peg化聚乙烯亚胺作为非病毒基因给药载体的研究

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1、中国医药工业杂志ChineseJournalofPharmaceuticals2006,37(11)··737药物制剂PEG化聚乙烯亚胺作为非病毒基因给药载体的研究蔡佳，陈钧，黄平，申云帆，蒋新国*(复旦大学药学院药剂学教研室，上海200032)摘要：采用不同比例的单甲氧基聚乙二醇-琥珀酰亚胺基丙酸盐(mPEG-SPA)对支链聚乙烯亚胺(PEI)进行修饰，考察了不同接枝率的mPEG-PEI与DNA复合物的粒径、ζ电位、包封率，及其对A549细胞的转染效率和细胞毒性。体外转染试验表明，低PEG接枝率的PEI转染效果与PEI相

2、当，且细胞毒性大大降低。关键词：聚乙烯亚胺；聚乙二醇修饰；非病毒载体中图分类号：R943文献标识码：A文章编号：1001-8255(2006)11-0737-05[1]1995年Boussif等首先报道了聚乙烯亚胺行适度的PEG修饰可能在不显著降低转染效率的前(polyethylenimine，PEI)可作为非病毒载体。相对提下提高PEI-DNA复合物的物理稳定性，降低细胞于其它载体，PEI价格低廉、体内外转染效果较毒性。本试验初步考察了PEI的PEG接枝率对其作高。PEI单体中含两个碳原子和一个氮原子，因此为基因递释载体

3、的影响。分枝状的PEI分子中可含有伯胺、仲胺和叔胺，且1仪器与材料每一个氨基都能质子化。带正电的氨基基团能与UV-2401PC型紫外分光光度仪(日本岛津)；380ZLSDNA分子中带负电的磷酸基团相互作用，所形成型粒度/zeta电位测定仪(Nicomp公司)；LS55型荧光光谱仪的纳米级复合物能被细胞内吞。该复合物的转染效(PerkinElmer公司)；LB9507型化学发光检测仪(Berthold公率是基于PEI有较强的结合和压缩DNA能力，能使司)；Alpha2-4型冷冻干燥仪(MartinChrist公司)；Merc

4、uryDNA逃脱内体(endosome)的吞噬，免受核酸酶降Plus400MHz核磁共振仪(Varian公司)。[2]A549人肺癌细胞(美国菌种保藏中心)；编码虫荧光解。但PEI作为基因递释载体还存在一定缺陷，首先是细胞毒性问题，在转染细胞时须谨慎调节素酶基因的质粒pCMV-luc(自行构建)；胎牛血清(FCS)、[2]Dulbecco'sModifiedEagleMedium培养基(DMEM)、胰酶PEI与DNA的比例。其次，PEI-DNA复合物的溶解性较差，采用常规方法无法制备稳定的PEI-DNA(Gibco公司)；

5、虫荧光素酶测定试剂盒、CCLR细胞裂解给药系统。近年研究表明，对PEI进行聚乙二醇液(Promega公司)；PicoGreenDNA定量试剂盒(Molecular(PEG)修饰可提高PEI-DNA的溶解性；屏蔽复合物Probes公司)；BCA蛋白定量试剂盒(上海申能博彩生物有表面的正电荷，减小细胞毒性；延长体内循环时限公司)；单甲氧基聚乙二醇-琥珀酰亚胺基丙酸盐(mPEG-[3～7]SPA，mPEG分子量2000，Nektar公司)；支链PEI(分子量间。但也有实验表明，PEI在PEG化后转染效率[8]25000，Aldr

6、ich公司)；AmiconUltra-4超滤膜(截留分子量极大降低，如Kichler等报道高度PEG化的PEI(每个PEI分子接枝50个PEG)毒性低，溶解度较高，但3k和10k，Millipore公司)。5体外转染效率仅为原来的1/10。由此推断对PEI进2方法与结果2.1不同接枝率mPEG-PEI的制备收稿日期：2006-04-26PEI(0.25g，0.01mmol)溶于pH7.4磷酸盐缓作者简介：蔡佳(1980)，女，硕士研究生，专业方向：非病毒载体的设计。冲液(PBS)10ml中，共5份，分别缓慢加入不同量通讯联

7、系人：蒋新国(1947)，男，博士生导师，从事药物靶向递的mPEG-SPA(0.01、0.02、0.05、0.1和0.2mmol)，释系统研究。Tel：021-54237381室温搅拌24h。所得聚合物分别称为mPEG-1-E-mail：xgjiang@shmu.edu.cnPEI(1)，mPEG-2-PEI(2)，mPEG-5-PEI(3)，··中国医药工业杂志738ChineseJournalofPharmaceuticals2006,37(11)mPEG-10-PEI(4)和mPEG-20-PEI(5)。由表1可知，

8、控制mPEG-SPA的投入量能近定2.2mPEG-PEI的纯化量地修饰PEI，说明该制备方法较稳定、可控。分别取上述溶液约2ml，各置超滤管中(截留2.4PEI及其衍生物与DNA复合物的制备[1]分子量10k)，离心至剩余液体约1ml时补充去离子参考文献制备PEI或mPEG-PEI与DNA的复水4ml，