改性聚乙烯亚胺及其制备方法和转染试剂及其应用技术

本发明专利技术提出了一种改性聚乙烯亚胺及其制备方法和转染试剂及其应用，所述改性聚乙烯亚胺包括作为主链的聚乙烯亚胺以及接枝在所述聚乙烯亚胺上的十二烷基琥珀酸酐，所述十二烷基琥珀酸酐与聚乙烯亚胺的伯胺基进行偶联反应，其中部分伯胺采用十二烷基胡波酸酐进行偶联改性，消耗了部分伯胺，从而可以降低其细胞毒性，同时欧联后的产物的亲水性降低，有助于复合的DNA在细胞内进行释放。复合的DNA在细胞内进行释放。复合的DNA在细胞内进行释放。

【技术实现步骤摘要】
改性聚乙烯亚胺及其制备方法和转染试剂及其应用


[0001]本专利技术涉及基因转染生物
，尤其涉及一种改性聚乙烯亚胺及其制备方法和转染试剂及其应用。

技术介绍

[0002]重组蛋白在基础研究和临床应用中越来越重要，许多重组蛋白是人类或动物来源的，因此利用哺乳动物细胞进行表达，是确保其功能折叠和正确的翻译后修饰的首选，转染人胚胎肾细胞或中国仓鼠卵巢细胞是目前较为成熟的技术，可在数周时间内产生数百毫克至数克量的重组蛋白。
[0003]与许多经过数百万年进化以将其遗传物质有效递送到宿主细胞核中的病毒相比，裸露的DNA进入哺乳动物细胞是一个非常低效的过程。因此，必须使用天然或合成载体来装载DNA，促进与细胞膜的结合并进入细胞。此外，理想情况下，它们应该保护DNA免受细胞核酸酶的侵害并将所有完整且具有转录能力的质粒DNA导入细胞核。
[0004]目前主流的传递DNA的载体包括阳离子脂质体和阳离子聚合物两种，市售的阳离子脂质体如LipofectAMINE、FuGENE、293fectin等，有着很好的转染效率，但是价格非常昂贵，且具有高度的细胞毒性。与脂质体复合物相比，阳离子聚合物的转染效率与脂质体相当但价格更亲民。
[0005]而目前在研究的众多聚合物中，聚乙烯亚胺具有相当的代表性。它在分化和非分化细胞汇中都显示出高转染效率，同时也很容易通过内吞作用被细胞吸收，并且由于其阳离子性质和质子海绵效应，能够避免被内体降解。但是这也导致其在基因转染的过程中会引起细胞毒性。
[0006]如何提供一种细胞毒性更低的改性聚乙烯亚胺成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提出了一种细胞毒性更低的改性聚乙烯亚胺及其制备方法和转染试剂及其应用。
[0008]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术一方面提供了一种改性聚乙烯亚胺，其包括：作为主链的聚乙烯亚胺以及接枝在所述聚乙烯亚胺上的十二烷基琥珀酸酐，所述十二烷基琥珀酸酐与聚乙烯亚胺的伯胺基进行偶联反应。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，其中的聚乙烯亚胺的重均分子量为10
‑
80kDa。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述改性聚乙烯亚胺的结构式如下所示：
[0011][0012]其中，n为正整数。
[0013]本专利技术的另一方面，还提供一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，包括如下步骤：
[0014]将聚乙烯亚胺和十二烷基琥珀酸酐按照质量比为1：(0.1
‑
2)混合，在25
‑
42温度下反应2
‑
12h，得到改性聚乙烯亚胺，其中，所述聚乙烯亚胺的结构式如下：
[0015][0016]其中，n为正整数。
[0017]在以上技术方案的基础上，优选的，所述聚乙烯亚胺经过活化处理，活化处理的方法包括，将聚乙烯亚胺溶解于第一溶剂中，配置成质量浓度为1
‑
10％的第一溶液，再向所得第一溶液中加入20
‑
50％体积的第二溶剂，搅拌后得到活化的聚乙烯亚胺溶液，所述第一溶剂为DMF、DMSO、乙腈和乙二醇中的一种，所述第二溶剂为异丙醇、甲醇和戊二醇中的一种。
[0018]在以上技术方案的基础上，优选的，偶联反应的具体方法包括：将十二烷基琥珀酸酐在25
‑
42℃下滴加至活化的聚乙烯亚胺溶液中，滴加完毕后，保温反应2
‑
12h，反应完毕，将所得溶液在3500Da截留孔径的透析袋中蒸馏水透析24h，得到改性聚乙烯亚胺。
