以芳香亚胺为连接剂的聚乙烯亚胺衍生物的合成及体外活性研究

通过有机合成的方法合成新型聚阳离子载体聚五乙烯六胺对苯二甲醛-1,4-二亚胺(PEHA-TPAI),产物结构经核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)确定系目标产物。采用琼脂糖凝胶电泳实验观察PEHATPAI包裹小干扰RNA(siRNA)的能力,并用粒度仪和Zeta电位仪对PEHA-TPAI/siRNA复合物进行表征。结果表明:PEHA-TPAI和siRNA复合后可形成稳定且粒径均一的纳米颗粒,在PEHA-TPAI/siRNA复合物质量比为10∶1的条件下,颗粒粒径为(129.90±1.02)nm,Zeta电位为(21.1±0.54)mV。体外细胞毒性实验和转染实验的结果表明:PEHA-TPAI的细胞毒性显著低于商业化转染试剂聚乙烯亚胺(PEI,分子量为25 000)(P0.001)且具有良好的转染效率,有作为低毒性、高转染效率的基因输送载体的潜力。     

组氨酸修饰的聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺作为基因载体的体外性能研究

为了对组氨酸修饰的阳离子聚合物载体进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。采用自由基聚合法合成聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺-组氨酸(PEG-b-PLG-g-PEIsHISs,GGIS)聚阳离子载体,用1H-NMR表征载体材料结构;通过凝胶电泳实验研究载体对质粒DNA的压缩能力,粒径分析仪测定载体结合DNA后在不同N/P比条件下的粒径及表面电荷;用MTT法测定载体在HEK293T,Hela,BEL7402和A549等细胞株上的细胞毒性,考察GGIS体外细胞转染效率。结果显示在N/P≤30时,载体材料的平均粒径在100~200 nm,表面电荷在10~30 m V,适合细胞吞噬。体外细胞毒性表明,GGIS的细胞毒性较PEI 25K低。GGIS具有较强的DNA缩合能力,且有较好的体外基因转染能力。因此,GGIS有较好的体外基因转染能力,能够携带报告基因在体外有效表达,是具有应用前景的非病毒性基因药物载体。     

阳离子双亲性多肽-脂质纳米粒子的构建及细胞毒性和体外稳定性

选用阳离子双亲性R多肽(RLARLLRRLARWLR)进行脂质纳米粒子的构建.通过脂质乳浊液清除实验、色氨酸荧光光谱蓝移实验,对R多肽与脂质的重组过程和作用方式进行表征.通过透射电子显微镜观察、动态光散射、zeta电位检测,表征了所构建的阳离子双亲性多肽-脂质纳米粒子(R peptide-lipid nanoparticle,R-LNP)的粒径和表面性质.通过MTT实验检测了R-LNP的细胞毒性;通过超高效液相色谱(ultra high performance liquid chromatography,UPLC)方法比较了R多肽和R-LNP抗酶解(糜蛋白酶、胰蛋白酶)的稳定性.结果表明,R多肽能促进脂质的重组,其疏水性部分嵌入脂质纳米粒子的疏水核心,形成粒径为(14.7±0.1)nm,zeta电位为17.8 mV的脂质纳米粒子.R-LNP对A549和MCF-7细胞的半抑制浓度为(5.93±0.75)和(4.36±0.40)μmol/L,保留R多肽细胞毒性作用,同时R-LNP有效提高了R多肽的稳定性,有助于多肽的体内应用.     

复合环境离子强度对BDCP/DNA的粒径与转染效率的影响

为了探讨组装环境对基因载体/DN复合物的粒径和转染效果的影响,在三种不同离子浓度溶液体系(PBS, 5% 葡萄糖溶液, H₂O)中测量BDCP（biodegradable cationic polymer,一种生物可降解的阳离子聚合物）/DNA复合物粒径和结合力,进行了体外转染试验和毒性试验.结果显示,PBS最适合组装转染复合物,可取得更好的稳定性、最高的转染效率和较低细胞毒性、低溶血率;在5%葡萄糖溶液和水中组装的BDCP/质粒复合物结合力较弱,转染效率比较低.得出结论,BDCP/DNA粒径、结合力和基因转染效率受组装体系的离子强度影响.     

