[发明专利]网状聚-β-氨酯/酰胺接枝聚乙烯亚胺共聚物与制法及在基因传递中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及网状聚-β-氨酯/酰胺接枝聚乙烯亚胺共聚物与制法及在基因传递中的应用。 

背景技术

随着近代生物技术的发展与人类基因库的不断完善，使人类从分子水平上认识某些疾病根源已逐步成为可能，为基因治疗提供了理论基础。在具体实施中，如何获取安全有效的基因载体日益成为制约基因治疗临床应用的瓶颈问题。利用病毒载体介导基因转移是基因治疗中应用最广泛的方法，其中包括逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒、单纯疱疹病毒、痘苗病毒等载体。但是病毒类载体在临床应用中存在着很大的安全隐患，造成了基因治疗历史上首例患者死亡事件以及著名的法国“气泡婴儿”事件。相对于病毒类基因载体的不安全性，人工合成的阳离子聚合物由于其无免疫源性，分子设计多样，尺寸可控并能够连接靶向物质逐渐成为该领域的研究热点。 

在众多已经报道的聚阳离子载体中，聚乙烯亚胺(PEI)由于其具有独特的“质子海绵效应”能够实现高效的基因传递而倍受关注[参见Boussif O，Zanta M.A，Behr J.P.et al.AVersatile Vector for Gene and Oligonucleotide Transfer into Cells in Culture and in Vivo-Polyethylenimine.PNAS，1995；92：7297-7301]。PEI的转染性能强烈依赖于分子量，普遍使用分子量25000的PEI(PEI25k)作为转染载体。PEI的优点在于电荷密度集中，对基因物质有强的复合能力，在低氮磷比(N/P)比即能获得最佳转染效率。但是单纯使用均聚物PEI作为基因载体，往往受限于其不可降解性和高的细胞毒性。 

聚-β-氨酯/酰胺是一类通过迈克尔(Michael)加成反应制备的具有良好生物相容性并可实现生物体内降解的高分子材料，由于性能优异、制备方法简单，引起越来越多的研究者兴趣，最近其在基因传递中的应用更是受到重点关注。文献报道，Anderson D.G.等研究者通过对聚-β-氨酯的合成和筛选，成功获得了一系列高效低毒的基因载体材料[参见Anderson D.G，Langer R.et al.A polymer library approach to suicide gene therapy for cancer.PNAS，2004；101：16028-16033]；而Lin C.等研究者也通过相似的Michael加成反应制备了一系列可实现高效转染的聚-β-氨酰胺载体材料[参见Lin C，Jan F.J.et al.Linear poly(amido amine)s with secondaryand tertiary amino groups and variable amounts of disulfide linkages：Synthesis and in vitro genetransfer properties.Journal of ControlledRelease，2006；116：130-137]。虽然能够协助外源基因实现高效的体外转染，但是由于分子中的荷质比太低，在与负电荷的基因物质复合时，往往需 要大量的聚-β-氨酯/酰胺才能实现有效包裹，严重限制了其在体内传递的应用。 

最近的研究报道中，双丙烯酸酯或双丙烯酰胺被直接作为交联剂使用，通过与聚乙烯亚胺Michael加成反应制备交联型的聚阳离子基因载体[参见Kim T.H，et al.A degradablehyperbranched poly(ester amine)based on poloxamer diacrylate and polyethylenimine as a genecarrier.Macromolecular Bioscience，2007；7：611-619]。这类交联型聚阳离子虽然制备简单，但是交联反应难以控制，可重复性差，无法研究分子结构与转染性能之间的关系，并且过度的交联容易造成产物溶解性差，影响其生物应用性能。 

发明内容