[发明专利]新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体地说，涉及一种新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂其制备方法及应用。

背景技术

基因治疗成为现在临床应用的一种方法，即将特定的基因材料转入到特定的细胞进而治疗各种慢性疾病和遗传病。常用于基因治疗的载体有两种，病毒性载体和非病毒性载体。目前，由于病毒性载体具有低免疫原性，潜在的传染性及致瘤性等一系列的严重缺陷，在应用上存在一定的局限性。因此，非病毒基因转染载体的研究成为热点，在这些非病毒基因转染载体中，人工合成的聚阳离子高分子由于其较低的免疫原性，可修饰性，高负载量，易规模化生产等优点而被广泛应用。但是阳离子高分子的转染效率和分子量成正比，毒性和分子量成反比。也就是说高分子载体的分子量越高，电荷密度就越大，其相应的细胞毒性显著增加，因此限制了高分子量载体的使用，以及转染效率的进一步提高。

现有技术中急需一种新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂其制备方法及应用。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术中存在的缺陷，和降低各种新型阳离子高分子基因载体的成本，提供一种新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂其制备方法及应用。对现有的低成本的基因载体进行改性，合成出一种新型的中性基因转染试剂，在大幅度提高基因转染效率的同时，细胞毒性得以显著降低。

其具体技术方案为：

一种新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂，其分子式为：((C₂H₄NCO(C₆R₁R₂R₃R₄)_m(C₆R₅R₆R₇R₈R₉))_n。

一种本发明所述新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂的制备方法，包括以下步骤：

分子量为25kDa的枝状聚乙烯亚胺与芳香类含氟酸酐在摩尔比为1∶1的情况下，于甲醇溶液中反应48小时之后；分别在室温条件下，于PBS缓冲溶液和蒸馏水中透析48小时，经过-80℃过夜，冷冻干燥后，即获得白色絮状的新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂。

进一步，所述获得白色絮状的新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂包括PA1(polyamide 1)和PA2(polyamide 2)，PA1与PA2的差别在于后者芳香族基团的替代度高于前者。

本发明所述新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂在体外的原代细胞和难转染神经细胞也能得到比较好的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用中性高分子来避免阳离子聚合物的细胞毒性，这是因为中性高分子由于不带电荷，在体内和体外实验中，都不会和带负电荷的大部分生物分子产生静电结合而发生聚集，从而保持其结构和负载蛋白的稳定性。而阳离子高分子在基因传递过程中体积会逐渐增大，当达到微米级的时候，相对于纳米尺寸的载体，更难以通过各种生理屏障到达细胞核进行基因传递，这是其基因转染效率较低的一个主要原因。本发明设计的这些中性高分子在酸度较低的细胞溶酶体或者内涵体中可以自发水解，形成母体聚乙烯亚胺，同时实施海绵质子效应，帮助负载的蛋白逃逸和避免被降解，从而增加了基因转染效率。

附图说明

图1为本发明新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂的结构式；

图2为聚酰胺(a)和聚乙烯亚胺的(b)红外光谱分析；

图3为聚酰胺/蛋白质尺寸随两者摩尔比的变化关系；

图4为在聚酰胺/PBS中逐滴加入0.1M的HCl，溶液酸度的变化；

图5为在聚酰胺的PBS溶液中逐滴加入0.1M的HCl后电位的变化；

图6为基因载体的转染效率对比，其中图6a为树枝状的PEI，图6b为PA1，图6c为PA2；

图7为基因载体的转染效率比较；

图8为基因载体的毒性分析。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

新型氟化的芳香类聚酰胺基因转染试剂的结构式如图1所示。

实施例1新型转染试剂的理化表征