CN101735418A - 生物可降解阳离子聚合物及其应用 - Google Patents

生物可降解阳离子聚合物及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101735418A
CN101735418A CN200910232056A CN200910232056A CN101735418A CN 101735418 A CN101735418 A CN 101735418A CN 200910232056 A CN200910232056 A CN 200910232056A CN 200910232056 A CN200910232056 A CN 200910232056A CN 101735418 A CN101735418 A CN 101735418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sirna
cationic polymers
polymer
cationic
micella
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910232056A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101735418B (zh
Inventor
朱彩虹
罗思彬
孟凤华
朱秀林
钟志远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou University
Original Assignee
Suzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou University filed Critical Suzhou University
Priority to CN2009102320569A priority Critical patent/CN101735418B/zh
Publication of CN101735418A publication Critical patent/CN101735418A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101735418B publication Critical patent/CN101735418B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物可降解阳离子聚合物胶束及其制备和应用,所述生物可降解阳离子聚合物胶束由三嵌段共聚物构成,所述嵌段共聚物至少包括阳离子亲水段和生物可降解疏水段,阳离子亲水段构成聚合物胶束的壳,疏水段构成聚合物胶束的核,所构成聚合物胶束可以通过静电复合装载siRNA,得到稳定的聚合物/siRNA复合粒子,体外转染实验时,可以有效地抑制特定基因表达;并装载疏水药物的聚合物胶束也可以通过静电复合装载siRNA,实现同时装载药物和siRNA的方法,具有药物治疗和基因治疗的双重效果。

