胺基聚甲基丙烯酸甘油脂的合成及其作為胰島素和寡聚核苷酸載體的應(yīng)用.pdf

1、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)具有良好的生物相容性，具有活性環(huán)氧基團(tuán)。小分子胺基化合物能夠與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，得到胺基聚甲基丙烯酸甘油酯(胺基PGOHMA)，同時生成可以與生物分子發(fā)生相互作用的氫鍵。作為藥物載體的胺基PGOHMA具有如下特征：(1)胺基PGOHMA可以通過靜電相互作用與胰島素形成納米復(fù)合體；(2)胺基PGOHMA通過靜電和氫鍵的協(xié)同作用與反義寡聚核苷酸(AON)形成納米復(fù)合體。由于氫鍵的協(xié)同作用，高分子可以在較

2、低的N/P比例下與AON形成復(fù)合體，從而降低細(xì)胞毒性；而通過氫鍵作用結(jié)合的AON更容易在細(xì)胞內(nèi)釋放，從而提高基因轉(zhuǎn)染效率。
　　 采用二元胺或多胺與PGMA反應(yīng)合成了胺基化聚甲基丙烯酸甘油酯衍生物-胺基PGOHMAs(L-E，L-B，L-D，S8-E，S8-B，S8-D.其中L和S8分別代表線性和8臂聚合物；E，B，D分別代表乙二胺、丁二胺和二乙三胺)。胺基PGOHMAs能與胰島素形成納米復(fù)合體(PECs)。通過動態(tài)光散射研究了

3、影響復(fù)合體形成的因素。在適當(dāng)?shù)臈l件下，比如介質(zhì)pH值5.58-6.27、NaCl濃度為0.02 mol/L、胰島素與聚合物的質(zhì)量比為0.8時，能夠得到粒徑100-200 nm的納米復(fù)合體。胰島素結(jié)合率(AE)隨納米復(fù)合體電位的升高而增加。圓二色譜(CD)分析表明，凍干之后聚電解質(zhì)納米復(fù)合體保持原來的結(jié)構(gòu)。傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)與X射線衍射(XRD)實驗證明，胰島素與胺基PGOHMAs之間存在弱相互作用，這種作用在復(fù)合體形成過程

4、中起到了相當(dāng)重要的作用。胰島素的釋放取決于胺基PGOHMAs的結(jié)構(gòu)和組成。
　　 為了提高AON轉(zhuǎn)染效率和降低其細(xì)胞毒性，用異丙胺(MEA)、2-氨基-1-丁醇(2-ABO)和4-氨基-1-丁醇(4-ABO)三種具有不同氨基的小分子對線性和星形(PGMA)進(jìn)行修飾。在Tris緩沖溶液中，這些胺基PGOHMA能夠在較低N/P(高分子中的氨基與AON中的磷酸基團(tuán))比(0.5-3)時與AON自組裝形成100-300 nm的納米復(fù)合體，

5、并且粒徑分布較窄(PDI值小于0.25)。當(dāng)N/P比為1.5或者2.5時，胺基PGOHMA/AON復(fù)合體的Zeta電位從負(fù)值變?yōu)檎?。使用原子力顯微鏡(AFM)可以直觀的觀察到這些復(fù)合體呈球形。使用凝膠電泳和zeta電位測試證實了在較低的N/P比時胺基高分子可以與AON形成納米復(fù)合體。用溴化乙錠取代試驗研究了復(fù)合體的穩(wěn)定性。AON與胺基高分子形成復(fù)合體后可以避免脫氧核糖核酸酶I對AON的酶解作用。電荷比的增加和氫鍵的協(xié)同效應(yīng)都有助于提高

6、復(fù)合物的穩(wěn)定性，從而阻止壓縮的AON被核酸酶分解。使用COS-7細(xì)胞進(jìn)行體外細(xì)胞毒性試驗。除了具有較高分子量(30 kDa)的胺基PGOHMA具有較大的細(xì)胞毒性外，其它胺基PGOHMAs與PEI25k相比毒性較小。與PEI25k相比，MEA修飾的直鏈和星形PGOHMA(分子量在15-20kDa)，以及4-ABO修飾的直鏈PGOHMA具有更高的體外轉(zhuǎn)染效率。實驗結(jié)果表明：具有適當(dāng)?shù)陌被鶊F(tuán)和分子量的胺基PGOHMAs可以作為AON的安全、