陽(yáng)離子基多響應(yīng)性聚合物的RAFT制備及其在基因載體中的應(yīng)用.pdf

1、陽(yáng)離子基聚合物是非病毒基因載體中非常重要的一類，近些年受到研究者廣泛青睞，但是陽(yáng)離子基聚合物作為基因載體的效率較低、安全性差導(dǎo)致其在體內(nèi)應(yīng)用受到嚴(yán)重限制。因此，設(shè)計(jì)一種腫瘤組織某種環(huán)境特性敏感的基因載體結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向釋放,從而提高治療療效和降低毒副反應(yīng)就顯得尤為迫切。多重響應(yīng)性聚合物作為非病毒基因載體時(shí)，通過(guò)改變其功能單體可以使非病毒基因載體具有基因容量大、毒性低、且可大量制備等優(yōu)勢(shì)，因而受到普遍關(guān)注。由于可逆加成鏈轉(zhuǎn)移聚合（RAF

2、T）反應(yīng)條件溫和、適用單體范圍廣及分子設(shè)計(jì)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于多響應(yīng)聚合物的制備中，本論文主要研究工作是利用 RAFT設(shè)計(jì)合成兩種不同結(jié)構(gòu)的多重響應(yīng)性陽(yáng)離子嵌段和核交聯(lián)星型聚合物，對(duì)比其結(jié)構(gòu)與性能的差異并對(duì)其作為智能基因載體的能力進(jìn)行研究，期望為基因治療提供低毒的環(huán)境特性敏感的非病毒基因輸送載體。
　　本文選用丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEA）為單體，以自制的芐基三硫代碳酸基丙酸（BSPA）為鏈轉(zhuǎn)移劑，通過(guò)RAFT法聚合制備了p

3、H響應(yīng)性的聚合物聚丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEA）；然后再以生物相容性、水溶性好的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯（POEGA）和2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯（DEGA）為單體，采用 RAFT聚合制備了溫敏性聚合物 P（OEGA-co-DEGA）（POD）；再以DMAEA為單體，POD為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑，制備線型陽(yáng)離子嵌段共聚物臂POD-b-PDMAEA；最后以可還原降解的N,N'-雙丙烯酰胱胺(BAC)為交聯(lián)劑，以POD和PDMAEA為臂

4、采用先臂法（“arm first”）一鍋交聯(lián)聚合制備了陽(yáng)離子基核交聯(lián)星型聚合物CCS。
　　借助核磁共振氫譜（1H-NMR）、紅外光譜（FT-IR）、凝膠滲透色譜（GPC）對(duì)POD-b-PDMAEA和CCS的結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子量及相對(duì)分子量分布進(jìn)行表征；通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）和紫外可見(jiàn)光譜（UV-vis）對(duì)聚合物溶液的溫度、pH、鹽響應(yīng)性及聚合物聚集行為進(jìn)行研究；采用自動(dòng)電位滴定儀對(duì)聚合物的質(zhì)子緩沖能力及 pKa進(jìn)行了研究；通過(guò)激光

5、粒度儀、凝膠阻滯電泳對(duì)不同N/P比的復(fù)合物的壓縮DNA能力和物理性能進(jìn)行了研究。
　　研究結(jié)果表明：RAFT聚合可以有效的控制線型嵌段和核交聯(lián)星型聚合物的合成（相對(duì)分子量分布指數(shù)PDI<1.3）；POD-b-PDMAEA和CCS50:50中POD和PDMAEA的物質(zhì)的量比例都接近1:1，其低臨界溶液溫度（LCST）在人體生理溫度附近，星型的 LCST比線型的低。線型嵌段和核交聯(lián)星型聚合物都具有溫度、pH、鹽響應(yīng)性，并歸納出它們不同

6、條件下的聚集行為。星型聚合物水解速率較慢，其質(zhì)子緩沖能力比嵌段的強(qiáng)，pKa比嵌段的小。實(shí)驗(yàn)表明，在N/P為1以上時(shí)，星型聚合物能夠?qū)NA完全包裹并壓縮，形成的納米復(fù)合物粒徑約200 nm。嵌段在N/P為4可以完全壓縮DNA，N/P在4以上時(shí)，隨著N/P增加，復(fù)合物粒徑逐漸增大，且出現(xiàn)大粒徑的聚合物。說(shuō)明線型的壓縮 DNA能力沒(méi)有星型的強(qiáng)，星型聚合物能夠?yàn)?DNA提供更好的穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)且在高 N/P下分子間不易形成聚集。由以上結(jié)果對(duì)比