Description

生物可降解阳离子聚合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种生物可降解阳离子聚合物及其应用,具体涉及一种生物可降解阳离子聚合物以及所述聚合物制备药物或/和siRNA载体的应用。
背景技术
小分子RNA干扰(siRNA)技术可以特异性抑制靶基因的表达,在治疗基因过度表达或突变引起的疾病方面具有广阔的应用前景(参见:Dorsett Y,TuschlT Nat Rev Drug Discov 2004;3(4):318-329;de Fougerolles A,et al.Nat RevDrug Discov 2007;6:443-453)。但是,siRNA分子具有核酸和小分子化合物的双重特性,易被核酸酶降解;其亲水性和阴离子特性使其很难穿过脂质的细胞膜,细胞转染效率低(参见:Castanotto D,Rossi JJ Nature 2009;457(7228):426-433)。目前主要的解决方法有:采用化学修饰进行结构改造,提高稳定性;采用病毒作为载体,以提高siRNA在体内的稳定性和转染效率;采用非病毒载体,提高siRNA的体内稳定性和转染效率。对siRNA的结构修饰,在一定程度上可以改善其稳定性,但有可能影响其活性,同时制备成本也提高;病毒类载体转染效率高,但存在免疫原性高、毒性大、目的基因容量小、靶向特异性差、制备较复杂及费用较高等缺点;非病毒类基因载体与病毒类载体相比,具有很多的优点,例如,它们的免疫原性较低、容易制备和修饰、可赋予靶向特异性、可多次重复使用、价格较低等,因此越来越受到人们的重视(参见:Kim WJ,Kim SW Pharm Res 2009;26(3):657-666)。近年来,人们尤其对水溶性生物可降解类阳离子聚合物感兴趣,因为其毒性通常较不可降解的阳离子聚合物低,而且其降解性能可望实现细胞内基因释放而导致高的转染效率。例如,有文献报道可生物还原降解的聚乙烯亚胺用于装载siRNA,与采用25kDa不可降解聚乙烯亚胺(25k PEI)相比,其转染效率大大提高,能显著抑制血管表皮生长因子(VEGF)的表达(参见:Jeong,JH,et al.Biomaterials,2007,28:1912-1917);可生物降解聚胺酯(参见:Jere D,et al.Biomaterials,2008,29:2535-2547)与25kPEI相比,具有较低的细胞毒性并能更好地抑制肺癌细胞绿色荧光蛋白的表达。
聚N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯(PDMAEMA)是一常用基因载体,研究表明高分子量PDMAEMA(Mw 30万)可有效运载不同类型和大小的质粒DNA(参见:Cherng JY,et al.Pharm Res 1996;13(7):1038-1042;van de Wetering P,et al.JControl Release 1998;53(1-3):145-153;Verbaan FJ,et al.J Gene Med 2004;6(1):64-75)。PDMAEMA与其它阳离子聚合物载体如聚乙烯亚胺(PEI)、聚赖氨酸(PLL)、和聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状聚合物相比,具有合成简单、易于表征、和/或pH缓冲能力较强等特点。但是,PDMAEMA不能很好压缩siRNA,在siRNA释放上效率很低。此外,由于PDMAEMA不能在体内降解,高分子量PDMAEMA难于排出体外,其体内毒性较高。
发明内容
本发明目的是提供一种生物可降解阳离子聚合物。
为达到上述目的,本发明具体技术方案是,一种生物可降解阳离子聚合物,所述生物可降解阳离子聚合物为A-B-A型嵌段聚合物,其中A为阳离子水溶性聚合物聚N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯(PDMAEMA),为亲水段;B选自生物可降解脂肪族聚酯。
上述技术方案中,所述阳离子水溶性聚合物聚N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯(PDMAEMA)分子量为1000~10000Da;所选生物可降解脂肪族聚酯为聚己内酯(PCL),分子量为1000~10000Da。
由于生物可降解阳离子聚合物包括生物可降解聚合物的疏水段和阳离子水溶性聚合物的亲水段,因此是一种两亲嵌段聚合物。
上述嵌段聚合物的制备方法为本领域技术人员公知的技术:PDMAEMA-PCL-PDMAEM可通过可逆加成-断裂链转移(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer,RAFT)聚合方法得到:首先通过开环聚合方法制备不同分子量的聚己内酯,然后通过DCC/NHS法制备大分子RAFT试剂CPADN-PCL-CPADN,然后再以CPADN-PCL-CPADN为链转移剂聚合DMAEMA单体,制备一系列分子量可控的PDMAE MA-PCL-PDMAEM嵌段聚合物,其合成路线如下图所示:
