[發明專利]含可降解亞胺鍵的聚陽離子基因載體、制備方法和復合物

無效

• 申請號: 201110327109.2
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102382856A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 蘇靖;金拓;袁偉恩;吳飛;何沐;廖美玲;趙仲
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N15/85
• 分類號: C12N15/85;C08J3/24;C08L79/02;C08K5/07
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種聚陽離子基因載體、制備方法和復合物，具體涉及一種含可降解亞胺鍵的聚陽離子基因載體、制備方法和復合物。

背景技術

DNA和siRNA藥物從概念走向臨床應用的關鍵性瓶頸是其體內輸送系統的研發。各類基因載體中，聚陽離子載體和病毒及脂質體載體相比具有基因擔載密度和擔載量均大、制備簡單，便于化學修飾等優勢，也存在著化學毒性大、體內循環周期短（不利于靶向）的缺點。高分子量的聚乙烯亞胺（PEI，25kDa）由于其氨基密度大，易于包裹帶負電荷的基因物質而成為最早在體外和體內被廣泛研究的轉染活性較高的基因物質（DNA、siRNA）輸送載體，但無法避免其高分量烷基骨架無法降解所帶來的細胞毒性。設計和構建可降解的聚陽離子是提高基因物質轉染活性、降低其細胞毒性的一個關鍵策略。比如，利用小分子量的聚乙烯亞胺通過在生理條件下可斷裂的連接鍵構建可降解的聚乙烯亞胺類聚陽離子基因載體是本領域科學家所熟知的一個例子。

猶他大學的Sung?Wan?Kim等人在緩控釋雜志（Journal?of?Controlled?Release?2005，103：209–219）發表“Polyethylenimine?with?acid-labile?linkages?as?a?biodegradable?gene?carrier”的文章，該文章采用戊二醛作為連接劑與小分子量PEI(1800?Da)交聯，生成特征性的含有亞胺鍵連接的可降解聚乙烯亞胺類聚陽離子，該類聚陽離子的結構特點是：細胞攝取后，凝聚基因的聚陽離子在內吞體和溶酶體的酸性條件下，與小分子量PEI直接相連的亞胺鍵斷開，生成無細胞毒性的小分量PEI，但是亞胺鍵的聚合結構不能保證這一聚陽離子攜帶核酸進入細胞之前足夠穩定，其轉染活性較也不理想。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種含可降解亞胺鍵的聚陽離子基因載體、制備方法和復合物。該聚陽離子基因載體是具有高效、低毒、可降解回到多氨分子的起始狀態的聚陽離子基因物質載體，可以用于基因物質(DNA與RNA)的輸送。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明涉及一種含可降解亞胺鍵的聚陽離子基因載體，其結構式為：

，

其中，n為1～20，m為?1～20，x為1～20，y為?1～20。

優選的，所述聚陽離子基因載體的基本構建單元為小分子量PEI，所述PEI的分子量為800Da。

本發明還涉及一種制備上述的聚陽離子基因載體的方法，包括如下步驟：

（a）將小分子量PEI及對苯二醛按摩爾比1:1的比例加入反應溶劑甲醇中；?

（b）攪拌、搖動或震蕩反應體系，使之發生縮合反應，即得所述聚陽離子基因載體。

優選的，所述小分子量PEI的分子量為800Da。

優選的，還包括分離純化的步驟：將所述聚陽離子基因載體用超純水溶解后，置于活化后的透析袋中透析，微孔濾膜過濾，凍干。

優選的，所述透析的時間為3天。

優選的，所述微孔濾膜的孔徑為0.22微米。

優選的，所述微孔濾膜的截留分子量為3500Da。

本發明還涉及一種復合物，該復合物由包括如下步驟的方法制備而得：

（a）將權利要求1所述的聚陽離子基因載體的溶液快速加入到質粒溶液中，混合；

（b）將混合溶液于室溫下孵育，即得所述復合物。

優選的，所述質粒為DNA質粒。

優選的，所述孵育的時間為0.5小時。

????與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明制備的可降解亞胺鍵的聚陽離子基因載體結構簡單、容易合成；且其具有較高的轉染活性和較低的毒性，是一種優良的基因物質輸送載體。

附圖說明

圖1為本發明聚陽離子基因載體的合成線路示意圖；

圖2為高分子PEI-Tp與質粒合成的復合物的凝膠電泳圖；

圖3為高分子PEI-Tp與質粒的質量比不同時合成的復合物的粒徑圖；

圖4為高分子PEI-Tp與質粒的質量比不同時合成的復合物的電勢圖；

圖5為高分子PEI-Tp與質粒的質量比不同時合成的復合物的COS-7細胞轉染活性示意圖；

圖6為高分子PEI-Tp與質粒的質量比不同時合成的復合物的COS-7細胞毒性對比圖。

具體實施方式