[发明专利]一种DNA或RNA复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种DNA或RNA复合物的制备方法，具体涉及尺寸可控、重复性好的DNA或RNA复合物的制备方法，属于生物药用材料领域。

背景技术

近些年来，随着对DNA的深入研究，科学家发现许多疾病如遗传性疾病、肿瘤等与人体的基因异常有密切的关系。基因治疗是20世纪90年代发展起来的一种革新性的生物医学技术。它通过一定的方式将人的正常基因或具有治疗作用的基因导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗可用于治疗血友病、囊性纤维病等很多遗传病，以及癌症、艾滋病等恶性病。1990年美国科学家成功地进行了ADA(腺苷脱氨酶)缺陷患者的人体基因治疗，这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。

基因治疗以及RNA干扰的主要难题在于如何将基因物质安全有效地传递到目标细胞中。常用的基因传递载体主要分为病毒类和非病毒类。病毒类载体的优点是病原性低，基因传递效率高，但是安全性差，对外源基因大小有限制、造价高。常见的非病毒基因药物的传递载体为阳离子化合物，包括高分子，磷脂，树枝状大分子以及多肽等，相对于病毒类载体，非病毒类载体的安全性高，但转染效率较差，这与非病毒类载体与DNA或RNA形成的复合物的结构和性能密切相关。这些合成的靶向分子通过静电和DNA相互作用，能够将基因材料压缩成很小的粒子，完成基因传递。DNA或RNA复合物的结构以及性质决定了其生物相容性以及传递DNA或RNA的效率。文献报道复合物尺寸在100nm左右时最有利于基因传递(Weijun Li and Francis C.Szoka Jr.Pharmaceutical Research，Vol.24，No.3，March 2007Lipid-based Nanoparticles for Nucleic Acid Delivery；Dana J.Gary，Nitin Puri，You-Yeon Won Polymer-based siRNA delivery：Perspectives on the fundamental and phenomenological distinctions from polymer-based DNA delivery Journal of Controlled Release 121(2007)64-73)。

目前，将DNA或RNA与阳离子聚合物混合制备复合物的方法主要是简单混合，混合的方法包括漩涡混合、超声混合等，这种方法制备的复合物有以下缺点：(1)复合物尺寸较大，通常在200-500nm左右，复合物尺寸较大不利于DNA或RNA的传递；(2)复合物结构可控性差，传统简单混合复合过程在很大程度上受动力学控制，所形成的复合物结构受浓度、盐度、混合次序、混合速度等多种因素影响，形成的复合物的结构和形貌很大程度上取决于制备的过程，制得的复合物粒子之间尺寸差别较大，不利于DNA或RNA的传递。所以，制备尺寸可控性好，重复性好、复合物尺寸较小的DNA或RNA与阳离子聚合物的复合物从而实现高效的基因传递是目前急需解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种DNA或RNA复合物的制备方法，它的步骤如下：

1)配制含阳离子聚合物的溶液；

2)配制含DNA或RNA的溶液；

3)外加直流电场，阳离子聚合物溶液与含DNA或RNA溶液在电场中相遇，复合形成DNA或RNA与阳离子聚合物的复合物。

所述外加直流电场优选是利用电泳设备所产生的电场，优选毛细管电泳、芯片电泳、或板电泳。电场强度范围可适用于5V/cm～1000V/cm。

当所述外加直流电场是利用毛细管电泳设备所产生时，所述外加直流电场的电压是-1KV～-9KV。

本发明所述方法可以制备所有N/P比例(阳离子聚合物与DNA比例)的DNA或RNA复合物。在本发明实施例中给出了N/P比例为0.9∶1～3.1∶1的例子，实际制备中并不限于此范围，N/P比例并不造成对本发明的限制。

所述阳离子聚合物选自聚乙烯亚胺、多聚赖氨酸、多聚精氨酸、多聚组氨酸、多聚鸟氨酸及上述几种氨基酸的嵌段共聚物、鱼精蛋白、硫酸鱼精蛋白、精胺和壳聚糖中的一种或多种的混合。

所述含阳离子聚合物的溶液浓度为-1×10^-8～5×10^-2g/ml。