Figure G2009102320569D0000031
上述技术方案中,所述两亲聚合物中亲水链段和疏水链段的长度可通过控制开环聚合反应条件,加入单体与大分子RAFT试剂的比例、反应时间、反应温度等来调节。
上述两亲性聚合物在水溶液或缓冲溶液中可以自组装形成阳离子胶束,聚合物的浓度需在其临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)以上,阳离子水溶性聚合物PDMAEMA向外排列构成亲水性阳离子外壳,生物可降解聚酯PCL向内排列构成疏水性内核,所述阳离子胶束的外壳与siRNA通过静电作用复合,装载siRNA,抑制某种特定基因表达。
因此,本发明的另一目的是提供一种阳离子聚合物胶束,
为达到上述目的,本发明具体技术方案是,一种阳离子聚合物胶束,所述阳离子聚合物胶束由上述生物可降解阳离子聚合物自组装形成,所述胶束的亲水性阳离子外壳由阳离子水溶性聚合物N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯构成,疏水性内核由生物可降解聚酯PCL构成;所述阳离子聚合物胶束粒径为54~220纳米,粒径分布PDI为0.14~0.45,表面电势为28.5~35.5毫伏。
本发明的另一目的是提供一种siRNA载体。
为达到上述目的,本发明具体技术方案是,一种siRNA载体,所述siRNA载体由上述生物可降解阳离子聚合物自组装形成的阳离子聚合物胶束构成,所述胶束的亲水性阳离子外壳由阳离子水溶性聚合物PDMAEMA构成,疏水性内核由生物可降解聚酯PCL构成;所述阳离子聚合物胶束粒径为54~220纳米,粒径分布PDI为0.14~0.45,表面电势为28.5~35.5毫伏。
应用上述siRNA载体通过静电复合作用装载siRNA得到阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子。
所述阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子包括上述阳离子聚合物胶束和siRNA,并且阳离子聚合物胶束中的氮与siRNA中的磷的摩尔比大于1∶1,聚合物胶束的阳离子外壳与siRNA通过静电作用复合。
上述两亲性聚合物在水溶液或缓冲溶液中自组装形成的阳离子胶束不仅可以装载siRNA,而且同时,因为上述阳离子胶束具有生物可降解的疏水性内核,因此能够装载疏水性药物;所述药物可选自但不局限于疏水性药物中的一种,本领域技术人员可以根据需要选择所需包封的药物分子。
因此,优选的技术方案中,可以应用上述两亲性聚合物装载疏水性药物和siRNA,协同抑制某种特定基因表达。
因此,本发明的另一目的是提供一种阳离子聚合物胶束装载疏水性药物和siRNA的方法以及所得阳离子聚合物胶束/疏水性药物/siRNA纳米复合粒子。
为达到上述目的,本发明具体技术方案是,一种阳离子聚合物胶束装载疏水性药物和siRNA的方法,包括以下步骤:
(1)将疏水性药物溶在有机溶剂中,再与所述两亲聚合物的有机溶液共同搅拌,然后滴加二次水,将得到的溶液搅拌1小时后透析,透析后的聚合物浓度在其临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)以上,得到包裹疏水性药物的阳离子聚合物胶束,;
所述有机溶剂选自:四氢呋喃、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺中的一种;
(2)将步骤(1)中装载有疏水性药物的阳离子聚合物胶束与siRNA通过静电作用复合,其中,阳离子聚合物胶束中的氮与siRNA中的磷的摩尔比大于1∶1,得到阳离子聚合物胶束/疏水性药物/siRNA纳米复合粒子。
应用上述制备方法得到的阳离子聚合物胶束/疏水性药物/siRNA纳米复合粒子,包括:阳离子聚合物胶束、药物和siRNA,聚合物胶束的阳离子外壳与siRNA通过静电作用复合,聚合物胶束的疏水性内核包裹药物。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
(1)与传统水溶性阳离子聚合物基因载体相比,可以控制聚合物/基因复合粒子的粒径和单分散分布,经由特定大小血管渗透的选择效果,加强药物集中于病征。
(2)此外,这类生物可降解阳离子聚合物胶束实现了疏水性药物和siRNA在同一纳米粒的同载,可以协同抑制特定基因表达。
附图说明
附图1,实施例中生物可降解阳离子聚合物胶束的形成方法,及其装载药物和siRNA的示意图;
附图2,实施例十一中生物可降解阳离子胶束对细胞MDA-MB-435-GFP的毒性实验结果;
附图3,实施例十五中生物可降解阳离子胶束装载GFP-siRNA对MDA-MB-435-GFP细胞的GFP抑制表达结果;
附图4,实施例十四中生物可降解阳离子胶束装载紫杉醇(PTX)对PC3细胞的毒性实验结果;使用的聚合物为PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17
