可形成无规线团和胶束结构的聚阳离子基因递送性能研究

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2、＇＇ｐｉ＾天津大学研究生院一－：－２０１５年５月Ｉ歷可形成无规线团和胶束结构的聚阳离子基因递送性能研究Polycationswithrandomcoilandmicellarstructuresforgenedelivery学科专业：化学工程研究生：宋玉华指导教师：邢金峰副教授企业导师：王永明高级工程师天津大学化工学院二零一五年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大

3、学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：１＾签字日期：年！Ｓ月你日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可Ｌ別等学位论义的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；辱崎导师签名巧冷一

4、心＾签字日期：年月日签字日期：哀年文月如化＾ｌＡ＇曰摘要基因治疗有望成为治疗癌症等疾病的有效方法，基因治疗获得临床应用的关键是高效递送基因药物的载体材料。作为非病毒基因载体的一种，聚阳离子能够有效的避免酶解并促进细胞摄取。虽然许多聚阳离子在很多方面表现出较低的免疫原性、制备简单以及成本低等优点，但是较低的基因转染效率仍然是基因治疗的瓶颈。为提高基因递送效率，采取了许多种化学修饰的方法。本研究我们利用PVP具有协同递送基因药物的性能及PDMAEMA的递送基因药物的优良性能制备具有不同PVP链长的双亲水性聚合物PVP-g-PDMAEMA

5、。我们研究了亲水链长度对基因递送的影响，优化亲水端长度。在此基础上制备两亲性聚合物——PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA。探究了以PVP-g-PDMAEMA形成的无规线团结构和PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA形成的胶束结构对基因递送的影响。PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA具有较低的CMC值，-3约为6.3×10mg/mL。PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA/pDNA形成的纳米粒粒径与电位均比PVP-g-PDMAEMA/pDNA明显小。与PVP-g-PDMAEMA相比，PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA显示出较好

6、的基因转染效率，在293T细胞上以较低的N/P比约为3:1时明显的超过PEI的转染效率。因此，结果表明PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA是一种高效的基因载体。聚阳离子虽然体外具有较高的转染效率，但体内转染效率较低。为了解决此问题，我们发展了基于BSA的电荷反转和二硫键可逆形成断裂的方法。采用巯基乙胺修饰的牛血清白蛋白（SH-BSA）与PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA/pDNA通过静电引力结合，形成三元复合物，且SH-BSA表面的巯基氧化交联成二硫键，提高其稳定性。SH-BSA的等电点从4.7提高到5.3。在生理条件下，SH-BSA

7、带有负电荷；在pH为5.0时，SH-BSA带有正电荷。SH-BSA随着pH的变化发生电荷反转作用，与PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA/pDNA由静电引力变成静电斥力，但由于交联二硫键的存在，SH-BSA无法从PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA/pDNA表面分离。当加入谷胱甘肽后，二硫键断裂，SH-BSA从PVP-g-PDMAEMA-b-PMMA/pDNA分离。所以，具有适当稳定性的SH-BSA有利于基因材料的转移和释放。关键词：无规线团；胶束结构；非病毒基因载体；两亲性聚合物；巯基化牛血清白蛋白ABSTRACTGenetherap

8、yhasbeenprovedtobeapromisingapproachtotreatinheritedandacquireddisease.Thek