一种新颖的阳离子非病毒基因载体 Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH 的性能研究

研究了新型阳离子聚合物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的性能，重点考察其粒度，基因转染效率与细胞毒性，探讨了其作为基因载体的可能性.通过动态光散射仪（DSL）、透射电镜（TEM）观察了Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH与DNA自组装形成的颗粒形态及粒径，Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH可复合DNA形成粒径160～210 nm的纳米复合物，适合进入细胞.使用MTT比色法分析Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的毒性并与PEI，PEI-g-PEG-OH比较.选用增强型绿色荧光蛋白(EGFP) 转染Hela细胞，应用流式细胞术检测转染效率.新型阳离子多聚物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH在提高基因转染效率的同时降低了其细胞毒性，有望成为基因转移的有效载体.     

双核金属卟啉模拟细胞色素P-450催化环己烷单充氧反应的研究

合成了Fe(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)3种双核金属卟啉配合物，用元素分析、紫外可见光谱进行表征，另外还有单核金属卟啉配合物和6个中间体．研究了这些双核金属卟啉模拟细胞色素P-450催化环己烷单充氧作用及金属卟啉在两种反应体系中催化性能的研究．同时还与单核金属卟啉的催化性能进行比较．实验结果表明，双核金属卟啉的催化活性随着两个金属卟啉之间碳链的增长而增长，反应体系的改变会引起金属卟啉催化活性的变化，总体上，双核金属卟啉的催化活性要高于单核金属卟啉．     

线性与分枝状聚乙烯亚胺介导基因体外转染的比较与研究

聚乙烯亚胺(PEI)是一类新兴的阳离子多聚物非病毒载体,可缩聚DNA分子形成颗粒并转入真核细胞进行表达.本文选用分子量750 ku分枝状PEI与分子量25 ku线性PEI转染增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因于HeLa细胞,并对这两种PEI的转染效率进行比较.利用MTT法检测比较线性PEI与分枝状PEI的细胞毒性.通过凝胶阻滞实验比较两种PEI结合DNA能力.最后利用肝素介导释放实验比较两者在形成PEI/DNA复合物后释放DNA的能力.研究结果表明:线性PEI转染效率优于分枝状PEI,且随PEI/DNA质量比的增加而升高,而分枝状PEI则相反;两种PEI细胞毒性在一定范围内相近;分枝状PEI结合DNA能力略强于线性PEI;但是分枝状PEI释放DNA的能力远小于线性PEI.这可能导致DNA在细胞内无法从PEI/DNA复合体上释放出来,从而影响转录的正常进行,最终导致分枝状PEI转染效率下降.     

双吡啶吡咯Cu(Ⅱ)配合物与DNA相互作用研究

合成了1种单核双吡啶吡咯Cu(Ⅱ)配合物[Cu(PDPH)2] (1),其中配体HPDPH为2,5-二(2′-吡啶基)吡咯.该配合物晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,a＝39.1242(16) ?,b＝8.6574(5) ?,c＝33.7687(14) ?,β＝123.0305(16)°,中心离子Cu2＋处于变形八面体配位环境.采用紫外-可见光谱、荧光光谱及圆二色谱等方法,分别研究了单核配合物[Cu(PDPH)2] (1)、双核配合物[Cu2(PDPH)2(NO3)2] (2)和多聚配合物{[Cu2(PDPH)2(N3)2]}n(3)与DNA之间的相互作用.结果表明,3个Cu(Ⅱ)配合物均以沟面键合方式与CT-DNA结合,其结合强弱顺序为3 > 2 > 1.此外,采用凝胶电泳法研究了3种Cu(Ⅱ)配合物对超螺旋pBR322 DNA的切割作用.结果表明,3种配合物均能将pBR322 DNA切割为开口缺刻型或者线型DNA,表现出良好的切割活性.     

