碳纳米管接枝可降解聚乙烯亚胺基因载体的制备与表征

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1、或床义終＾寺－甘、Ｗｕｈａｎ虹ｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ人装：硕壬学位论文碳纳米管接枝可降解聚乙願亚胺基因载体的制备与表征学科专业：高分子化学与物理研究生；黄书文；指导老师：张桥音培养单位：材料科学与工程学院一八一。五年四月；ｐｉ海，’一．．，＾＇帮遗皆＇？‘：Ｖ每古、占与身义乂．端一，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导Ｖ（进行的研究工作及収得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体日经发表或撰写

2、过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人媒担。学位论文作者签名襄衫如唉年ｒ月）ＣＪＩ学位论义版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，巨Ｐ：我校有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉１程大学研究生处可臥将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检崇，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论义。保密〇，在年解密后适用本授权书。＿本论文属于不保密

3、＂＂（请在上方框内打Ｖ）一学位论文作者签名去导签Ｋ指教师名Ｗ松＇；月Ｖ申１曰，女年巧日｜气分类号：O633学校代号：10490学号：201201058硕士学位论文碳纳米管接枝可降解聚乙烯亚胺基因载体的制备与表征作者姓名：黄书文指导教师姓名、职称：张桥讲师申请学位类别：理学硕士学科专业名称：高分子化学与物理研究方向：生物医用高分子论文提交日期：2015年5月29日论文答辩日期：2015年5月17日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：张先正PreparationandCharacterizationofBiode

4、gradablePolyethylenimineGraftedCarbonNanotubesasGeneVectorAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor:PolymerofChemistryandPhysicsCandidate:ShuwenHuangSupervisor:QiaoZhangWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China摘要基因治疗的出现使得彻底治愈遗传疾病成为了可能，因此越来越多的研究者们开始致力于基因治疗的研究。基因治疗的三大要

5、素分别为：治疗基因、基因载体和靶细胞。目前应用于临床基因治疗基因载体绝大多数为病毒载体，虽然病毒载体有很高的转染效率，但存在较大的潜在安全问题。相对病毒载体而言，非病毒载体制备成本低、安全性好，但是其转染效率相对较低。因此制约基因治疗发展的主要因素之一便是缺乏安全高效的基因载体，研发一种高转染效率且低毒性的非病毒基因载体是十分有必要的。已知碳纳米管（CNT）的拥有较强的细胞穿透能力，这使得其在基因传递方面有很大的潜在利用价值。在众多的非病毒阳离子载体中，高分子量的聚乙烯亚胺(PEI)转染效率高，但其不可生物降解，细胞毒性大。低分子量的PEI虽然拥有较低

6、的细胞毒性，但是其转染效率也很低。本文利用含可降解基团的交联剂交联低分子量的PEI，得到可降解的PEI衍生物，然后将其接枝到多壁碳纳米管上，最终得到可降解PEI功能化的碳纳米管，并对其进行结构表征及溶解性、降解性和pH缓冲性能测试，具体研究内容如下：第一章综述了基因治疗的原理和基因传递需要克服的屏障及发展现状，介绍了主要非病毒基因载体及其优缺点。第二章合成了含双硫键的交联剂双丙烯酰胱胺（CBA），然后用CBA将分子量为1800Da的PEI交联成含双硫键可生物降解的高分子量的PEI衍生物（SS-PEI）。对碳纳米管(CNT)进行改性，得到含酰氯基的CNT

7、。用酰化CNT对SS-PEI以不同的接枝比例进行接枝，得到三种不同接枝比例的双硫键交联PEI功能化碳纳米管（SS-PEI-CNT），对产物进行了FTIR、SEM、TGA等结构表征，并进一步分析了产物的水溶性、降解能力以及pH缓冲能力。实验结果表明各种1不同接枝比例的功能化碳纳米管都具有良好的水溶性和一定的pH缓冲能力，并双硫键交联的PEI在二硫苏糖醇(DTT)溶液中可快速降解。第三章合成含酯键的交联剂1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA），然后用HDDA将分子量为1800Da的PEI交联成大分子量的PEI衍生物（HDDA-PEI），并用酰化CNT对其接枝

8、，制备出一系列不同交联密度及接枝比例的含酯键交联PEI功能化碳纳米管（HDDA-PEI-CNT