多糖基基因载体的构建及改性研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：--0一三年五月二十七日拣化工大学学位论文原创性栅～煳聊本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：燃日期：兰堕：苎：兰!关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产

2、权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：煎亟导师签名：名红纽巴导师签名：绛么盏巴日期：丝生：苎：塑日期：卫!垒：．芏：三孑学位论文数据集中图分类号063学科分类号150．4550论文编号1001020130305密级公开学位授予单位代

3、码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名修可茂学号2010000305获学位专业名称化学获学位专业代码070300课题来源白选研究方向基因载体论文题目多糖基基因载体的构建及改性研究关键词基因载体，ATRP，多臂星形聚合物，两性离子，抗血清转染论文答辩日期2013年5月17日+论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师徐福建教授北京化工大学生物功能材料评阅人1尹梅贞教授北京化工大学高分子化学评阅人2赵娜娜副教授北京化工大学生物材料评阅人3评阅人4评阅人5答磷委民猫冯增国教授北京理

4、工大学可降解生物材料答辩委员1聂俊教授北京化工大学光聚合材料答辩委员2黄雅钦教授北京化工大学生物大分子答辩委员3夏宇正副教授北京化工大学生物环境材料答辩委员4赵娜娜副教授北京化工大学生物材料答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB厂r13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要多糖基基因载体的构建及改性研究基因治疗在治疗先天基因缺陷症、癌症等疑难病症方

5、面的巨大潜力逐渐引起人们关注，而基因治疗发展的关键在于优良基因载体的制备和使用。相较于病毒基因载体存在的免疫原性和致病性等缺点，非病毒基因载体的优势日益凸显。其中聚合物基因载体因高转染、无免疫原性、易大量制备和易于改性等优点成为最具潜力的非病毒基因载体。然而聚合物基因载体的性能还亟待提高，目前，合成和改性阳离子聚合物以获得具有高转染效率、低细胞毒性的基因载体是研究重点。首先，详述了一种使用原子转移聚合(ATRP)法制备高效低毒多糖基因载体的方法。将星形聚合物的分子设计理念与低毒性天然多糖B．环糊精相结合，制备了一种13

6、．CD为核，带有不同臂数和臂长的星形聚合物。使用GPC和核磁对聚合物分子量和分子结构进行表征，结果表明，合成了7种分别含有4，7，14，21条臂和不同臂长的聚合物。琼脂糖凝胶阻滞电泳实验表明，聚合物可有效包裹DNA。使用动态光散射法测定了聚合物／DNA络合物纳米颗粒尺寸，结果表明，在N／P大于17时，所有的阳离子聚合物都可与DNA络合为纳米颗粒，颗粒尺寸分布在100．150nm之间，表面电势在30．40mV之间。这种多臂星形聚合物表现出高转染效率和低细胞毒性的特点，且分子结构(阳离子臂数和臂长)影响转染效率和毒性，等臂

7、长时，臂数越多转染越高，毒性越大；等分子量时，臂数越多，毒性越小，转染越低。这种星形聚合物基因载体的研究为新型高效低毒聚合物基因载体的设计提供了参考。阳离子聚合物基因载体与生物体内血清产生的胶体团聚作用严重影响了载体在生物体内的转染效率，限制了其应用，传统聚7,--醇(PEG)改性的聚合物在血清中具有较高的稳定性，但这种方法会降低载体的转染效率。本论文详述了使用两性离子组分提高阳离子聚合物血清稳定性的方法。合成了三种两性离子聚合物，含碳酸根内盐的无规共聚物(DPDrPC)，含碳酸根内盐的嵌段共聚物(DPDbPC)和含磺

8、酸根内盐的嵌段共聚物(DPDbPS)。琼脂糖凝胶阻滞电泳实验表明，两性离子组分的引入不会降低阳离子聚合物对DNA的包裹能力。通过测定聚合物北京化工大学硕士学位论文／DNA络合物在不同血清浓度中粒径的变化可知，两性离子组分可提高载体的血清稳定性，不同种类的两性离子和不同分子结构对血清稳定性有不同影响。在30％血清浓度中，磺酸根内盐比