【摘要】：近年來,擁有不同組分和生物性質的納米載體已經(jīng)廣泛的應用于體外或體內的藥物運輸和基因傳遞。納米載體家族包括聚合物納米粒子、基于脂質體的載體、樹枝狀大分子、碳納米管和金顆粒。在這些不同的體系中,聚合物載體有以下多種性質:合成簡單、便宜、生物相容性好、生物可降解、無毒無免疫原性、水溶性好。另外,與陽離子脂質體相比,陽離子聚合物能夠形成更加穩(wěn)定的復合體,在細胞內轉運過程中能夠起到更好的保護作用。在實際應用方面,較高的轉染效率和較低的細胞毒性對于基因載體系統(tǒng)至關重要。在過去的十年中,聚縮水甘油和其結構類似物在生物領域引起了人們極大的關注。在我們此次的研究中,首先通過原子自由基轉移聚合(ATRP)反應合成了聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)。然后通過開環(huán)反應向側鏈引入帶有陽離子的乙二胺(EDA)得到EP。接下來將EP按順序分別進行胍基功能化修飾得到GEP和希夫堿連接的咪唑功能化修飾得到IGEP。我們用核磁共振氫譜和傅里葉紅外光譜對這幾種合成的高分子的結構進行了表征。使用凝膠滲透色譜對高分子的分子量和分散性指數(shù)進行了測試,并對其進行了元素分析來確定高分子的氨基含量。接下來我們分別用3種高分子與DNA相復合,構建復合體,并對這些復合體作為基因載體的一些性能進行了測試。測試表明PGMA衍生物能夠有效地與pDNA結合,形成最佳粒徑為100nm的納米粒子,表面電勢為10-30mV,使用電子掃描顯微鏡對所形成的納米粒子的形態(tài)進行了表征。在生物策略方面,我們選用了胍基。因為胍基能夠促進載體與細胞膜的相互作用,所以能夠提高細胞攝取效率,并且它還具有細胞核定位功能。希夫堿連接的咪唑有助于核內體逃逸和促進DNA釋放,提高靶向細胞內的轉染效率。值得注意的是,胍基和咪唑能夠降低細胞毒性。因此,這些優(yōu)點為構建能夠應用于實際的、安全的、有效的基因載體提供了大量信息。
[Abstract]:In recent years, nano-carriers with different components and biological properties have been widely used in drug transport and gene transmission in vitro or in vivo. The nanocarrier family includes polymer nanoparticles, liposome-based carriers, dendritic macromolecules, carbon nanotubes and gold particles. In these different systems, the polymer carriers have the following properties: simple, inexpensive, biocompatible, biodegradable, non-toxic, non-immunogenicity and water-soluble. In addition, compared with cationic liposomes, cationic polymers can form more stable complexes and play a better protective role in intracellular transport. In practical application, higher transfection efficiency and lower cytotoxicity are very important for gene vector system. In the past decade, polyglycidyl and its structural analogues have attracted great attention in the biological field. In our study, we first synthesized polyglycidyl methacrylate (PGMA).) by atom free radical transfer polymerization (ATRP) reaction. Then EP. was obtained by introducing ethylenediamine (EDA) with cations into the side chain by ring-opening reaction. Next, EP was modified by guanidine functionalization in order to get GEP and Schiff base bound imidazole functionalized modification to obtain IGEP.. The structures of the synthesized polymers were characterized by NMR and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The molecular weight and dispersity index of the polymer were measured by gel permeation chromatography, and the amino content of the polymer was determined by elemental analysis. Then we used three kinds of polymers to combine with DNA to construct the complexes, and some properties of these complexes as gene vectors were tested. The results show that the PGMA derivatives can effectively combine with pDNA to form the best 100nm nanoparticles with a surface potential of 10-30mV. The morphology of the nanoparticles was characterized by electron scanning microscopy (SEM). In biological strategy, we chose guanidine. Because guanidinyl can promote the interaction between the carrier and cell membrane, it can improve the efficiency of cell uptake, and it also has the function of nuclear localization. Schiff alkali-linked imidazole can promote the release of DNA and enhance the transfection efficiency of target cells. It is worth noting that guanidine and imidazole can reduce cytotoxicity. Therefore, these advantages provide a large amount of information for the construction of practical, safe and effective gene vectors.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R450

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本文編號：2388159