新型殼聚糖衍生物的合成及其基因轉(zhuǎn)運研究.pdf

1、基因治療需要解決的首要問題是開發(fā)安全、高效的基因載體。殼聚糖(CS)作為基因載體具有生物相容性好、安全性高等優(yōu)點，但不經(jīng)改性修飾的CS基因轉(zhuǎn)運效率低;而CS的改性修飾又因其在非水介質(zhì)中的難溶性，受到諸多限制。1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽([BMIM]Ac)離子液體可以溶解CS，解決了制備新型殼聚糖衍生物的溶解性限制難題，并有利于促進反應(yīng)進行、提高取代度。本論文采用[BMIM]Ac溶劑，合成了殼聚糖接枝聚乙烯亞胺(PEI)、殼聚糖接枝單甲

2、氧基聚乙二醇胺(mPEG-NH2)和PEI、雙重刺激響應(yīng)殼聚糖接枝mPEG-NH2和PEI衍生物，并研究了它們的基因轉(zhuǎn)運性能。
　　以羰基二咪唑(CDI)為選擇性活化試劑，[BMIM]Ac為均相溶劑，通過兩步親核取代反應(yīng)對CS進行PEI高效接枝，得到一系列CS-g-PEI-x脲類接枝聚合物，反應(yīng)速度快、產(chǎn)物取代度高。采用FTIR、1HNMR、13C-CP/MAS NMR、GPC等手段對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。酸堿滴定、瓊脂糖凝膠電泳和

3、激光粒度儀測試結(jié)果表明，隨著PEI接枝率的增加，CS-g-PEI-x對DNA的延滯能力和壓縮能力增強。在Hep-2細胞中的基因轉(zhuǎn)運結(jié)果表明，PEI接枝率為4.5％時，CS-g-PEI具有最佳的基因轉(zhuǎn)運效率和較低的細胞毒性。
　　采用上述方法，以mPEG-NH2和PEI對CS進行修飾，得到CS-g-mPEG-g-PEI-x接枝聚合物。FTIR、1HNMR、UV、GPC等測試結(jié)果表明，mPEG-NH2和PEI接枝到CS分子鏈上。酸堿滴

4、定和瓊脂糖凝膠電泳表明，PEI接枝率接近時，提高mPEG-NH2接枝率對質(zhì)子緩沖能力影響不顯著，但DNA延滯能力減弱。氮磷比（N/P）為6的CS-g-mPEG-g-PEI-x/DNA復(fù)合物能夠有效抵抗0.10μg/μL肝素鈉和2.0U核酸酶的破壞。10％血清條件下Hep-2細胞中的基因轉(zhuǎn)運結(jié)果表明，CS-g-mPEG-g-PEI聚合物細胞毒性低，mPEG-NH2接枝率為2.9％時基因轉(zhuǎn)運效率最好。
　　從殼寡糖出發(fā)，合成了酸敏感酰

5、腙鍵和還原敏感二硫鍵交聯(lián)雙重刺激響應(yīng)殼聚糖(SRCS);采用前述方法，對SRCS進行mPEG-NH2和PEI共價接枝修飾，得到SRCS-g-mPEG-g-PEI聚合物。利用1HNMR、13C-CP/MAS NMR、FTIR、UV和GPC等手段對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。SRCS-g-mPEG-g-PEI能夠有效壓縮DNA，形成的復(fù)合物(N/P≥10)在0.10μg/μL肝素鈉、2.0 U核酸酶及25％血清中能夠穩(wěn)定存在，在pH=5.0的酸環(huán)境