附图5,实施例十六中生物可降解阳离子胶束同时装载紫杉醇(PTX)和VEGF-siRNA对PC3细胞的VEGF抑制表达结果;使用的聚合物为PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例一,RAFT聚合得到三嵌段共聚物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17
氩气保护下,将引发剂AIBN(1.0mg,6.2μmol),大分子RAFT试剂CPADN-PCL32-CPADN(0.13g,31μmol),N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)单体(0.19g,1.24mmol)和1.5mL的四氢呋喃加入到10mL的Schlenk真空密封瓶中,通氩气30分钟后把瓶子放在60℃的油浴中,搅拌反应24小时后,在正己烷中沉淀,过滤,真空干燥48小时,得到三嵌段共聚物,产率为80%。核磁结果表明其结构为PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17。Mn(GPC)=9200,Mw/Mn(GPC)=1.15。
实施例二,RAFT聚合得到三嵌段共聚物PDMAEMA58-PCL32-PDMAEMA58
氩气保护下,将引发剂AIBN(1.0mg,6.2μmol),大分子RAFT试剂CPADN-PCL-CPADN(0.13g,31μmol),N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯单体DMAEMA(0.71g,4.65mmol)和1.5mL的四氢呋喃加入到10mL的Schlenk真空密封瓶中,通氩气30分钟后把瓶子放在60℃的油浴中,搅拌反应24小时后,在正己烷中沉淀,过滤,真空干燥48小时,得到三嵌段共聚物,产率为72%。核磁结果表明其结构为PDMAEMA58-PCL32-PDMAEMA58。Mn(GPC)=21100,Mw/Mn(GPC)=1.42。
实施例三,RAFT聚合得到三嵌段共聚物PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30
氩气保护下,将引发剂AIBN(1.0mg,6.2μmol),大分子RAFT试剂CPADN-PCL-CPADN(0.13g,31μ.mol),N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯单体DMAE MA(0.36g,2.33mmol)和1.5mL的四氢呋喃加入到10mL的Schlenk真空密封瓶中,通氩气30分钟后把瓶子放在60℃的油浴中,搅拌反应24小时后,在正己烷中沉淀,过滤,真空干燥48小时,得到三嵌段共聚物,产率为75%。核磁结果表明其结构为PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30。Mn(GPC)=14200,Mw/Mn(GPC)=1.31。
实施例四,RAFT聚合得到三嵌段共聚物PDMAEMA36-PCL60-PDMAEMA36
氩气保护下,将引发剂AIBN(0.28mg,1.7μmol),大分子RAFT试剂CPADN-PCL60-CPADN(0.13g,17.4μmol),N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯单体DMAEMA(0.25g,1.57mmol)和1.5mL的四氢呋喃加入到10mL的Schlenk真空密封瓶中,通氩气30分钟后把瓶子放在60℃的油浴中,搅拌反应24小时后,在正己烷中沉淀,过滤,真空干燥48小时,得到三嵌段共聚物,产率为81%。核磁结果表明其结构为PDMAEMA36-PCL60-PDMAEMA36。Mn(GPC)=22700,Mw/Mn(GPC)=1.27。
实施例五,RAFT聚合得到三嵌段共聚物PDMAEMA63-PCL60-PDMAEMA63
氩气保护下,将引发剂AIBN(0.28mg,1.7μmol),大分子RAFT试剂CPADN-PCL60-CPADN(0.13g,17.4μmol),N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯单体DMAEMA(0.71g,4.52mmol)和1.5mL的四氢呋喃加入到10mL的Schlenk真空密封瓶中,通氩气30分钟后把瓶子放在60℃的油浴中,搅拌反应24小时后,在正己烷中沉淀,过滤,真空干燥48小时,得到三嵌段共聚物,产率为79%。核磁结果表明其结构为PDMAEMA63-PCL60-PDMAEMA63。Mn(GPC)=21500,Mw/Mn(GPC)=1.55。
实施例六,阳离子聚合物胶束(PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17)制备
