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本文旨在提高DNA疫苗的转染效力和免疫活性,研制了一种新型的血吸虫病DNA疫苗载体-聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状高分子化合物。
采用发散法,以乙二胺为核,合成了0.5~5.0代(G)PAMAM树枝状高分子,并探讨了反应条件对反应产率的影响,确定了PAMAM合成工艺。采用柱色谱法对半代数PAMAM进行分离提纯;选用不同膜孔径的透析膜提纯整代数PAMAM,去除产物中的小分子。采用红外光谱、核磁共振、热重分析、高效液相色谱和质谱等方法对纯化后PAMAM产物进行结构表征与性能分析,得到了与理论结构相符的PAMAM树枝状高分子,其HPLC测试纯度均在80%以上。在此基础上,为了进一步提高PAMAM与DNA的结合效率、降低其对细胞和机体的负面作用,用赖氨酸对所合成的4.0 GPAMAM进行表面修饰,制备了PAMAM-Lys树枝状高分子载体,并采用红外光谱和核磁共振对端基修饰产物PAMAM-Lys进行结构表征与分析。
选用质粒提取试剂盒提取并纯化得到实验所需的质粒PJW-4303,采用电泳实验和紫外分光光度计对提取结果进行检测。以电荷比为参数,配制了树枝状高分子载体/DNA复合物。琼脂糖凝胶电泳结果显示,电荷比在2~4时,树枝状高分子载体与DNA正负电荷完全中和,DNA电泳被完全阻滞。透射电镜测试结果表明,树枝状高分子载体与DNA的复合导致DNA结构收缩。考察了树枝状高分子与DNA复合物的时间稳定性及pH稳定性,表明PAMAM树枝状高分子是DNA的优良载体,且具有很大的发展潜力。
对所合成的树枝状高分子载体进行体外细胞活性评价。显微镜观察和MTT法计算结果表明,树枝状高分子载体及其DNA复合物体系作用于293T细胞时产生较低的细胞毒性;随着树枝状高分子代数和用量的增加,细胞毒性增大。与4.0 G及5.0 G PAMAM相比,表面修饰产物PAMAM-Lys具有良好的生物相容性,说明赖氨酸修饰可以显著降低PAMAM树枝状高分子的细胞毒性,所合成的树枝状高分子载体可以用于生物体内实验。