新一代阳离子聚合物转染试剂(梭华-Sofast) 转染效果研究

采用DNA延滞实验研究新一代阳离子聚合物梭华 Sofast转染试剂与DNA的结合能力,以不同报告基因(绿色荧光蛋白基因、β 半乳糖苷酶基因和荧光素酶基因),分析比较梭华 Sofast与阳离子脂质体Lipofectamine2000和阳离子聚合物JetPEI、Superfect转染HEK293细胞转染效率和细胞毒性,研究梭华 Sofast转染试剂转染效率.实验结果表明梭华 Sofast与DNA有很强的结合能力;以绿色荧光蛋白基因为报告基因,梭华 Sofast转染率最高,约60%左右,而且在单个细胞中表达的GFP量多;转染细胞荧光素酶活性检测结果表明,当梭华 Sofast与DNA质量比为16时,转染率最高,高于109RLU/mg蛋白,分别是JetPEI,Superfect和Lipofectamine2000转染细胞最高活性的1.6,2.3和5倍;梭华 Sofast转染β 半乳糖苷酶的染色结果显示95%以上的阳性细胞转染率;比较基因转染效率最高时的细胞毒性,在最佳转染剂量时,几种试剂的细胞存活率均在83%以上,而梭华 Sofast为94.23%.在目前市场上销售的转染试剂对HUV EC细胞的转染效果均不理想情况下,梭华 Sofast仍具一定的转染效率,阳性细胞约占20%.研究结果表明梭华 Sofast是一种高转染效率,低细胞毒性的转染试剂.     

构建HMGB1/PEI非病毒载体介导高效基因传递的研究

 研究了以聚乙烯亚胺（PEI）为骨架复合高迁移率族蛋白 B1 (HMGB1 )的复合型载体HMGB1/PEI的性能,以期提高非病毒基因载体的转染效率。透射电镜观察pDNA/HMGB1/PEI复合物粒子形态呈球形;动态光散射法测定粒径与表面电位,结果显示复合HMGB1后,复合物粒径降低,且随HMGB1加入量的增大表面电位有增大的趋势;凝胶电泳阻滞试验表明HMGB1可协助PEI与pDNA结合;MTT试验结果显示HMGB1/PEI复合载体的细胞毒性低于PEI;HMGB1/PEI复合载体的转染率较PEI的转染率增大2.9~4.0倍,且HMGB1可以弱化血清对转染的阻碍作用。所以HMGB1被证实能有效提高PEI的体外转染效率。     

靶向多肽功能化阳离子聚合物携载ZNF580质粒对内皮细胞增殖的影响

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法制备了以多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)为骨架的POSS-(PDMAEMA)₈(PPD)星型阳离子聚合物,通过巯基-双键化学反应,将特异性靶向EA.hy926内皮细胞的CREDVW多肽键接在PPD阳离子聚合物末端,得到POSS-(PDMAEMA)₈-PPEGMA-CREDVW(PPD-CREDVW)阳离子聚合物.在n(N)/n(P)=5时,PPD-CREDVW阳离子聚合物携载pEGFP-ZNF580(pDNA)质粒自组装形成粒径为125.67±3.31 nm、zeta电位为10.64±1.65 mV的PPD-CREDVW/pDNA基因复合胶束.细胞实验结果显示:与PPD/pDNA基因复合胶束相比,PPD-CREDVW/pDNA基因复合胶束携载基因能力强、细胞毒性低、易被细胞摄取,能够显著提高EA.hy926内皮细胞的转染,促进细胞的增殖.     

新型纳米复合材料作为非病毒基因载体的研究

为了制备理想的非病毒基因载体,合成了甲壳三糖-g-壳聚糖(TCS),并与钙基累托石(REC)插层复合制备纳米复合材料,采用X射线衍射和透射电镜方法对产物进行了表征,考察了其细胞相容性,将REC、TCS和纳米复合材料分别与质粒DNA复合形成复合物,并考察了其体外基因转染效果.结果表明:TCS、REC及纳米复合材料的细胞相容性良好,当N/P比为3时,TCS/DNA复合物粒径大小都在75 nm左右,REC加入后,其粒径不同程度地增大,最大达到191 nm;相对分子质量高的TCS所得DNA复合物较相对分子质量低的TCS所得DNA复合物稳定,而REC的加入降低了TCS/DNA复合物的稳定性;TCS/REC-DNA复合物能介入肝癌细胞中并表达荧光.说明该纳米复合材料可作为潜在的非病毒基因载体.     

