本发明专利技术公开了一种端巯基聚（２－甲氨基乙基）甲基丙烯酸酯－嵌段－聚乙烯咪唑聚合物，该聚合物与纳米金的复合物（ＰＤＭＡＥＭＡＩＭＧＮＰｓ）及此复合物与质粒ＤＮＡ的复合物，本发明专利技术还公开了所述聚合物、复合物的制备方法及其在作为基因的载体中的应用。本发明专利技术所涉及的聚合物、复合物作为质粒ＤＮＡ的载体，可与质粒ＤＮＡ结合，进而转染细胞，因此可用作肿瘤抑制药物的载体。本发明专利技术的ＰＤＭＡＥＭＡＩＭＧＮＰｓ与ＧＦＰ ＤＮＡ（绿色荧光蛋白表达基因）复合物在浓度为３０μｇ／ｍＬ时，对ＨＥＫ ２９３Ｔ细胞的转染效率为５５％，对ＨＥＫ２９３Ｔ细胞、ＨｅＬａ细胞和２９３细胞的存活率大于９０％。ＰＤＭＡＥＭＡＩＭＧＮＰｓ／ＣｐＧ ＯＤＮ（人未甲基化寡聚脱氧核苷酸）纳米复合物对鼠骨肉瘤的基因治疗有明显效果，ＰＤＭＡＥＭＡＩＭＧＮＰｓ／ｐ５３ ＤＮＡ（肿瘤抑制基因）纳米复合物对肿瘤的生长有明显的抑制作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，特别是涉及一种甲基丙烯酸酯嵌段聚合物，该聚合物的纳米复合物及此复合物与质粒DNA的复合物，本专利技术还涉及他 们的制备方法及其在作为基因的载体中的应用。
技术介绍
对金纳米颗粒的研究已经有150年历史。金纳米颗粒具有抗氧化性强、 生物相容性好、密度高和光电特性好的优点，基于金纳米颗粒的生物分析方 法已经取得了很多成果。表面包被有单分子层的金纳米团簇(Au2MPCs)同核 酸、蛋白质和细胞膜等生物物质发生作用，能应用于生物医学的各个研究领 域。文献报道了阳离子脂质双层包裹的金纳米粒子调节对哺乳动物细胞 转染的影响。二甲基二十八烷基溴化铵(DODAB)，阳离子脂质体双层膜包裹 的Au纳米颗粒(AuNPs)在血清中能够有效的传递两种质粒DNA到人胚胎肾 肝细胞(HEK 293)中，AuNPs的转染效率约是DODAB的5倍。AuNPs与DNA 的相互作用由染料插入试验和凝胶电泳表征。文献提出了理解和控制阳离子 脂质体和DNA相互作用的新观点，为构建金纳米粒子基因传递载体提供了 新方法。平均分子量为2kDa(PEI2)的支化聚乙烯亚胺(PEI)与金纳米颗粒(GNPs) 共价键连接构成PEI2-GNPs融合物，PEI2-GNPs与质粒DNA的复合物 体外转染猴肾细胞(COS-7)的效率是PEI2的12倍。而PEI2-GNPs和iV-十二 烷基-PEI2与质粒DNA的复合物对上述细胞的转染效率进一步提高。具体转 染数据是单独的PEI2转染效率为4%， PEI2—GNPs转染效率为25%，而 PEI2-GNPs和7V-十二烷基-PEI2混合物与质粒DNA的复合物的转染效率为 50%。文献报道了通过可逆加成-断裂连迁移聚合(RAFT)合成精细共聚物稳 定的金属纳米颗粒的制备。反应通过室温条件自发还原硫代酯末端基团成巯基，在金属复合物或金属溶胶的水溶液中生成共聚物稳定的金属纳米颗粒。共聚物稳定的纳米颗粒包括Au (HAuCU), Ag (AgN03), Pt (Na2PtCl6.6H20), 和Rh (Na3RhCl6)，使用0.01 wt %的盐溶液和1.0 M NaBH4作为还原试剂， NaBH4:末端硫代酯聚合物的摩尔比率是25:1，通过13000 rpm离心1小时，得到共价键连接的聚合物胶体溶液。文献报道了脂肪链季铵盐修饰的混合单层保护的金颗粒(MMPCs)对 哺乳动物细胞的转染，通过P牛乳糖转移和活化证实这种转染试剂与孵育期 间DNA与纳米颗粒的比率，单层核中电荷的数量，季铵盐周围的縮水填充 等因素有关。MMPCs和质粒DNA复合物的重量比(w/w)为30:1，在10 %和 100 pM氯喹溶液中转染293T细胞效率是60 kDa聚乙烯亚胺的8倍。文献报道了寡聚核酸修饰的金纳米颗粒用于控制细胞中蛋白质表达， 这种修饰的金纳米颗粒是一种细胞内在化基因调控试剂，它与互补核酸结合 率高于单一寡聚核酸修饰，没有细胞毒性，能高效浓縮核酸，也很难被活性 核酸酶降解，细胞摄取率达99%。本专利技术的目的在于，提供一种细胞转染率高、且细胞毒性低的端巯基聚 (2-二甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物(MPDMAEMAIM)， 此聚合物与金纳米粒子自组装构建的金纳米复合物(PDMAEMAIMGNPs)及 该复合物与质粒DNA的复合物。本专利技术进一步提供所述聚合物、复合物的制备方法。 本专利技术最后提供所述聚合物、复合物在作为基因的载体中的应用。 一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物，其 结构式如下 /<formula>formula see original document page 5</formula>其中m二16-36， n=22-48，所述的聚合物用凝胶色谱表征，N,N-二甲基甲酰 胺为流动相，流动速率为1.0 mL/min，温度35°C，其数均摩尔质量为 5000-11000Da，重均摩尔质量/数均摩尔质量在1.20-1.5;对缓冲容量在
