基于改性聚乙烯亞胺的基因藥物傳遞體系研究.pdf

1、本研究針對目前基因及藥物傳遞體系前沿的研究方向，將改性聚乙烯亞胺(PEI)和超分子組裝技術(shù)結(jié)合，為構(gòu)建新型的基因傳遞體系和基因、藥物控釋涂層提供新途徑。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴成功合成了具有pH刺激響應(yīng)電荷逆轉(zhuǎn)的大分子CPEI，其在中性條件下表面電位在-20mV左右，呈負(fù)電性，但在酸性條件下，呈現(xiàn)出電荷逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)帶上正電，表面電位在+2.0mV。隨著在酸性環(huán)境中時間的增加，其正電性也由于側(cè)基的水解而增強(qiáng)。以此大分子為組分，與

2、預(yù)組裝得到的PEI-DNA復(fù)合粒子進(jìn)行層層自組裝，構(gòu)建得到負(fù)載有PEI-DNA復(fù)合粒子的多層膜，12雙層的膜厚接近120nm。進(jìn)一步的研究表明，該多層膜呈現(xiàn)出了CPEI所帶來的電荷逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，能夠?qū)H發(fā)生刺激響應(yīng)，在pH小于6.0的情況下釋放得到含有DNA的復(fù)合粒子。這一具有pH響應(yīng)功能的基因薄膜涂層為原位釋放、轉(zhuǎn)染細(xì)胞提供了新的可能。
　　 ⑵制備了二茂鐵修飾的PEI(BPEI-Fc)，利用二茂鐵的疏水性誘導(dǎo)形成膠束，其臨界

3、膠束濃度為0.046mg/mL。該膠束成功負(fù)載了疏水性的小分子藥物阿霉素，包覆量為7.7％。載有阿霉素的膠束與DNA成功復(fù)合形成藥物基因雙傳遞的預(yù)組裝體，并與磺化葡聚糖進(jìn)行了層層自組裝，構(gòu)建了具有藥物基因雙傳遞功能的多層膜。該種多層膜50雙層能夠負(fù)載阿霉素6.95μg/cm2，并能在雙氧水刺激下釋放出接近90％的阿霉素。在隨后的細(xì)胞試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，載入多層膜內(nèi)的阿霉素確實(shí)能夠抑制肝癌細(xì)胞的生長，50雙層的多層膜72h小時相對TCPS的細(xì)胞活

4、性不到20％。綠色熒光蛋白質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，多層膜能夠?qū)崿F(xiàn)HEK293細(xì)胞和肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)染和蛋白質(zhì)的表達(dá)。這一具備藥物和基因雙傳遞功能的薄膜涂層為解決癌癥抗藥性問題提供了新的途徑。
　　 ⑶利用二茂鐵與β-環(huán)糊精的主客體嵌套作用，將已合成的二茂鐵修飾的PEI，與β-環(huán)糊精充分復(fù)合形成粒徑在169nm的粒子。將粒子與DNA復(fù)合后，構(gòu)建了β-環(huán)糊精輔助傳遞DNA的液相傳遞粒子，考察了不同N/P值下的復(fù)合粒子的理化特性及復(fù)合

5、規(guī)律。在N/P值為1時，DNA尚未完全與BPEI-Fc-CD復(fù)合，在N/P值為2時，DNA才完全被BPEI-Fc-CD復(fù)合到粒子中。當(dāng)N/P值大于等于7時，DNA才被完全的包覆在了粒子內(nèi)部。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，粒子在體外細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中相對穩(wěn)定，沒有發(fā)生明顯的聚集。在轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該種液相的傳遞基因的復(fù)合粒子，在環(huán)糊精的輔助作用下，確實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)相對于傳統(tǒng)PEI而言更高的轉(zhuǎn)染率和更好的細(xì)胞相容性，其基因轉(zhuǎn)染效率超過18％。這一結(jié)果為構(gòu)建理想的