长春新碱抗CD20免疫脂质体的制备及其对人B细胞淋巴瘤的靶向特异性杀伤作用研究

目的:利用单克隆抗体药物的靶向特异性,探索常规化疗药物长春新碱的免疫脂质体制剂制备方法.方法:通过逆向蒸发法制备空白脂质体,pH值梯度法包裹长春新碱,抗体修饰脂质体制备免疫脂质体制剂.采用流式细胞技术检测免疫脂质体对人B淋巴瘤细胞的靶向特异性.通过细胞增殖、细胞毒性实验来验证长春新碱免疫脂质体对人B淋巴瘤细胞的杀伤作用.结果:粒径分析表明,制备的空白脂质体平粒径在130nm左右,包裹长春新碱后脂质体平均粒径在140-150nm左右.流式细胞仪检测结果显示,抗CD20免疫脂质体对人B淋巴瘤细胞Romas和Raji细胞具有明显的靶向特异性.细胞增殖、细胞毒性实验表明,包裹长春新碱的抗CD20免疫脂质体较非免疫脂质体对人B淋巴瘤细胞杀伤效果更好.结论:获得了一种具有免疫靶向的长春新碱脂质体制剂的制备方法,初步的体外实验表明其在人B淋巴瘤治疗方向具有潜在的应用前景     

人血小板多态性抗原HPA-1a/HPA-1b在CHO细胞中的表达及功能研究

为了在体外研究HPA-1抗原的多态性,同时建立一种更简便灵敏的检测抗HPA-1同种(异型)抗体的方法,将含有HPA-1a和HPA-1b的DNA质粒分别转染CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞)并获得稳定表达β3HPA-1a和β3HPA-1b的细胞株.流式细胞分析结果表明,CHO细胞结合抗HPA-1a同种(异型)抗体的能力与细胞表面β3整合素表达量直接相关.同时,针对HPA-1a表位的单克隆抗体SZ21仅能抑制CHOβ3HPA-1a细胞的粘附,对CHOβ3HPA-1b细胞却没有影响.抗HPA-1a参照血清能阻断CHOβ3HPA-1a细胞的粘附,但对CHOβ3HPA-1b细胞却影响甚微.结果表明,CHO细胞模型可以成功地用来表达并研究HPA-1a的多态性及其抗原特性,同时可以作为用于临床检测抗HPA-1a同种(异型)抗体的一种替代方法.     

骨形成发生蛋白对人骨髓间充质干细胞的影响

目的探讨骨形成发生蛋白(BMP)对人骨髓间充质干细胞的影响及调节作用.方法使用含BMP-7基因的PTracer-CMV载体感染人骨髓间充质干细胞(h MSCs),并设未转染组和空载体组,免疫组化法检测BMP-7蛋白表达,MTT法检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞周期,湿化学法检测碱性磷酸酶合成情况.结果培养48 h后,BMP-7转染组h MSCs增殖速度明显高于未转染组和空载体组,差异具有统计学意义(P0.05);未转染组与空载体组h MSCs增殖速度之间比较差异无统计学意义(P0.05).BMP-7转染组各时间点G_0/G_1期细胞比例均明显低于未转染组和空载体组;S期、G_2/M期的细胞比例均明显高于未转染组和空载体组,上述差异具有统计学意义(P0.05);各时间点未转染组与空载体组G_0/G_1期、S期、G_2/M期细胞比例间差异均无统计学意义(P0.05).BMP-7转染组h MSCs细胞碱性磷酸酶含量明显高于未转染组、空载体组,差异具有统计学意义(P0.05).结论 BMP-7可促进h MSCs体外增殖和向成骨细胞分化,可能与促进细胞由G_1期进入S期、DNA合成增加、提升DNA合成的后期细胞数量有关.     

