聚乙二醇-聚酯-聚甲基丙烯酸二甲氨酸乙酯三嵌段共聚物納米?；蜉d體的研究.pdf

1、基因治療作為一種全新的疾病治療手段，為惡性腫瘤、心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及病毒性流行病等臨床治療難題提供了新的解決途徑。安全、高效的基因傳遞系統(tǒng)是基因治療成功應用的重要因素之一，是基因治療研究領域的一個熱點。傳統(tǒng)的病毒載體雖然轉(zhuǎn)染效率比較高，但安全性、免疫原性等缺點限制了其作為基因載體的應用。非病毒載體以其具有的安全性高、免疫原性低、易修飾等優(yōu)點吸引了眾多研究者的目光，但其遞送基因的轉(zhuǎn)染效率有待提高。本文基于聚乙二醇、聚甲基丙烯酸二

2、甲氨基乙酯(PDMAEMA)和生物降解性較好的聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乳酸(PDLLA)，構建了兩種生物可降解的非病毒基因載體，并對它們的基因遞送性能進行了研究。
　　 本文首先通過開環(huán)聚合(ROP)和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)相結合的方法合成了生物可降解的兩親性三嵌段聚合物mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA，研究了其自組裝納米粒共負載疏水性藥物紫杉醇和核酸的功能性。mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA可以在水中自組

3、裝形成以疏水性的PCL為內(nèi)核，親水性的PEG和PDMAEMA為外殼，平均粒徑為150納米左右的核殼結構納米粒。mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA具有明顯的pH敏感性，載紫杉醇的納米粒在酸性條件下(pH=5.0)的藥物釋放速率明顯高于中性條件(pH=7.2)。聚合物納米?？赏瑫r負載紫杉醇和pDNA，形成的NPs/pDNA復合物粒徑保持在200納米左右且粒子表面呈正電性。當N/P比大于等于3時，mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA

4、納米?？蓪NA完全阻滯，且紫杉醇的負載不影響mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA納米粒對DNA的結合能力及基因轉(zhuǎn)染效率。N/P比對轉(zhuǎn)染效率有很大的影響，此外5％的血清存在并不抑制mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA納米粒在293T細胞上的轉(zhuǎn)染效率，相反在一定程度上促進了蛋白的表達，可見，納米粒在血清中有很好的穩(wěn)定性。激光共聚焦熒光顯微鏡研究結果表明mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA納米粒能夠有效的被細胞內(nèi)吞，且表現(xiàn)出很強

5、的溶酶體逃脫能力；小鼠體內(nèi)研究實驗表明其納米粒主要分布在胰臟、腎和脾等部位，且具有很好的腫瘤靶向效應。上述研究結果表明mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA納米粒在藥物和核酸共遞送方面有潛在的應用價值，但由于PCL結晶度高、疏水性強、降解速度慢，因而只適于作為長效藥物/基因載體。
　　 為了克服PCL結晶度高、疏水性強、降解速度慢的問題，我們采用了生物降解性和生物相容性較好的PDLLA作為疏水段，構建基因載體。通過ROP和AT

6、RP合成了mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA，該聚合物具有較低的CAC，可在水中自組裝形成粒徑在100 nm左右，表面電位為5～6 mV的核殼型納米粒。形成的納米粒可有效濃縮pDNA，且具有很好的抗牛血清蛋白(BSA)吸附性。體外轉(zhuǎn)染實驗表明，mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA NPs在HeLa細胞上有較高的基因轉(zhuǎn)染效率，且轉(zhuǎn)染效率受N/P比和載體中陽離子段長度的影響。值得注意的是納米粒載體的最佳轉(zhuǎn)染效率與商品化試劑

7、Lipofectamine2000相差無幾，加入10％血清后納米粒載體仍具有與Lipofectamine2000相當?shù)霓D(zhuǎn)染效率。MTT結果顯示mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA NPs具有較低的細胞毒性，因此生物相容性較好。激光共聚焦實驗表明mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA NPs能夠有效負載pDNA進入細胞，且具有很強的溶酶體逃脫能力。因此mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA NPs作為基因載體具有潛在的

8、應用價值。
　　 本文最后一部分工作探討了疏水段結構及長度對納米載體在基因傳遞中的作用和影響。首先我們制備了一系列具有不同疏水段長度的mPEG-b-PCL-b-PDMAEMA(PECLD)和mPEG-b-PDLLA-b-PDMAEMA(PEDLD)可降解三嵌段共聚物，制備的PECLD和PEDLD系列聚合物均具有極低的臨界聚集濃度(CAC)，疏水段分子量大小對聚合物CAC的影響比較明顯，疏水段相對分子量越大，聚合物的CAC值越小。

9、對于不同疏水段而言，當疏水段聚合度相同時，PECLD聚合物的CAC值均小于PEDLD聚合物。隨著聚合物中疏水段相對分子量的增加，PECLD和PEDLD NPs及NPs/pDNA復合物的粒徑和zeta電位均逐漸增大。相比之下，PEDLD NPs及NPs/pDNA復合物的粒徑和zeta電位均大于PECLD NPs及NPs/pDNA復合物。疏水段鏈長的變化并不會降低載體對DNA的結合能力，但疏水段種類、長度對轉(zhuǎn)染效率有影響。隨著聚合物中可降解