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关键词：
小分子化合物ZL-004,白细胞减少,升高白细胞
发表时间：
2013-09-07 10:09:17
聚酰胺_胺树枝状高分子的聚乙二醇改性及作为基因载体的性能
李彩云 | -> | 558| 0| 1.906852MB |基因载体,树枝状高分子,聚乙二醇,细胞毒性,转染
摘要: 以IDPI 为偶联剂, 由相对分子量2000 的甲氧端基聚乙二醇 (mPEG-2k) 和5 代聚酰胺-胺 (PAMAM-G5)通过二步法合成了聚酰胺-胺-聚乙二醇 (PAMAM-PEG) 共聚物。红外光谱和1H NMR 谱分析证实了共聚物的生成, 并计算出2 个共聚物的聚乙二醇 (PEG) 结合率分别为10%和30%。MTT 法的结果发现, PEG 修饰后共聚物的细胞毒性明显降低, 随PEG 结合率的提高, 毒性下降更明显。凝胶阻滞电泳说明, PAMAM-PEG 可以与DNA结合形成复合物。动态光散射的测定数据证明, 当N/P≥50 时, 共聚物/DNA 复合物的粒径在150～200 nm, zeta电位在10～25 mV。基因转染的结果表明, 在N/P≤50 时, PAMAM-PEG共聚物的基因转染率稍低于PAMAM-G5,但可以通过提高N/P 值或延长转染时间的方法来提高转染率。综合考虑毒性和转染率, PAMAM-PEG-13 比PAMAM-PEG-39 的改性效果更好。
随着基因治疗的发展, 非病毒基因载体的研究也越来越深入。树枝状高分子聚酰胺-胺 (PAMAM
dendrimer) 是近年发展起来的一类重要的聚阳离子型非病毒型基因载体, 它具有三维有序、对称性、单分散性和功能性等优点。PAMAM 分子的外周含有大量的伯胺, 质子化后能成为正电性基团, 容易与负电性的基因发生结合, PAMAM 分子内部也存在许多空隙, 使其具有负载药物的能力[1−3]。一般来说, PAMAM由于表面阳离子密度较大, 在转染过程中作用于细胞膜的正电位也较大, 容易对细胞造成损害, 有一定的细胞毒性[4]。PEG 作为常用的生物材料, 具有无毒、无免疫原性、优良的生物相容性、极强的亲水性等优点[5, 6]。实践表明, 经PEG改性 (PEG 化或EGylation)后的基因载体可以明显减少被体内网状内皮系统(RES) 的吞噬, 延长基因传递系统在血液循环中的半衰期。PEG 连接在PAMAM 表面的伯胺基团上,表面氨基减少, 加上它的屏蔽作用, 使表面正电位下降, 细胞毒性有所下降。近年, 国内外学者对PAMAM的PEG 化进行了研究, Qi 等[7]提出, 采用PEG-5000修饰PAMAM-G5, PEG 结合率8% 时的基因转染率最好。Kim 等[8]曾报道, 采用PEG-500 或PEG-750 改性,PEG 结合率≤25%时可有效降低毒性, 并能保持良好的水溶性。
dendrimer) 是近年发展起来的一类重要的聚阳离子型非病毒型基因载体, 它具有三维有序、对称性、单分散性和功能性等优点。PAMAM 分子的外周含有大量的伯胺, 质子化后能成为正电性基团, 容易与负电性的基因发生结合, PAMAM 分子内部也存在许多空隙, 使其具有负载药物的能力[1−3]。一般来说, PAMAM由于表面阳离子密度较大, 在转染过程中作用于细胞膜的正电位也较大, 容易对细胞造成损害, 有一定的细胞毒性[4]。PEG 作为常用的生物材料, 具有无毒、无免疫原性、优良的生物相容性、极强的亲水性等优点[5, 6]。实践表明, 经PEG改性 (PEG 化或EGylation)后的基因载体可以明显减少被体内网状内皮系统(RES) 的吞噬, 延长基因传递系统在血液循环中的半衰期。PEG 连接在PAMAM 表面的伯胺基团上,表面氨基减少, 加上它的屏蔽作用, 使表面正电位下降, 细胞毒性有所下降。近年, 国内外学者对PAMAM的PEG 化进行了研究, Qi 等[7]提出, 采用PEG-5000修饰PAMAM-G5, PEG 结合率8% 时的基因转染率最好。Kim 等[8]曾报道, 采用PEG-500 或PEG-750 改性,PEG 结合率≤25%时可有效降低毒性, 并能保持良好的水溶性。
PAMAM随着“代”数增加, 转染率和细胞毒性也同时增加[9]。1～3 代的PAMAM 毒性很小, 但基因转染率却很低, PEG 改性没有意义; 4 代PAMAM有一定毒性、但改性后使本来就不高的基因转染率变得更低, 使用价值不高; 5 代PAMAM 的毒性较大,单独使用受限制, 改性后毒性有很大改善, 而转染率损失在尚可接受的范围。本文采用mPEG-2k 修饰PAMAM-G5, 制备了两种不同PEG 结合率的PAMAMPEG共聚物, 通过红外、核磁表征谱确定共聚物的化学结构; 通过粒径和zeta 电位测定、MTT (四甲基偶氮唑蓝) 细胞毒性试验、凝胶电泳和细胞转染试验等评价基因传递系统的体外性能, 研究不同PEG 结合率对PAMAM的细胞毒性和转染率的影响, 为降低PAMAM-G5 的细胞毒性提供有效途径。
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