阳离子聚合物胶束通过直接溶解于醋酸-醋酸钠的缓冲溶液的方法制备。具体过程是:将2mg聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17溶在4mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)中,在25℃搅拌条件过夜后,超声30分钟,最终浓度为0.5mg/mL。胶束水化尺寸95纳米,粒径分布为0.22,胶束表面电势+35.5毫伏。
实施例七,阳离子聚合物胶束(PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30)制备
阳离子聚合物胶束通过直接溶解于醋酸-醋酸钠的缓冲溶液的方法制备。具体过程是:将2mg聚合物PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30溶在4mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)中,在25℃搅拌条件过夜后,超声30分钟,最终浓度0.5mg/mL。胶束水化尺寸54纳米,粒径分布为0.26,胶束表面电势+29.5毫伏。
实施例八,阳离子聚合物胶束(PDMAEMA58-PCL32-PDMAEMA58)制备
阳离子聚合物胶束通过直接溶解于醋酸-醋酸钠的缓冲溶液的方法制备。具体过程是:将2mg聚合物PDMAEMA58-PCL32-PDMAEMA58溶在4mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)中,在25℃搅拌条件过夜后,超声30分钟,最终浓度0.5mg/mL。胶束水化尺寸132纳米,粒径分布为0.18,胶束表面电势+29.3毫伏。
实施例九,阳离子聚合物胶束(PDMAEMA36-PCL60-PDMAEMA36)制备
阳离子聚合物胶束通过直接溶解于醋酸-醋酸钠的缓冲溶液的方法制备。具体过程是:将2mg聚合物PDMAEMA36-PCL60-PDMAEMA36溶在4mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)中,在25℃搅拌条件过夜后,超声30分钟,最终浓度0.5mg/mL。胶束水化尺寸200纳米,粒径分布为0.45,胶束表面电势+28.5毫伏。
实施例十,阳离子聚合物胶束(PDMAEMA63-PCL60-PDMAEMA63)制备
阳离子聚合物胶束通过直接溶解于醋酸-醋酸钠的缓冲溶液的方法制备。具体过程是:将2mg聚合物PDMAEMA63-PCL60-PDMAEMA63溶在4mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)中,在25℃搅拌条件过夜后,超声30分钟,最终浓度0.5mg/mL。胶束水化尺寸226纳米,粒径分布为0.14,胶束表面电势+32.6毫伏。
实施例十一:阳离子聚合物胶束的细胞毒性
在实施例六至实施例十制备的10μL阳离子聚合物胶束溶液中,加入90μL含血清培养基,后加入到已培养的MDA-MB-435-GFP细胞中,37℃和5%二氧化碳条件下孵化24小时。与25k bPEI(聚乙烯亚胺)相比,阳离子聚合物胶束的毒性小于25k bPEI(聚乙烯亚胺)。
实施例十二:阳离子聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17胶束装载siRNA
50μL阳离子聚合物胶束PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17(48.4μg/m至145.1μg/mL)和50μL siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟,即得到阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合物溶液。后进行琼脂糖凝胶电泳实验,结果表明在氮/磷比大于等于2时,siRNA与聚合物胶束间可以通过静电作用复合,在氮/磷比大于4时,siRNA与聚合物胶束间通过静电作用几乎完全结合,该阳离子聚合物胶束有很好的凝聚siRNA的能力。
实施例十三:阳离子聚合物PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30胶束装载siRNA
50μL阳离子聚合物胶束PDMAEMA30-PCL32-PDMAEMA30(40.0μg/m至120.0μg/mL)和50μL siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟,即得到阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合物溶液。后进行琼脂糖凝胶电泳实验,结果表明在氮/磷比大于等于1时,siRNA与聚合物胶束间可以通过静电作用复合,在氮/磷比大于2时,siRNA与聚合物胶束间通过静电作用几乎完全结合,该阳离子聚合物胶束有很好的凝聚siRNA的能力。
实施例十四:阳离子聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17胶束同时装载紫杉醇PTX和siRNA
