[发明专利]mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物，具体涉及一种mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物及其制备方法。

背景技术

玉米醇溶蛋白（zein）存在于玉米胚乳中，是一种天然的混合醇溶蛋白（包含alpha,beta,gamma,delta四种组分）。它具有很好的生物相容性，低吸水性，被广泛应用于药物的包裹、运输等领域。目前人们直接将玉米醇溶蛋白作为药物和营养素的包衣材料，这种混合的醇溶蛋白在水溶液中形成的微球粒径分布较大，不利于控制粒径分布与药物的可控释放。此外，这种zein微球的溶解性和稳定性较为有限。

在混合醇溶蛋白中，α-玉米醇溶蛋白（α-zein）组分约占60%，它具有丰富自组装行为，且为组分单一的大分子，非常适合作为药物、营养素等的包裹运输材料。α-zein是疏水性的，接枝上亲水性物质使其变成两亲性醇溶蛋白，那么这种两亲性的α-zein就能够溶于水，用于提高疏水类药物、营养素的可控释放和生物利用率。此外，对更好的利用玉米资源及农产品的深加工与转化也有着十分重要的意义。

发明内容

本发明为解决现有玉米醇溶蛋白作为药物和营养素的包裹材料，不利于控制药物的释放与粒径分布均一的技术问题，提供了一种mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物，该聚合物首先由mPEG与丁二酸酐反应制备得到mPEG-COOH；再由mPEG-COOH与α-玉米醇溶蛋白反应制备得到mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物；

所述mPEG的重均分子量为1KDa～50KDa；

所述α-玉米醇溶蛋白的重均分子量为22KDa～26KDa；

所述α-玉米醇溶蛋白是由下述方法制备得到的：首先将玉米醇溶蛋白溶于N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；再在二氯甲烷或乙醚中反复萃取；最后将萃取后的沉淀物溶于90%以上甲醇或乙醇溶液，离心取上清液，并用水稀释至浓度80%以下，过滤后的固体用正己烷或石油醚洗涤，真空干燥后得到；

所述聚合物的重均分子量为23KDa～76KDa，其具体结构如下式所示：

一种mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）将mPEG溶于二氯甲烷中，加入过量的丁二酸酐，45～65℃水浴，搅拌3～7h，在乙醚和二氯甲烷中反复沉淀，真空过夜，将得到白色粉末溶于水后，透析并冻干后得到mPEG-COOH；

（2）将mPEG-COOH溶于N-甲基吡咯烷酮中，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐（EDC·HCl）和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，mPEG-COOH、EDC·HCl和NHS的摩尔比1:1.2:1.2，搅拌3～6h，将上述混合液缓慢滴加至α-zein的二甲基亚砜溶液中，mPEG-COOH与α-zein的摩尔比为5:1，室温搅拌24～28h，反应完毕后，在乙醚和N-甲基吡咯烷酮中反复沉淀，干燥，将得到的产物溶于水，透析并冻干后得到白色mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物。

在上述技术方案中，步骤（1）中所述的搅拌速度为300～700rpm，搅拌时间为5h。

在上述技术方案中，步骤（1）中所述的反复沉淀的次数为2～6次。

在上述技术方案中，步骤（1）中所述的透析时间为两天。

在上述技术方案中，步骤（2）中所述的反复沉淀的次数为2～6次。

在上述技术方案中，步骤（2）中所述的透析时间为1～4天。

本发明具有以下的有益效果：

本发明是对玉米醇溶蛋白进行纯化后得到纯净的α-zein组分，再在其上成功接枝亲水性物质mPEG变成两亲性醇溶蛋白（附图1，2可证明）。mPEG具有很好的水溶性和生物相容性，是美国FDA认证安全的食品、药品材料，使它与α-zein蛋白发生反应，可以将mPEG良好的水溶性，转移到结合物上，使α-zein能够溶于水并包裹疏水类药物和营养素等。

并且，本发明方法制备得到的mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物溶于水后，能够形成稳定存在且尺寸均一的微球（粒径在80～100nm），比混合的玉米醇溶蛋白的粒径小，可提高疏水类药物、营养素的溶解度和生物利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例1制备的mPEG接枝α-玉米醇溶蛋白聚合物的红外光谱图。