草酰胺桥联的双核铜配合物的合成,晶体结构及DNA切割研究

合成了一种新型的 N,N′-双 (3 -氨丙基 )草酰胺 (oxpn)桥联的 2 -氨基吡啶 (AP)双核铜配合物 ,[Cu2(AP) 2 (μ2 -oxpn) ](Cl O4 ) 2 ·H2 O,并通过 X-射线衍射测得其晶体结构 .晶体属单斜晶系 ,空间群为 P2 (1 ) /c,晶胞参数 a=0 .883 7(2 ) nm,b=3 .8973 (1 1 ) nm,c=0 .80 99(2 ) nm,β=1 0 1 .1 0 5 (6)°,V=2 .73 73 (1 3 ) nm3,Dx=1 .772 g/cm2 ,Z=4,F(0 0 0 ) =1 488.对配合物进行了光谱性质的测定以及切割 DNA实验研究 .     

纳米谷氨酸壳聚糖制备及其体外质粒转染研究

采用表面修饰方法制备出谷氨酸修饰的壳聚糖纳米基因载体。对样品进行红外分析、粒度分析、zeta电位分析、生物相容性、凝胶阻滞分析、DNA保护性试验、体外细胞转染研究。结果显示所制得的谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒平均粒径为170nm,其zeta电位为 4.7mV。红外分析显示谷氨酸已通过酰胺键结合在壳聚糖上。MTT实验结果显示纳米颗粒与细胞有良好的生物相容性。凝胶阻滞分析和DNA保护试验结果表明纳米载体可与DNA通过电性结合作用而结合,并可以有效保护DNA,防止核酸酶对其的降解作用。而体外细胞转染的结果表明,谷氨酸修饰的纳米粒能介导pEGFP-N1质粒转染HepG2细胞并在细胞中表达绿色荧光蛋白。因此,谷氨酸修饰的壳聚糖纳米颗粒可作为一种新型非病毒基因载体介导核酸类生物大分子进入细胞内。     

含亚甲基桥的新型双核锆配合物的合成及其对乙烯聚合活性研究

新一代第4族茂金属配合物的发展对聚合催化剂的改进产生了深远的影响.茂金属催化体系不仅有高的催化活性,而且可以合成具有靶向特性(如分子量,分子量分布和立体化学)的聚合物[1].第4族控制几何构型催化剂(CGC)是单中心聚合催化剂,在特定条件下可通过乙烯终止及在相邻催化活性中心的再插入链转移反应键入聚合物链合成接枝聚乙烯[2],生成的含少量接枝链的聚乙烯具有优异的材料特性.近年来,大量研究[3～7]表明桥型双核茂金属聚合催化剂不仅具有单核茂金属聚合催化剂的优异性质,而且可由桥配体调节聚合特性.     

双核钌配合物的DNA键合及光断裂性能

合成了1个新型的双核钌配合物,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定、热熔链、盐效应、黏度和凝胶电泳实验研究了其与小牛胸腺DNA(ct-DNA)之间的相互作用. 结果表明,由于主配体的位阻作用,该配合物通过部分插入模式与DNA键合,键合常数大于10⁶ L/mol;在365 nm紫外光照射下,该配合物能够断裂pBR322 DNA,是有效的DNA断裂试剂.     

阳离子脂质体介导基因转染的实验教学改革

通过优化细胞转染条件,探讨脂质体与DNA的复合比例、复合时间以及转染时间对脂质体介导的基因转染效率的影响。实验采用凝胶阻滞电泳分析脂质体完全包裹DNA时二者的复合比,通过转染绿色荧光蛋白报告基因(pEGFP)研究脂质体/pEGFP的复合比例、复合时间对细胞转染效率的影响。激光扫描共聚焦成像进一步分析转染时间对细胞摄取DNA量的影响。实验结果表明,脂质体和DNA的复合比例为1.25时,细胞的转染效率最高。转染4 h后,大量DNA被细胞摄取,此时可以更换新鲜的培养基。