技术实现思路
2.0-4.0 pmol/mg。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物的纳米金复合物，其结构式如下<formula>formula see original document page 6</formula>其中111=16-36， n=22-48，对缓冲容量在2.0 - 4.0 jnmol/mg。所述的纳米金复合物为端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚 乙烯咪唑聚合物自组装3-7个金原子构成的纳米颗粒。所述的纳米金复合物 的缓冲溶液为磷酸钠缓冲溶液，纳米金复合物在磷酸钠缓冲溶液中的质量浓 度为30昭/mL。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物的 纳米金复合物与质粒DNA的复合物，所述的质粒DNA选自p53 DNA，绿色 荧光蛋白质粒DNA(GFP DNA)以及人未甲基化寡聚脱氧核苷酸质粒 DNA(CpG ODN)。所述的纳米金复合物与质粒DNA的复合物中，组装在金 表面的端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物与质 粒DNA正负电荷比的范围为6-12。所述的纳米金复合物与质粒DNA的质量 比为5:1， 10:1， 15:1或20:1。所述的纳米金复合物与质粒DNA的复合物的 缓冲溶液为磷酸钠缓冲溶液，纳米金复合物在磷酸钠缓冲溶液中的质量浓度 为30)Lig/mL。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物的制备方法，通过以下步骤实现a. 通过乙基黄原酸钾和溴乙烷反应得到乙基黄原酸乙酯；b. 乙基黄原酸乙酯和乙烯基咪唑在偶氮二异丁腈催化下进行可逆加成-断裂连迁移聚合反应，得到黄原酸乙酯基聚乙烯基咪唑；c. 黄原酸乙酯基聚乙烯基咪唑和2-二甲氨基乙基-甲基丙烯酸酯在偶氮 二异丁腈催化下进行可逆加成-断裂连迁移聚合反应，得到黄原酸乙酯基聚 2-二甲氨基乙基-甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑；d. 将c中的产物黄原酸乙酯基聚(2-二甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑的四氢呋喃溶液中加入正丁胺，在氮气保护下氨解，得到端巯基 聚(2-二甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物的纳米金复合物的制备方法，通过以下步骤实现将氯金酸与端巯基聚(2-甲氨 基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物混合，添加去离子水，搅拌， 用硼氢化钠还原，过夜，磷酸盐缓冲溶液透析、定容。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物在作为基因的载体中的应用。一种端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合物的 纳米金复合物在作为基因的载体中的应用。本专利技术中的聚合物及复合物的作用是结合基因，使基因转入细胞中，从 而使转染效率提高，与通常意义上的"基因的载体"的作用相同。本专利技术具有如下技术效果本专利技术中，端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪唑聚合 物(MPDMAEMAIM)、端巯基聚(2-甲氨基乙基)甲基丙烯酸酯-嵌段-聚乙烯咪 唑聚合物与纳米金的复合物(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种端巯基聚（２－甲氨基乙基）甲基丙烯酸酯－嵌段－聚乙烯咪唑聚合物，其结构式如下： ＊＊＊ 其中ｍ＝１６－３６，ｎ＝２２－４８，所述的聚合物用凝胶色谱表征，Ｎ，Ｎ′－二甲基甲酰胺为流动相，流动速率为１．０ｍＬ／ｍｉｎ，温度３５℃，其数均摩尔质量为５０００－１１０００Ｄａ，重均摩尔质量／数均摩尔质量在１．２０－１．５，对［Ｈ↑［＋］］缓冲容量在２．０－４．０μｍｏｌ／ｍｇ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于伯章，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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