在0.5mL聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17(5mg/mL)的四氢呋喃溶液中,加入0.2mL紫杉醇(5mg/mL)的二甲亚砜溶液,在25℃搅拌条件下,向其中滴加5mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)。得到的溶液搅拌1h后,装入预先准备好的透析袋中(SPECTRA/POR,MWCO:3500),用醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)透析。后取50μL形成的载药聚合物胶束粒子溶液(96.7μg/mL)和50μL siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟,得到阳离子聚合物胶束/药物/siRNA纳米复合粒子。
实施例十五:阳离子聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17胶束装载GFP-siRNA的抑制GFP表达
50μL阳离子聚合物胶束PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17(48.4μg/m至145.1μg/mL)和50μL GFP-siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟,即得到阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合物溶液。
在阳离子聚合物胶束/GFP-siRNA纳米复合粒子溶液中,加入400μL无血清培养基,后加入到已培养的MDA-MB-435-GFP细胞中,37℃和5%二氧化碳条件下孵化4小时。后更换有血清培养基,继续孵化48小时。在聚合物/siRNA电荷比为36/1时,可以有效地抑制细胞GFP的表达达70%以上。
实施例十六:阳离子聚合物胶束同时装载紫杉醇PTX和VEGF-siRNA的协同抑制VEGF表达
在0.5mL聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17(5mg/mL)的四氢呋喃溶液中,加入0.2mL紫杉醇(5mg/mL)的二甲亚砜溶液,在25℃搅拌条件下,向其中滴加5mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)。得到的溶液搅拌1h后,装入预先准备好的透析袋中(SPECTRA/POR,MWCO:3500),用醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)透析。后取50μL形成的载药聚合物胶束粒子溶液(96.7μg/m L)和50μL VEGF-siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟。
在同时装载紫杉醇和VEGF-siRNA的聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子溶液中,加入400μL无血清培养基,后加入到已培养的PC3细胞中,37℃和5%二氧化碳条件下孵化4小时。后更换有血清培养基,继续孵化48小时。装载有紫杉醇的胶束/siRNA复合粒子可以有效地抑制细胞VEGF的表达达85%以上。
实施例十七:阳离子聚合物胶束同时装载尼罗红(Nile Red)和GFP-siRNA的共聚焦显微观察
在0.5mL聚合物PDMAEMA17-PCL32-PDMAEMA17(5mg/mL)的四氢呋喃溶液中,加入0.2mL尼罗红(5mg/mL)的二甲亚砜溶液,在25℃搅拌条件下,向其中滴加5mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)。得到的溶液搅拌1h后,装入预先准备好的透析袋中(SPECTRA/POR,MWCO:3500),用醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH 5.0,20mM)透析。后取50μL形成的载尼罗红聚合物胶束粒子溶液(96.7μg/mL)和50μL GFP-siRNA溶液(5μg/mL),旋涡5sec后,室温静置30分钟,得到阳离子聚合物胶束/药物/siRNA纳米复合粒子。
在同时装载尼罗红和GFP-siRNA的聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子溶液中,加入400μL无血清培养基,后加入到已培养的MDA-MB-435-GFP细胞中,37℃和5%二氧化碳条件下孵化4小时。后更换有血清培养基,继续孵化48小时。以未加任何聚合物的细胞作为对照样,利用共聚焦显微镜观察转染4小时和继续孵化48小时的细胞,可以清晰地看到疏水性药物可以进入到细胞,而且装载的GFP-siRNA可以有效地抑制细胞GFP的表达。

