[发明专利]细胞膜仿生修饰的纳米基因载体组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合物及制备方法，尤其涉及一种细胞膜仿生修饰的纳米基因载体组合物及其制备方法。

背景技术

树枝状聚合物作为一种人工合成的新型纳米材料，以其独特的结构和性能在生物医学领域受到了日益广泛的关注，在药物释放、基因传递和医疗诊断等方面具有广阔的应用前景[高分子学报，2006，(4)：574-580]。树枝状聚合物作为一种新型纳米级基因载体，具有无免疫原性及遗传毒性的优点，成为该领域的研究热点之一[Adv.Drug Deliv.Rev，2005，57：2106～2129]。

目前，聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状聚合物是基因载体领域中受到广泛关注的树枝状聚合物之一。PAMAM-DNA复合物可保护DNA避免酶的降解，且PAMAM分子结构外表面具有大量的官能团，可以进行多重修饰。生物相容性和溶解性能是影响基因载体应用的因素之一。研究发现[国外医学儿科学分册，2004，31：96～98]，PAMAM表现出浓度及大小依赖的毒性，其分子代数和浓度越高，细胞毒性越强。G5代PAMAM在10μmol/L浓度时显示出细胞毒性，而G7代PAMAM在5μmol/L浓度下即可导致细胞死亡。随着研究的深入，人们开始关注树枝状聚合物的表面功能化修饰。Jevp Rasesphant等[Int J Pharm，2003，252：263～266]的研究结果表明，用月桂酰基或PEG链对PAMAM树枝状聚合物进行表面修饰，可以明显降低其细胞毒性，提高其生物相容性。

模拟生物膜结构的新型生物相容性材料的研究引起了极大的关注。研究表明，细胞膜外层具有双性电荷结构的磷酸胆碱极性头部可以与水分子形成非常牢固的水合层，减弱蛋白与其的相互作用，可以有效地改善材料的血液相容性。近年来，将细胞膜仿生的磷酸胆碱设计用于纳米材料的表面改性和设计，为解决纳米材料在生物医学应用中所面临的溶解性、稳定性和生物相容性等问题提供了良好的思路。与以聚氧乙烯为亲水段的聚合物胶束相比，以磷酸胆碱聚合物为亲水段的聚合物胶束显示出更为优异的生物相容性[J Contro Release，2005，107(3)：502～512]。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种细胞膜仿生修饰的纳米基因载体组合物及其制备方法。

细胞膜仿生修饰的纳米基因载体组合物由仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物与基因通过静电作用复合而成，仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物与基因的重量比为1∶10～10∶1，基因为含有编码遗传标记的DNA序列，遗传标记选自荧光蛋白基因。

所述的仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物是表面同时含有氨基和磷酸胆碱基团的聚酰胺-胺树枝状聚合物，氨基与磷酸胆碱基团的摩尔比为1∶10～100∶1。

细胞膜仿生修饰的纳米基因载体组合物的制备方法包括如下步骤：

1)1重量份末端含氨基的0～6代聚酰胺-胺树枝状聚合物和0.01～100重量份细胞膜仿生单体甲基丙烯酸磷酸胆碱酯或丙烯酸磷酸胆碱酯加入到10-10000重量份水中，加热到20～200℃，反应0.5～100小时，以透析袋透析1～100小时，冷冻真空干燥10～100小时后得到细胞膜仿生修饰聚酰胺-胺；

2)细胞膜仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物用5毫摩尔/升pH 5.5醋酸一醋酸钠缓冲溶液溶解，配成0.1～10毫克/毫升的溶液，用孔径0.22微米滤膜将溶液过滤；

3)荧光蛋白基因用4.3毫摩尔/升硫酸钠溶液溶解配制成50～250μg/ml的溶液；

4)将细胞膜仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物和荧光蛋白基因溶液分别预热至55℃，然后按载体与荧光蛋白基因溶液体积比1∶1在涡旋混合仪上混合1分钟，室温静置0.5～1小时，细胞膜仿生修饰聚酰胺-胺树枝状聚合物和荧光蛋白基因通过静电作用复合成纳米复合物溶液。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1)经细胞膜仿生修饰的聚酰胺-胺表面含有的磷酸胆碱基团为细胞膜的组成部分，使得载体具有良好的生物相容性；

2)细胞膜仿生修饰的聚酰胺-胺表面含有丰富的正电荷性氨基，能与基因通过静电作用进行有效的复合；

3)聚酰胺-胺表面的磷酸胆碱基团为两性离子结构，使得纳米基因载体组合物在宽pH范围和盐浓度下都具有优异的分散性和稳定性。

具体实施方式