壳聚糖纳米粒作为基因载体的研究:制备,特征和对DNA的保护

目的:制备载基因壳聚糖纳米粒,研究纳米粒药剂学特征以及对DNA的保护作用.方法:复凝聚法制备纳米粒,对纳米粒的形态、粒径及分布、Zeta电位、包封率、载药量和处方影响因素进行了考察,凝胶阻滞法分析壳聚糖和pDNA的聚合方式,pDNA保护性试验考察壳聚糖纳米粒抵抗核酸酶的能力.结果:制备的pDNA/壳聚糖纳米粒为结构较紧密的不规则球形,平均粒径为(240.4±13.2)nm,多分散指数为(0.173±0.05),Zeta电位为(18.4±0.6)mV,包封率为(95.2±1.9)%,载药量为(30.7±0.8)%.凝胶阻滞分析结果表明,纳米粒荷正电,pDNA与壳聚糖之间通过静电作用而完全结合.纳米粒的粒径、Zeta电位受处方中的壳聚糖相对分子质量、N/P(壳聚糖中伯胺基数目/pDNA中磷酸基数目)比、pDNA浓度、Na2SO4浓度和pH值等因素影响.pDNA保护性试验表明,壳聚糖纳米粒对pDNA有保护作用.结论:壳聚糖可以有效凝聚pDNA,采用复凝聚法可制得200～500 nm范围荷正电的纳米粒,有较高的包封率和载药量,可有效保护pDNA免受核酸酶降解.壳聚糖作为黏膜给药的非病毒基因载体具有应用价值.

壳聚糖纳米粒作为基因载体的研究:粒径对转染效率的影响

研究粒径对壳聚糖（chitosan，CS）纳米粒介导的转染效率的影响。通过调整CS溶液加入质粒基因（plasmid DNA，pDNA）溶液的速度和涡旋时间制备250，580和1300nm粒径pDNA/CS纳米粒，研究粒径对CS介导的细胞转染效率的影响。为深入探讨粒径对转染效率的影响，考察了3种粒径pDNA/CS纳米粒的药剂学性质，对抗核酸酶作用和细胞对纳米粒的吸附和摄取行为。结果表明：本文制备的3种粒径纳米粒的药剂学性质和凝聚pDNA的能力等特性基本无差别，均能有效保护pDNA免受核酸酶降解；在HEK293细胞中的转染效率无显著差异；与细胞共孵育4h，流式细胞仪测定的三者细胞摄取率与摄取量相似；荧光显微图像显示3种粒径纳米粒均以小聚集体形式吸附于细胞表面，激光扫描共聚焦显微图像显示直径约为2μm小聚集体较易被细胞内吞入胞。因此粒径在250-1300nm中对壳聚糖纳米粒介导的细胞转染率基本无影响。

新型透明质酸改性的CS-g-PEI/pDNA的构建及介导转染软骨细胞的体外研究

目的探讨新型透明质酸改性的聚乙烯亚胺-壳聚糖/DNA(CS-g-PEI/pDNA)纳米粒作为治疗骨关节炎(OA)的可行性。方法通过复凝聚法制备成CP/pDNA纳米粒,然后通过巯基的原位交联与巯基化的透明质酸(HASH)形成交联网络,从而合成HA-CP/pDNA纳米粒;透射电镜观察纳米粒形貌,马尔文粒度分析仪分析其不同构成比(HA-SH∶CP)时的粒径、表面电位等;凝胶电泳阻滞实验检测CP/pDNA的结合力;CCK-8细胞毒性实验检测该基因载体的细胞毒性;以HA-CP/pDNA纳米粒、裸pDNA、CS/pDNA、CP/pDNA纳米粒、LipofectamineTM2000转染软骨细胞,荧光显微镜、流式细胞仪检测基因转染效率。结果 (1)HA-CP/pDNA纳米粒呈较均一的球形,并随HA-SH∶CP质量比的增加,粒径先减小后增大,表面电位电荷逐渐降低。(2)HA-CP/pDNA纳米粒对软骨细胞毒性远低于LipofectamineTM2000(P<0.05)。(3)HA-CP/pDNA纳米粒对软骨细胞转染率较CP/pDNA、CS/pDNA纳米粒大大提高(P<0.05)。(4)大量游离HA导致HA-CP/pDNA纳米粒对软骨细胞的转染效率下降。结论 HA-CP/pDNA纳米粒具有更强的DNA保护能力,对软骨细胞毒性小,转染效率高,并且对软骨细胞具有一定的靶向性。

PicoGreen荧光法结合茚三酮比色法测定载pDNA壳聚糖纳米粒中pDNA的包封率和载药量

目的:建立微量DNA和壳聚糖的含量测定方法,用于测定载pDNA壳聚糖纳米粒中pDNA的包封率和载药量。方法:利用PicoGreen荧光染料与双链DNA特异结合后激发产生荧光,检测荧光强度,建立标准曲线,测定纳米粒混悬液中游离的pDNA含量;利用茚三酮和壳聚糖分子上的伯氨基发生显色反应,紫外法测定吸收度,建立标准曲线,测定纳米粒混悬液中游离的壳聚糖含量;按照游离的pDNA和壳聚糖含量分别计算纳米粒中pDNA的包封率和载药量。结果:PicoGreen荧光法的线性范围1～50ng.mL-1,低、中、高3种浓度的回收率分别为103.4%,97.6%,98.7%,相应RSD分别为1.0%,0.1%,0.2%(n=3)。茚三酮比色法的线性范围0.5～10μg.mL-1,低、中、高3种浓度的回收率分别为104.0%,98.6%,97.9%,相应RSD分别为3.3%,0.6%,1.7%(n=3)。2种分析方法的日内和日间精密度RSD均小于5%(n=5)。测定纳米粒中pDNA的包封率为(99.67±0.12)%,RSD为0.12%(n=3);载药量为(50.90±1.71)%,RSD为3.4%(n=3)。结论:本文建立的PicoGreen荧光法和茚三酮比色法灵敏度高,准确可靠,可以用于载pDNA壳聚糖纳米粒中pDNA的包封率和载药量的测定。