Claims (7)

1.一种生物可降解阳离子聚合物,其特征在于,所述生物可降解阳离子聚合物为A-B-A型嵌段聚合物,其中A为阳离子水溶性聚合物聚N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯,为亲水段;B选自生物可降解脂肪族聚酯。
2.根据权利要求1所述的生物可降解阳离子聚合物,其特征在于,所述阳离子水溶性聚合物为聚N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯,分子量为1000~10000Da;所选生物可降解脂肪族聚酯为聚己内酯,分子量为1000~10000Da。
3.一种阳离子聚合物胶束,其特征在于,所述阳离子聚合物胶束由权利要求2所述生物可降解阳离子聚合物自组装形成,所述胶束的亲水性阳离子外壳由阳离子水溶性聚合物N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯构成,疏水性内核由生物可降解聚酯PCL构成;所述阳离子聚合物胶束粒径为54~220纳米,粒径分布PDI为0.14~0.45,表面电势为28.5~35.5毫伏。
4.一种siRNA载体,其特征在于,所述siRNA载体为权利要求3所述阳离子聚合物胶束。
5.一种阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子,其特征在于,所述阳离子聚合物胶束/siRNA纳米复合粒子包括:权利要求3所述阳离子聚合物胶束和siRNA,并且阳离子聚合物胶束中的氮与siRNA中的磷的摩尔比大于1∶1,聚合物胶束的阳离子外壳与siRNA通过静电作用复合。
6.一种阳离子聚合物胶束装载疏水性药物和siRNA的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将疏水性药物溶在有机溶剂中,再与权利要求2所述两亲聚合物的有机溶液共同搅拌,然后滴加二次水,将得到的溶液搅拌1小时后透析,透析后的聚合物浓度在其临界胶束浓度以上,得到包裹疏水性药物的阳离子聚合物胶束;
有机溶剂选自:四氢呋喃、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺中的一种;
(2)将步骤(1)中装载有疏水性药物的阳离子聚合物胶束与siRNA通过静电作用复合,其中,阳离子聚合物胶束中的氮与siRNA中的磷的摩尔比大于1∶1,得到阳离子聚合物胶束/疏水性药物/siRNA纳米复合粒子。
7.一种阳离子聚合物胶束/药物/siRNA纳米复合粒子,其特征在于,所述阳离子聚合物胶束/药物/siRNA纳米复合粒子通过权利要求6所述方法制备而得,所述阳离子聚合物胶束/药物/siRNA纳米复合粒子包括:权利要求3所述阳离子聚合物胶束、疏水性药物和siRNA,聚合物胶束的阳离子外壳与siRNA通过静电作用复合,聚合物胶束的疏水性内核包裹疏水性药物。
CN2009102320569A 2009-11-26 2009-11-26 生物可降解阳离子聚合物及其应用 Expired - Fee Related CN101735418B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102320569A CN101735418B (zh) 2009-11-26 2009-11-26 生物可降解阳离子聚合物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102320569A CN101735418B (zh) 2009-11-26 2009-11-26 生物可降解阳离子聚合物及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101735418A true CN101735418A (zh) 2010-06-16
CN101735418B CN101735418B (zh) 2011-11-30

