[发明专利]一种功能化聚酰胺-胺树状大分子及其纳米复合物用于基因转染的方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子纳米载体靶向基因转染领域，特别涉及一种功能化聚酰胺-胺树状大分子及其纳米复合物用于基因转染的方法。

背景技术

基因治疗在治疗各种遗传疾病和后天性疾病中有很大的应用前景。现在，许多正在进行的针对癌症，遗传疾病和其它方面疾病的临床试验，都考虑将基因治疗作为一种新颖的药用策略。然而,目前在基因治疗中的一个主要的障碍就是缺乏安全有效的转移和表达载体，将遗传物质传递到生物体所需的位置。

外部基因可以借助病毒和病毒载体传递到生物体内。失活的病毒外壳或感染系统由于其高效的基因传递效率，已经被应用到各种基因疗法的临床测试上，但是将其作为基因运载工具却对身体有着严重的安全隐患。病毒载体的主要缺点包括大规模生产上的限制，分裂细胞上的限制，免疫原性和由于插入突变导致的致肿瘤性，这些都制约其未来的应用。

另一方面,非病毒载体被作为研究的对象,发现其具有低细胞毒性,无免疫原性，容易操作和基因装载量大等特点。非病毒的基因传递系统包括阳离子脂质体、阳离子聚合物、环糊精和纳米管,这些材料都可以有效的克服固有病毒载体所存在的问题。

在目前报道的所有不同的载体中，树状大分子作为非常有潜力的研究对象，可将之应用于开发安全、高效的适合基因传递载体。聚酰胺-胺（poly(amidoamine),PAMAM）树状大分子是有着精确的构架和单分散性的核壳纳米结构，表面丰富的阳离子不仅能通过共价键修饰各种靶向或者药物分子，还能与裸DNA通过静电相互作用，形成理想的纳米粒子。而其独特的内部空腔结构可以包裹目标分子，有选择性地结合客体分子，十分适合于作为金属纳米颗粒的载体。在一些癌细胞中，比如人恶性胶质母细胞瘤细胞（U87MG细胞）的细胞膜表面具有整合素αvβ3，能够专一性的识别环状的精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸氨基酸序列肽（RGD）并与之结合。因此，在聚酰胺-胺树状大分子表面修饰RGD，聚乙二醇（PEG），并包裹纳米金颗粒，有望制备出一种聚乙二醇化的RGD修饰的包裹金纳米颗粒的聚酰胺-胺树状大分子，实现其对基因的负载及靶向运输。

检索国内外相关文献和专利结果表明：以聚乙二醇化的RGD修饰的包裹金纳米颗粒的聚酰胺-胺树状大分子为载体，用于靶向基因转染的方法，尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种功能化聚酰胺-胺树状大分子及其纳米复合物用于基因转染的方法，该方法具有易操作，转染条件简单，转染效率高，特异性强等优点，在癌症治疗等方面有良好的应用前景。

本发明的一种功能化聚酰胺-胺树状大分子及其纳米复合物用于基因转染的方法，包括：

（1）分别将1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC溶液、N-羟基琥珀酰亚胺NHS溶液加入羧基端甲氧基聚乙二醇mPEG-COOH溶液中，搅拌反应2-4h，得到活化的mPEG-COOH；然后将活化的mPEG-COOH加入到第五代聚酰胺-胺树状大分子溶液中，反应12-30h，得到功能化聚酰胺-胺树状大分子溶液G5.NH₂-mPEG₂₀；其中EDC和NHS与mPEG-COOH的摩尔比为1.8:1，mPEG-COOH与树状大分子的摩尔比为20:1；

（2）将上述功能化聚酰胺-胺树状大分子溶液G5.NH₂-mPEG₂₀加入到氯金酸HAuCl₄·4H₂O溶液中，搅拌反应20-30min，再加入硼氢化钠NaBH₄溶液，搅拌2-4h，得到包裹纳米金颗粒的功能化聚酰胺胺树状大分子溶液{(Au⁰)₂₅-G5.NH₂-mPEG₂₀}DENPs；其中HAuCl₄·4H₂O与树状大分子的摩尔比为25:1，NaBH₄与HAuCl₄·4H₂O的摩尔比为5:1；