[发明专利]一种仿病毒结构高分子囊泡及其制备方法与应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种仿病毒结构高分子囊泡及其制备方法与应用。所述仿病毒结构高分子囊泡由不同两亲性嵌段共聚物进行自组装制备而成；或者由两亲性嵌段共聚物与水溶性聚合物进行自组装制备而成；所述高分子囊泡具有衣壳膜结构和膜表面的刺突结构，所述衣壳膜结构的内层和外层由两亲性嵌段共聚物中亲水链段或水溶性聚合物构成，所述内层和外层之间的中间层由两亲性嵌段共聚物中疏水链段构成。本发明的高分子囊泡具有仿病毒特异性结构，并且结构可控、重复性、可负载药物、生物相容性好、易于被细胞吞噬；本发明的方法操作简单，生产效率高；同时本发明的高分子囊泡，可用于高效纳米载体、药物控释及细胞成像相关领域。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种仿病毒结构高分子囊泡，具体涉及一种仿病毒核衣壳及表面刺突结构的高分子囊泡及其制备方法与应用。

背景技术

病毒作为结构最简单的一类非细胞型微生物，主要由核酸分子和蛋白衣壳组成；其基本结构有核心(核酸)和衣壳(蛋白或脂蛋白)，二者构成核衣壳。病毒特有的衣壳结构能屏蔽体内循环环境中的潜在破坏因素，如核酸酶、酸碱度等，具有保护基因遗传物质的功能。有些病毒粒子表面(尤其是在有囊膜的病毒粒子表面)有呈放射排列的突起物，称刺突(也称囊膜突起)。这些刺突有的是病毒的凝血素(能凝集红细胞)，用于起动病毒感染过程，具有诱生免疫保护作用以及中和抗体的能力；有的具有神经氨酸酶的活力，可促使病毒从宿主细胞上释放。

受病毒结构和功能的启发，一直以来各种仿病毒人工自组装纳米聚集体的不断出现，其中以仿病毒结构的脂质体囊泡和高分子囊泡最为典型。它们都是由一类由双亲性分子有序组合而成的中空球体；其球体的外壳膜层由双亲性分子构成，内部的亲水空腔可以用于包裹药物。在水溶液中，囊泡的膜可分为三层：两个内外侧的亲水层和一个处于内外亲水层中的疏水层，疏水层由于内外表面的亲水层而保持稳定。相比于由磷脂小分子自组装形成的脂质体囊泡，高分子囊泡是由大分子量的两亲性嵌段共聚物组成，其类病毒“核衣壳”的衣壳膜的纳米结构具有更高的稳定性。通过嵌段共聚物设计与合成，可在尺度上实现从微观到宏观调控，可对高分子链进行功能基团接枝修饰实现高分子囊泡的特定功能性设计。此外，纳米级(200nm以下)的高分子囊泡可以被细胞内吞，故可采用著名的特洛伊木马(Troian Horse)策略，用高分子囊泡包裹药物或基因片段等，避免体内循环环境中免疫系统辨识、吞噬，如核酸酶、酸碱度等。因此这类仿病毒结构高分子囊泡的结构和膜的特性给它带来许多方面的潜在应用，比如高效纳米载体、药物控释、纳米反应器等，在多功能药物载体的发展及生物医学领域具有重要的现实意义和应用价值。目前，仿病毒核衣壳的高分子囊泡已经有多种，但带有表面刺突结构的高分子囊泡还未有公开报道。

发明内容

从天然病毒的基本结构和特征出发，本发明的目的在于提供一种可负载药物、生物相容性好、易于被细胞吞噬的仿病毒核衣壳及表面刺突结构的高分子囊泡。

本发明的另一目的在于提供上述仿病毒结构高分子囊泡的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述仿病毒结构高分子囊泡的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种仿病毒结构高分子囊泡，主要由不同两亲性嵌段共聚物进行自组装制备而成；或者由两亲性嵌段共聚物与水溶性聚合物进行自组装制备而成；所述高分子囊泡具有衣壳膜结构和膜表面的刺突结构，所述衣壳膜结构的内层和外层由两亲性嵌段共聚物中亲水链段或水溶性聚合物构成，所述内层和外层之间的中间层由两亲性嵌段共聚物中疏水链段构成；其结构示意图如图1所示。

所述囊泡的尺寸为50nm～15μm。

所述仿病毒结构高分子囊泡还包括负载物。

所述不同两亲性嵌段共聚物中亲水链段的分子量≥2000Da，优选为2000～20000Da；所述不同两亲性嵌段共聚物中疏水链段的分子量≥2000Da，优选为2000Da～100000Da；