论文部分内容阅读
在基因转染的过程中，如何设计和构建能够跨细胞内、外生理屏障，实现较高转染效率并具有低细胞毒性的基因载体系统一直是基因治疗领域的研究重点。本文成功制备了一种具有生物可降解性和质子缓冲能力的新型阳离子聚合物，并系统研究了其作为基因载体的可行性。本文以1-氨基-4-丁醇和1，4-丁二醇二丙烯酸酯，通过迈克尔加成反应，制备了分子中含有可降解酯键的聚（β-氨基酯）（PBAEs），并进一步通过接枝反应，利用在酸性环境中具有质子化能力的组氨酸对PBAEs进行修饰，制备出组氨酸接枝聚（β-氨基酯）(HGPAEs）。文中通过核磁共振碳谱、氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱等表征手段，系统研究并优化了HGPAEs的聚合条件。通过吸光度测试、酸碱滴定以及HGPAEs与聚丙烯酸的复合实验，证明HGPAEs的溶解性与pH有关，在酸性条件下溶解性显著增强。同时HGPAEs可减缓酸性环境pH的变化，并能与带负电的聚电解质结合形成纳米复合物。上述实验初步表明HGPAEs具有作为基因载体必备的复合负电性基因，促进基因逃离酸性内涵体和实现基因释放的潜质。本文进一步研究了HGPAEs用作基因载体时与报告质粒pDNA的相互作用。通过琼脂糖凝胶电泳阻滞实验、TEM测试、Zeta电位测试以及肝素钠电泳实验，证实了HGPAEs可通过静电作用将pDNA压缩，结合形成粒径在50-150nm之间、表面呈正电性的纳米复合物，该复合物在肝素钠溶液中具有较好的稳定性和抗解离能力。同时pH稳定性实验证明所制备的纳米复合物在中性pH下具有稳定的粒径，而在酸性环境下则会发生复合物的解离从而使得粒径变大。上述实验表明HGPAEs具有作为基因载体与pDNA结合形成稳定的纳米复合物、对基因提供有效的保护和在酸性条件中实现对基因的释放的能力。最后，通过与GFP报告质粒复合转染Miacapa-2细胞，证明了HGPAEs能够将质粒导入细胞，实现有效的基因转染。此外，MTT实验表明HGPAEs具有较低的细胞毒性，生物安全性好。由以上结论得出，HGPAEs可以作为一种很有潜力的新型阳离子聚合物基因载体。