赖氨酸修饰聚酰胺-胺树枝状高分子的制备及性能

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1、V01．33高等学校化学学报No．12012年1月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIESl76～181赖氨酸修饰聚酰胺一胺树枝状高分子的制备及性能郭玲香，高秋端(东南大学化学化工学院，南京211189)摘要通过液相合成法，用一赖氨酸(L—Lys)对4代聚酰胺一胺(4．0GPAMAM)进行表面修饰，制备了新型的PAMAM—Lys树枝状高分子．采用F11IR、HNMR、元素分析和粒径分析等手段进行了结构表征．PAMAM—Lys的c，H，N元素含量分别为53．43％，9．58％和24．29％，端氨基测定值

2、为2．18，接近于理论计算值；平均粒径约6．35nm，多分散系数约0．09．应用透射电子显微镜和噻唑蓝四氮唑溴化物(Mq?T)比色法，探讨了PAMAM和PAMAM—Lys树枝状高分子载体／质粒DNA复合物的形态及体外细胞毒性．当最佳电荷比R=4时，PAMAM—Lys与DNA形成复合物，通过静电作用，使DNA结构收缩，质粒粒径介于50～100nm之间，分布较均匀，形态规则；作用于体外293T细胞时，PAMAM—Lys及其与DNA复合物的细胞毒性明显低于5代聚酰胺-胺(5．0GPAMAM)．研究结果表明，制备的新型PAMAM—Lys树枝

3、状高分子显著降低了高代数PAMAM树枝状高分子载体的细胞毒性，具有良好的体外细胞相容性，有望成为一种DNA疫苗的优良载体．关键词树枝状高分子；聚酰胺-胺；赖氨酸；PAMAM—Lys复合物；细胞毒性中图分类号0633文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．0251-0790．2012．01．030树枝状高分子(Dendrimer)是一类新型的纳米级聚合物，因高度支化的结构和独特的单分散性，而具有一系列特殊的性质和行为¨J，在众多领域显示出良好的应用前景咱J．其中，聚酰胺一胺(PAMAM)是研究较为广泛的树枝状高分子，其分子表

4、面大量带正电荷的氨基可与抗体、核酸或荧光团发生静电作用形成复合物’．同时PAMAM具有纳米级超微小体积，可以携带基因通过毛细血管到达靶向部位并进入组织间隙，被细胞吸收，因此，PAMAM是一种理想的导向载体．然而，整代数树枝状高分子表面的大量正电荷与细胞表面的负电荷相互作用，产生细胞毒性．因此，降低细胞毒性仍然是当前树枝状高分子研究领域的热点之一．为了提高树枝状高分子的体内活性及生物相容性，人们采用聚乙二醇、环糊精和氨基酸等对其表面进行化学修饰，使整代数树枝状高分子表面结合某种特定基团或分子，屏蔽部分表面正电荷以降低细胞毒性．为了降低

5、高代数PAMAM树枝状高分子的细胞毒性，提高其对DNA的转染效率，本文选用水溶性良好的．赖氨酸(L．1ys)对4代聚酰胺．胺(4．0GPAMAM)进行表面改性，制备PAMAM—Lys树枝状高分子，进行结构表征和性能测试；并检测树枝状高分子载体／质粒DNA复合物的稳定性及体外细胞毒性．1实验部分1．1试剂与仪器0．5G～5．OGPAMAM为自制．一赖氨酸[Fmoc—Lys(Boc)一OH]，生化试剂；1一羟基苯并三唑(HOBt)，HPLC纯度≥99％；苯并三氮唑一Ⅳ，Ⅳ，Ⅳ，Ⅳ-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)，HPLC纯度≥99％；N

6、，N一二异丙基乙胺(DIPEA)，纯度i>98％，以上4种试剂均购于上海吉尔生化有限公司；哌啶(Piperidine)，A．R．级，常州市新华活性材料研究所；三氟乙酸(TFA)，C．P．级，中国医药(集团)上海化学试剂公司；N，N．二甲基甲酰胺(DMF)，A．R．级，国药集团化学试剂有限公司；透析袋，截留分子量MWCO=14000，上海绿鸟科技发展有限公司；DMEM培养基，赛默飞世尔生物化学制品有限公司．收稿日期：2011_28．基金项目：国家自然科学基金(批准号：50873026，20804009)和江苏省卫生厅重点科研课题(批准

7、号：wkj2006-2-024)资助联系人简介：郭玲香，女，博士，副教授，主要从事功能高分子材料研究．E-mail：glx_seu@yahoo．con1．cn十现在浙江雷可澳投资有限公司工作．郭玲香等：赖氨酸修饰聚酰胺一胺树枝状高分子的制备及性能胎牛血清(FBS)，美国Hyclone公司．293T人胚肾细胞株，中国科学院上海细胞研究所细胞库．Magna750型傅里叶变换红外光谱仪，美国Nicolet公司；Avance300型核磁共振仪(300MHz，D，O为溶剂)，瑞士Bruker公司；Perkin-ElmerLambda6元素分析

8、仪，美国珀金埃尔默公司；ZetasizerNanozs型激光粒度分析仪，英国MalvernInstruments公司；H一800型透射电子显微镜，日本Hitachi公司；Alphal-2型冷冻干燥机，德国Wertheim公司；WJ一3