子磁性纳米粒子的制备方法包括以下步骤：

(1) 制备阳离子聚合物                                                ，式中，R1选自：

，，，或  中的一种；其中，聚阳离子链段的数均分子量范围选自3000~7000 g mol^-1，m为20~40；

(2) 利用配体交换法，采用步骤(1)所述阳离子聚合物取代油酸修饰的磁性纳米粒子OA-Fe₃O₄表面的油酸，得到阳离子聚合物修饰的磁性纳米粒子Fe₃O₄，即为聚阳离子磁性纳米粒子；

所述含巯基的刷型阴离子嵌段共聚物的化学结构式：

， 

其中，聚（聚乙二醇甲基丙烯酸酯）链段的数均分子量范围选自6000~12000 g mol^-1，n为20~40，m为40~100，x∶m为10～30∶100。

2.根据权利要求1所述双组分基因载体，其特征在于，步骤(1)所述制备阳离子聚合物的方法具体为：(a) 以氢化钾与胆固醇反应物，使氢化钾与胆固醇末端的羟基充分反应，生成氧阴离子；(b) 以步骤(a)所得氧阴离子为引发剂，引发单体进行氧阴离子聚合反应，制备得到阳离子聚合物；

其中，步骤(a)中，所述氧阴离子的化学结构式如下所示：

；

所述单体为聚甲基丙烯酸-2-（烷基取代的氨基）乙酯类单体，其通式如下所示：

；

式中，R1选自：

、、或  中的一种。

3.根据权利要求2所述双组分基因载体，其特征在于，步骤(1)所述制备阳离子聚合物的方法具体为：(a) 无水无氧惰性气体保护条件下，将氢化钾与胆固醇溶解在四氢呋喃溶剂中，于40~45 ℃的温度中，引发反应约4~6小时，使氢化钾与胆固醇末端的羟基充分反应，生成氧阴离子；(b) 在无水无氧惰性气体氛围下，0~5 ℃的温度中，以步骤(a)所得氧阴离子为引发剂，引发单体进行氧阴离子聚合反应，反应约2~3 小时，最后用干燥的甲醇终止反应，纯化干燥后得阳离子聚合物；其中，步骤(a)中，氢化钾与胆固醇的摩尔比为1.8~2.2∶1；步骤(2)中，单体和引发剂的摩尔比为25~35∶1。

4.根据权利要求1所述双组分基因载体，其特征在于，所述含巯基的刷型阴离子嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：

(1) 制备ATRP大分子引发剂：将ATRP引发剂，在ATRP催化剂和催化剂配体的存在下，与单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯在乙醇和水的混合溶剂中进行ATRP反应，获得聚（聚乙二醇甲基丙烯酸酯）大分子引发剂，其化学结构式如下所示：

；

(2) 制备刷型嵌段共聚物：以上述聚（聚乙二醇甲基丙烯酸酯）大分子引发剂作为ATRP引发剂，在ATRP催化剂和催化剂配体的存在下，与单体甲基丙烯酸叔丁酯在乙醇和水的混合溶剂中进行ATRP反应，获得共聚物PPEGMA-b-PtBMA，其化学结构式如下所示：

； 

(3) 制备含巯基的刷型阴离子嵌段共聚物：在三氟乙酸存在的条件下，对上述PPEGMA-b-PtBMA共聚物进行水解，即获得所需的刷型嵌段共聚物PPEGMA-b-PMAA，其中，PMAA代表聚甲基丙烯酸链段；利用二碳酸二叔丁酯保护的胱氨，与刷型阴离子嵌段共聚物PPEGMA-b-PMAA反应后，加入二硫苏糖醇，获得PMAA链段中部分羧基被巯基化的刷型阴离子嵌段共聚物PPEGMA-b-PMAA_SH，即为所述含巯基的刷型阴离子嵌段共聚物。

5.根据权利要求4所述双组分基因载体，其特征在于，步骤(1)或步骤(2)中，单体与ATRP引发剂的摩尔比为： 10∶1~200∶1；ATRP引发剂与催化剂的摩尔比为：0.5∶1~1∶1；催化剂与催化剂配体的摩尔比为：1∶1~1∶5。