[發明專利]一種四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體及其制備方法

在審

• 申請號: 201711475308.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108148868A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曹詩林;古偉明;賴林浩;王曉君;梁世濠;楊冰娜
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明公開了一種四氧化三鐵?羧甲基纖維素?聚乙烯亞胺納米復合物基因載體及其制備方法，包括磁性納米內核、包覆在磁性納米內核外的外殼1和外殼2，磁性納米內核和外殼1緊密配合，外殼1和外殼2緊密配合；磁性納米內核的材料為Fe₃O₄，外殼1的材料為羧甲基纖維素，外殼2的材料為聚乙烯亞胺。本發明的基因載體，具有磁響應特性，增強了基因轉染的可導向性，提高基因的轉染效率，具有高生物相容性和高基因轉染效率，可以回收利用，能降低基因轉染的成本。

技術領域

本發明涉及生物材料領域，特別涉及一種四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體及其制備方法。

背景技術

基因載體是一種將基因傳遞進細胞的工具，其主要作用是運載目標基因進入宿主細胞并使其能夠成功進行復制和表達，廣泛應用于生物醫藥、細胞工程、酶工程、分子生物學等領域。但是，常見的基因載體不可回收，提高了基因工程的應用成本。基因載體難以回收的主要原因在于基因載體不具有磁響應性，在完成基因轉染后，無法在磁場存在的情況下被富集回收。因此，迫切需要研發一種具有磁響應性的基因載體，提高基因載體的可回收性能，降低基因轉染的成本。

聚乙烯亞胺(PEI)作為陽離子基因傳遞載體被應用于生物醫學研究，但是 PEI在提高基因轉染效率的同時也增加了細胞毒性，因此其在生物體內的應用受到制約。如何實現PEI的低毒高效基因轉染成為一大難題。羧甲基纖維素是一種水溶性、直鏈纖維素醚，由纖維素經羧甲基化得到，其外觀為白色固體或微黃色絮狀纖維粉末，其水溶液具有增稠、成膜、粘結、水分保持、膠體保護、乳化及懸浮等作用，在食品、醫藥和造紙等行業具有廣泛的應用，是最重要的纖維素醚類之一。羧甲基纖維素分子鏈中含有帶負電的羧基基團，可以與PEI 分子通過靜電相互作用降低PEI分子的表面正電荷強度，從而降低PEI的細胞毒性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體，通過內層的四氧化三鐵使基因載體獲得磁響應性，通過羧甲基纖維素外殼層使基因載體具有高生物相容性，通過聚乙烯亞胺使材料獲得高基因轉染效率。

本發明的另一目的在于提供上述四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體的制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體，包括磁性納米內核、包覆在磁性納米內核外的外殼1和外殼2，磁性納米內核和外殼1 緊密配合，外殼1和外殼2緊密配合；磁性納米內核的材料為Fe₃O₄，外殼1 的材料為羧甲基纖維素(分子式為[C₆H₇O₂(OH)₂CH₂COONa]_n)，外殼2的材料為聚乙烯亞胺(分子式為(CH₂CH₂NH)_n)。

四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺納米復合物基因載體中，聚乙烯亞胺表面帶有強正電荷(zeta電位>20mV)，而磁性Fe₃O₄內核帶有強負電荷(zeta 電位<-20mV)。

上述四氧化三鐵-羧甲基纖維素-聚乙烯亞胺多層納米復合物基因載體的制備方法，包括下述步驟：

(1)將可溶性的二價鐵鹽和三價鐵鹽、羧甲基纖維素加入反應容器，分散處理，加入試劑A進行反應，得到含有羧甲基纖維素外殼1的磁性Fe₃O₄；