[0019]本专利技术的另一方面，还提供一种转染试剂，所述转染试剂包括溶剂，以及溶解于溶剂中的以上方案中所述的改性聚乙烯亚胺或以上制备方法制备得到的聚乙烯亚胺。
[0020]在以上技术方案的基础上，优选的，所述改性聚乙烯亚胺与溶剂的质量比为1：(10
‑
100)。
[0021]在以上技术方案的基础上，优选的，所述溶剂为超纯水。
[0022]本专利技术的另一方面，还提供一种上述所述转染试剂在递送脱氧核糖核酸、质粒DNA、核糖核酸或功能蛋白质中的应用。
[0023]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
[0024](1)本专利技术提供的改性聚乙烯亚胺利用乙酸酐酰化聚乙烯亚胺中的伯胺基，从而抑制静电作用，降低了所得改性聚乙烯亚胺的缓冲能力，同时提高其转染能力；
[0025](2)本专利技术采用十二烷基琥珀酸酐对聚乙烯亚胺进行改性，从而还会改变最终制
备得到的改性聚乙烯亚胺的亲水性能，在较低的取代度下，十二烷基琥珀酸铵中的羧基赋予了聚乙烯亚胺负电荷，为其与DNA复合得到的复合体提供静电屏蔽，还能减少与非特异性蛋白质的结合，而改性的聚乙烯亚胺中未修饰的氨基所带正电荷则可以与带负电荷的细胞膜相互作用，有利于改性聚乙烯亚胺
‑
DNA的复合体被细胞吞噬。而在该复合体进入细胞后，疏水基团的相互作用又使DNA能够更容易释放并进行基因表达。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为实施方式1的转染试剂作用于HEK293细胞的存活率图；
[0028]图2为实施方式6的转染试剂转染GFP蛋白的荧光图；
[0029]图3为实施方式1的转染试剂转染GFP蛋白的荧光图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术其中一种实施方式的改性聚乙烯亚胺，包括作为主链的聚乙烯亚胺以及戒指在所述聚乙烯亚胺上的十二烷基琥珀酸酐，十二烷基琥珀酸酐与聚乙烯亚胺的伯胺基进行偶联反应，具体的反应式如下：
[0032][0033]具体的，所采用的聚乙烯亚胺的重均分子量为10
‑
80kDa。
[0034]以上结构式中的n为正整数
[0035]实施例1
[0036]称取1份重均分子量为10kDa的聚乙烯亚胺，溶解于9份DMF溶剂中，搅拌均匀得到质量浓度为10％的聚乙烯亚胺的DMF溶液，再称取体积量为DMF溶液的20％的异丙醇，加入至聚乙烯亚胺的DMF溶液中，搅拌均匀后得到活化的聚乙烯亚胺溶液；
[0037]称取0.1份十二烷基琥珀酸酐，在25℃下滴加至活化的聚乙烯亚胺溶液中，滴加完毕后，保持25℃搅拌反应12h，反应完毕，将所得溶液在3500Da截留孔径的透析袋中用蒸馏水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚乙烯亚胺，其特征在于，包括：作为主链的聚乙烯亚胺以及接枝在所述聚乙烯亚胺上的十二烷基琥珀酸酐，所述十二烷基琥珀酸酐与聚乙烯亚胺的伯胺基进行偶联反应。2.如权利要求1所述的改性聚乙烯亚胺，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为10
‑
80kDa。3.如权利要求1所述的改性聚乙烯亚胺，其特征在于，所述改性聚乙烯亚胺的结构式如下所示：其中，n为正整数。4.一种改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚乙烯亚胺和十二烷基琥珀酸酐按照质量比为1：(0.1
‑
2)混合，在25
‑
42温度下偶联反应2
‑
12h，得到改性聚乙烯亚胺，其中，所述聚乙烯亚胺的结构式如下：其中，n为正整数。5.如权利要求4所述的改性聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺经过活化处理，活化处理的方法包括，将聚乙烯亚胺溶解于第一溶剂中，配置成质量浓度为1
‑
10％的第一溶液，再向所得第一溶液中加入20
‑
50％体积的第二溶剂，搅拌后得到活化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴琦，孙秋菊，董垚，
申请(专利权)人：武汉菲恩生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：