Family

ID=42459487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102320569A Expired - Fee Related CN101735418B (zh) 2009-11-26 2009-11-26 生物可降解阳离子聚合物及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101735418B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174184A (zh) * 2011-01-14 2011-09-07 中国科学院广州生物医药与健康研究院 一种生物可降解的聚合物及其制备方法以及核酸药物运输载体
CN102766228A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 北京科技大学 一种三重响应性聚合物胶束制备方法及应用
CN105273207A (zh) * 2014-06-09 2016-01-27 中国科学院上海药物研究所 聚阳离子包合物,其制备方法及用途
CN107118340A (zh) * 2017-04-12 2017-09-01 北京师范大学 基于δ ‑戊内酯的聚合物及其制备方法与应用
CN107281141A (zh) * 2017-06-26 2017-10-24 苏州大学 生物可降解交联纳米药物冻干粉的制备方法
CN108463256A (zh) * 2015-09-04 2018-08-28 约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学 生物可降解的植入物
CN109880021A (zh) * 2019-02-20 2019-06-14 河南大学 聚合物及其制备方法、ROS响应型siRNA纳米胶束及其应用

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174184A (zh) * 2011-01-14 2011-09-07 中国科学院广州生物医药与健康研究院 一种生物可降解的聚合物及其制备方法以及核酸药物运输载体
CN102174184B (zh) * 2011-01-14 2012-11-21 中国科学院广州生物医药与健康研究院 一种生物可降解的聚合物及其制备方法以及核酸药物运输载体
CN102766228A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 北京科技大学 一种三重响应性聚合物胶束制备方法及应用
CN105273207A (zh) * 2014-06-09 2016-01-27 中国科学院上海药物研究所 聚阳离子包合物,其制备方法及用途
CN108463256A (zh) * 2015-09-04 2018-08-28 约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学 生物可降解的植入物
CN108463256B (zh) * 2015-09-04 2021-04-16 约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学 生物可降解的植入物
CN107118340A (zh) * 2017-04-12 2017-09-01 北京师范大学 基于δ ‑戊内酯的聚合物及其制备方法与应用
CN107118340B (zh) * 2017-04-12 2018-10-26 北京师范大学 基于δ-戊内酯的聚合物及其制备方法与应用
CN107281141A (zh) * 2017-06-26 2017-10-24 苏州大学 生物可降解交联纳米药物冻干粉的制备方法
CN107281141B (zh) * 2017-06-26 2021-03-02 苏州大学 生物可降解交联纳米药物冻干粉的制备方法
CN109880021A (zh) * 2019-02-20 2019-06-14 河南大学 聚合物及其制备方法、ROS响应型siRNA纳米胶束及其应用
CN109880021B (zh) * 2019-02-20 2020-03-27 河南大学 聚合物及其制备方法、ROS响应型siRNA纳米胶束及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN101735418B (zh) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101735418B (zh) 生物可降解阳离子聚合物及其应用
Huang et al. Application of dextran as nanoscale drug carriers
Wong et al. Will nanotechnology bring new hope for gene delivery?
Jhaveri et al. Multifunctional polymeric micelles for delivery of drugs and siRNA
Bae et al. Nanomaterials for cancer therapy and imaging
Truong et al. The importance of nanoparticle shape in cancer drug delivery
Yuan et al. Recent advances of siRNA delivery by nanoparticles
Sun et al. Self-assembled biodegradable micellar nanoparticles of amphiphilic and cationic block copolymer for siRNA delivery
Pearson et al. Dendritic nanoparticles: the next generation of nanocarriers?
Osada et al. Enhanced gene expression promoted by the quantized folding of pDNA within polyplex micelles
Grun et al. PEGylation of poly (amine-co-ester) polyplexes for tunable gene delivery
Beavers et al. Porous silicon and polymer nanocomposites for delivery of peptide nucleic acids as anti-microRNA therapies
Li et al. Nanoparticle depots for controlled and sustained gene delivery
CN111481679B (zh) siRNA纳米胶囊及其制备方法和应用
JP5969164B2 (ja) 電荷結合と生分解性共有結合により同時に連結された高分子−siRNAナノ粒子担体及びその製造方法
Gozuacik et al. Anticancer use of nanoparticles as nucleic acid carriers
Zhang et al. The application of tetrahedral framework nucleic acids as a drug carrier in biomedicine fields
CN104368010A (zh) 维生素e聚乙二醇琥珀酸酯及其衍生物在制备亲水性药物的前药水凝胶纳米粒制剂中的应用
CN102786695B (zh) 两亲性三嵌段聚合物及其制备方法和siRNA药物载体
Tortajada et al. Polymer-based non-viral vectors for gene therapy in the skin
Zhang et al. Polymeric nano-assemblies as emerging delivery carriers for therapeutic applications: a review of recent patents
Wang et al. Co-delivery of 5-fluorocytosine and cytosine deaminase into glioma cells mediated by an intracellular environment-responsive nanovesicle
Zhu et al. Breast tumor‐targeted drug delivery via polymer nanocarriers: Endogenous and exogenous strategies
US20220401577A1 (en) Nanostructured active ingredient carrier system
Shah et al. Electrostatically driven self-assembled nanoparticles and coatings

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Suzhou City, Jiangsu province 215137 Xiangcheng District Ji Road No. 8

Patentee after: Soochow University

Address before: 215123 Suzhou City, Suzhou Province Industrial Park, No. love road, No. 199

Patentee before: Soochow University

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111130

Termination date: 20191126

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee