Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Эта работа представляет собой подготовку метионина функционализированных биосовместимых блоков кополимеров (mBG) с помощью обратимого добавления фрагментации цепи передачи (RAFT) метод. Также были исследованы плазмидная способность ДНК-комплекса полученного mBG и их эффективность трансфекции. Метод RAFT очень полезен для полимеризации мономеров, содержащих специальные функциональные группы.
Реверсивная полимеризация цепочки добавленной части (РАФТ) интегрирует преимущества радикальной полимеризации и живой полимеризации. Эта работа представляет собой подготовку метионина функционализированных биосовместимых блоков кополимеров через RAFT полимеризации. Во-первых, N,N-бис(2-гидроксиэтил)метакриламид-б -N-(3-аминопропил)метакриламид (BNHEMA -b-APMA, BA) синтезировался с помощью полимеризации RAFT с использованием 4,4'-azobis (4-цианалерическая кислота) (ACVA) в качестве ивитативным агентом и 4-цианпенпентановой кислотой дитиобензоат (CTP) в качестве агента передачи цепи. Впоследствии, N,N-bis(2-гидроксиэтил)метакриламид-б -N-(3-гуанидинопропил)метакриламид (метионин привитый BNHEMA -b-GPMA, mBG) был подготовлен путем изменения групп амина в APMA с метионином и гуанидином Группы. Для сравнения были синтезированы три вида блоковых полимеров: mBG1, mBG2 и mBG3. Для количественной оценки содержания APMA была использована реакция нингидрина; mBG1, mBG2 и mBG3 имели 21%, 37% и 52% APMA, соответственно. Результаты хроматографии гель-пермяки (GPC) показали, что БА-кополимеры обладают молекулярными весами 16 200 (BA1), 20 900 (BA2) и 27 200 (BA3) г/мол. Была также исследована плазмидная ДНК (pDNA), усложняющая способность полученных носителей гена блока. Коэффициенты заряда (N/P) были 8, 16 и 4, когда pDNA был полностью осложнен mBG1, mBG2, mBG3, соответственно. Когда соотношение N/P polyplexes mBG/pDNA было выше 1, потенциал Зэты мБГ был положительным. При соотношении N/P между 16 и 32 средний размер частиц полигекса mBG/pDNA составлял от 100 до 200 нм. В целом, эта работа иллюстрирует простой и удобный протокол для синтеза комимерии блока.
В последние годы, генная терапия возникла для терапевтической доставки нуклеиновые кислоты в качестве лекарств для лечения всех видов заболеваний1. Развитие генных препаратов, включая плазмидную ДНК (pDNA) и малаюдическую интерферирующую РНК (siRNA), зависит от стабильности и эффективности системы доставки лекарств (DDS)2. Среди всех DDS, катионные полимерные носители имеют преимущества хорошей стабильности, низкой иммуногенности, и легкой подготовки и модификации, которые дают катионные полимерные носители широкие перспективы применения3,4. Для практического применения в биомедицине, исследователи должны найти катионный полимер перевозчика с высокой эффективностью, низкой токсичности, и хорошая способность ориентации5. Среди всех носителей полимеров блок кополимеры являются одной из наиболее широко используемых систем доставки лекарств. Блок кополимеров интенсивно изучаются на их свойство самосборки и способности формировать мицеллы, микросферы и наночастицы при доставке лекарств5. Блок кополимеров можно синтезировать с помощью живой полимеризации или нажмите методы химии.
В 1956 году Szwarc et al. подняли тему живой полимеризации,определив ее как реакцию без цепных реакций 6,7. С тех пор было разработано несколько методов синтеза полимеров с помощью этого метода; таким образом, живая полимеризация рассматривается как веха полимерной науки8. Димеризация жизни может быть классифицирована в живую анионическую полимеризацию, живую катионную полимеризацию и обратимую деактивацию радикальной полимеризации (РДРП)9. Живые анионические/катионные полимеризации имеют ограниченный объем применения из-за их строгих условий реакции10. Контролируемая/живая радикальная полимеризация (CRP) имеет мягкие условия реакции, удобное расположение, и хорошую урожайность и таким образом была главным фокусом исследования в недавних летах11. В CRP активные цепи распространения реверсивно переходят в спящие, чтобы уменьшить концентрацию свободных радикалов и избежать бимолекулярной реакции распространяющихся цепных радикалов. Крометое полимеризация может продолжаться только в том случае, если неактивные спящие цепи, распространяющиеся, обратимо анимируются на цепные радикалы. В качестве одной из наиболее перспективных форм живой радикальной полимеризации, обратимая добавка-фрагментация цепи передачи (RAFT) полимеризации является методом, применимым для выхода блок полимеров с контролируемым молекулярным весом и структурой, узкий молекулярный вес распределение и проведение функциональных групп12. Ключом к успешной полимеризации RAFT является эффект цепных переносных агентов, как правило, дитиостеров, которые обладают очень высокой константой передачи цепи.
В этой работе, метод полимеризации RAFT был разработан для подготовки BNHEMA -b-APMA блок полимера, принимая 4,4'-azobis (4-cyanovaleric кислоты) (ACVA) в качестве инициирующего агента и 4-цианоптановой кислоты дитиобензоат (CTP) в качестве агента передачи цепи. ПОЛимеризация RAFT дважды использовалась для внедрения BNHEMA в катионные полимерные носители. Впоследствии группы амина в цепи APMA были модифицированы с помощью метионина и гуанидинилового реагента 1-амидинопиразоле гидрохлорида. Благодаря использованию положительных зарядов гуанидинадинационного реагента и метакремламидного полимерного скелета структуры, была улучшена эффективность клеточного поглощения полученных блоков полимерных носителей.
1. Синтез полимера BNHEMA (PBNHEMA)
2. Синтез полимера BNHEMA-b-APMA (BA)
3. Определите процент родинки APMA в BA copolymer с помощью метода нингидрина
ПРИМЕЧАНИЕ: Спектрофотометрия используется для определения содержания многокомпонентных аминокислот. Принцип омрачить цветовую реакцию нингидрина и аминокислоты, где абсорбция коррелирует с содержанием аминокислот в определенной степени13,14.
4. Синтез метилонина привитых BA полимер (mBA)
5. Синтез гуанидинатизированного и метионина спряженный BNHEMA -b-APMA полимер (mBG)
ПРИМЕЧАНИЕ: Были синтезированы три различных mBA1, mBA2 и mBA3 copolymer. copolymer mBA3 используется в качестве примера в следующих шагах.
6. Подготовка и характеристика полиппексов мБГ/pDNA
7. Эксперимент по электрофоретической отсталости полиппексов mBG/pDNA
ПРИМЕЧАНИЕ: Для определения минимального коэффициента заряда был проведен эксперимент по электрофоретической отсталости.
8. Цитотоксичность полиппексов mBG/pDNA
9. Эффективность трансфекции полиппексов mBG/GFP-pDNA
БНЕХЕМА кормили в соответствии с объективной степенью полимеризации, показанной в таблице1; процедура синтеза mBG показана на рисунке 1. Во-первых, гомополимер BNHEMA был подготовлен с помощью обратимого добавления фрагментации цепи передачи (RAFT) метод в системе во?...
Это исследование представило серию BNHEMA-b-APMA блок полимерных катионных носителей генов. Эти блок-полимеры были синтезированы с помощью метода реверсивной передачи цепочек добавления (RAFT). Гидрофильный сегмент BNHEMA был введен для улучшения растворимости. Метилонин и гуанидин группы были ...
Авторы удостоверяем, что нет никакого конфликта интересов с какой-либо финансовой организацией в отношении материала, обсуждаемого в этой статье.
Это исследование было поддержано Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (No 2016YFC0905900), Национальным фондом естественных наук Китая (No 81801827, 81872365), Программой фундаментальных исследований провинции Цзянсу (Фонд естественных наук, No. BK20181086), и Цзянсу онкологический госпиталь Научно-исследовательский фонд (Нет. К201605).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1-hydroxybenzotriazole | Macklin Biochemical Co., Ltd,China | H810970 | ≥97.0% |
1,4-dioxane | Sinopharm chemical reagent Co., Ltd, China | 10008918 | AR |
1-amidinopyrazole Hydrochloride | Aladdin Co., Ltd., China | A107935 | 98% |
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride | Aladdin Co., Ltd., China | E106172 | AR |
4,4’-azobis(4-cyanovaleric acid) | Aladdin Co., Ltd., China | A106307 | Analytical reagent (AR) |
4-cyano-4-(phenylcarbonothioylthio)pentanoic Acid | Aladdin Co., Ltd., China | C132316 | >97%(HPLC) |
Acetate | Sinopharm chemical reagent Co., Ltd, China | 81014818 | AR |
Acetone | Sinopharm chemical reagent Co., Ltd, China | 10000418 | AR |
Agarose | Aladdin Co., Ltd., China | A118881 | High resolution |
Ascorbic acid | Aladdin Co., Ltd., China | A103533 | AR |
DMSO | Aladdin Co., Ltd., China | D103272 | AR |
Ethylene glycol | Aladdin Co., Ltd., China | E103319 | AR |
N-(3-aminopropyl)methacrylamide hydrochloride | Aladdin Co., Ltd., China | N129096 | ≥98.0%(HPLC) |
N,N-bis(2-hydroxyethyl)methacrylamide | ZaiQi Bio-Tech Co.,Ltd, China | CF259748 | ≥98.0%(HPLC) |
Ninhydrin | Aladdin Co., Ltd., China | N105629 | AR |
PBS buffer | Aladdin Co., Ltd., China | P196986 | pH 7.4 |
Plasmid DNA | BIOGOT Co., Ltd, China | pDNA-EGFP | pDNA-EGFP |
Plasmid DNA | BIOGOT Co., Ltd, China | Pdna | pDNA |
Sodium carbonate decahydrate | Aladdin Co., Ltd., China | S112589 | AR |
Trimethylamine | Aladdin Co., Ltd., China | T103285 | AR |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены