[發明專利]一種功能化聚酰胺-胺樹狀大分子及其納米復合物用于基因轉染的方法

有效

• 申請號: 201310291576.3
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103435815A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 史向陽;孔令丹
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;A61K48/00;A61K47/34;A61P35/00;C12N15/63
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于高分子納米載體靶向基因轉染領域，特別涉及一種功能化聚酰胺-胺樹狀大分子及其納米復合物用于基因轉染的方法。

背景技術

基因治療在治療各種遺傳疾病和后天性疾病中有很大的應用前景。現在，許多正在進行的針對癌癥，遺傳疾病和其它方面疾病的臨床試驗，都考慮將基因治療作為一種新穎的藥用策略。然而,目前在基因治療中的一個主要的障礙就是缺乏安全有效的轉移和表達載體，將遺傳物質傳遞到生物體所需的位置。

外部基因可以借助病毒和病毒載體傳遞到生物體內。失活的病毒外殼或感染系統由于其高效的基因傳遞效率，已經被應用到各種基因療法的臨床測試上，但是將其作為基因運載工具卻對身體有著嚴重的安全隱患。病毒載體的主要缺點包括大規模生產上的限制，分裂細胞上的限制，免疫原性和由于插入突變導致的致腫瘤性，這些都制約其未來的應用。

另一方面,非病毒載體被作為研究的對象,發現其具有低細胞毒性,無免疫原性，容易操作和基因裝載量大等特點。非病毒的基因傳遞系統包括陽離子脂質體、陽離子聚合物、環糊精和納米管,這些材料都可以有效的克服固有病毒載體所存在的問題。

在目前報道的所有不同的載體中，樹狀大分子作為非常有潛力的研究對象，可將之應用于開發安全、高效的適合基因傳遞載體。聚酰胺-胺（poly(amidoamine),PAMAM）樹狀大分子是有著精確的構架和單分散性的核殼納米結構，表面豐富的陽離子不僅能通過共價鍵修飾各種靶向或者藥物分子，還能與裸DNA通過靜電相互作用，形成理想的納米粒子。而其獨特的內部空腔結構可以包裹目標分子，有選擇性地結合客體分子，十分適合于作為金屬納米顆粒的載體。在一些癌細胞中，比如人惡性膠質母細胞瘤細胞（U87MG細胞）的細胞膜表面具有整合素αvβ3，能夠專一性的識別環狀的精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸氨基酸序列肽（RGD）并與之結合。因此，在聚酰胺-胺樹狀大分子表面修飾RGD，聚乙二醇（PEG），并包裹納米金顆粒，有望制備出一種聚乙二醇化的RGD修飾的包裹金納米顆粒的聚酰胺-胺樹狀大分子，實現其對基因的負載及靶向運輸。

檢索國內外相關文獻和專利結果表明：以聚乙二醇化的RGD修飾的包裹金納米顆粒的聚酰胺-胺樹狀大分子為載體，用于靶向基因轉染的方法，尚未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種功能化聚酰胺-胺樹狀大分子及其納米復合物用于基因轉染的方法，該方法具有易操作，轉染條件簡單，轉染效率高，特異性強等優點，在癌癥治療等方面有良好的應用前景。

本發明的一種功能化聚酰胺-胺樹狀大分子及其納米復合物用于基因轉染的方法，包括：

（1）分別將1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽EDC溶液、N-羥基琥珀酰亞胺NHS溶液加入羧基端甲氧基聚乙二醇mPEG-COOH溶液中，攪拌反應2-4h，得到活化的mPEG-COOH；然后將活化的mPEG-COOH加入到第五代聚酰胺-胺樹狀大分子溶液中，反應12-30h，得到功能化聚酰胺-胺樹狀大分子溶液G5.NH₂-mPEG₂₀；其中EDC和NHS與mPEG-COOH的摩爾比為1.8:1，mPEG-COOH與樹狀大分子的摩爾比為20:1；

（2）將上述功能化聚酰胺-胺樹狀大分子溶液G5.NH₂-mPEG₂₀加入到氯金酸HAuCl₄·4H₂O溶液中，攪拌反應20-30min，再加入硼氫化鈉NaBH₄溶液，攪拌2-4h，得到包裹納米金顆粒的功能化聚酰胺胺樹狀大分子溶液{(Au⁰)₂₅-G5.NH₂-mPEG₂₀}DENPs；其中HAuCl₄·4H₂O與樹狀大分子的摩爾比為25:1，NaBH₄與HAuCl₄·4H₂O的摩爾比為5:1；