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基于Oxa-Michael加成聚合的叔胺生色团聚合物制备及其作为基因载体研究
结题报告
批准号:
51903020
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
蒋其民
依托单位:
学科分类:
E0308.生物医用有机高分子材料
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
阳离子聚合物非病毒基因载体作为基因治疗攻克遗传疾病和癌症的新模式,是目前极力发展的载体之一。阳离子聚合物基因载体除了低转染效率和高细胞毒性限制其临床应用外,大多数阳离子聚合物还缺乏自发荧光特性,不能实时示踪基因传递过程和细胞内定位情况。基于以巯基和双键的Michael加成聚合制备自发荧光的叔胺聚合物存在单体需多步繁琐制备、易交联的问题,我们的策略是以简易、高效方法设计响应性的叔胺生色团聚合物,利用该聚合物的自身荧光和阳离子特性构建可示踪的基因载体系统,利用响应性降低毒性和释放基因。本项目拟采用有机膦腈碱(t-BuP2)催化三乙醇胺和双丙烯酸酯类单体经Oxa-Michael加成聚合一步简易制备一系列主链含脂肪族叔胺的响应性超支化聚合物,研究聚合物的荧光和基因转染特性。通过调节平衡聚合物结构与荧光、细胞毒性、转染效率之间的关系,得到低毒、高效、可荧光示踪的基因载体材料。
英文摘要
Cationic polymer nonviral gene vector as a new model of gene therapy to treat human genetic diseases and cancer diseases, which is one vigorously developed of delivery systems. Besides low transfection efficiency and high cytotoxicity, cationic polymer gene vector system does not trace gene delivery process and intracellular location in real time due to the lack of photoluminescent property of cationic polymers. Based on the preparation of polymers with aliphatic tertiary amine chromophore via Michael addition polymerization of thiol and diacrylate monomers have some problems, such as multiple steps of monomer and easy cross-linking of polymerization. Our strategy is to design the efficient photoluminescent cationic polymers with sensitivity for controlled and tractable gene carrier system through simple and efficient method. The responsiveness will to reduce toxicity and control gene release. In this work, a series of the responsive hyperbranched polymers with aliphatic tertiary amine chromophore were synthesized in one-pot by phosphazene base (t-BuP2) catalyzed Oxa-Michael addition copolymerization of triethanolamine and diacrylate monomers. That is, we will investigate the fluorescence and gene carrier properties of polymers containing tertiary amine group. Through to research the relationship between the structure of the polymers and fluorescent properties, cell toxicity, transfection efficiency, the fluorescence traceable cationic polymer gene delivery with low cytotoxicity and high transfection efficiency will be obtained.
针对大多数阳离子聚合物缺乏自发荧光特性,不能实时示踪基因传递过程及细胞内定位及以巯基和双键的Michael加成聚合制备自发荧光的聚合物存在单体需多步繁琐制备、易交联的关键科学问题。本项目以稳定性好、商业化的羟基单体经Oxa-Michael加成聚合设计自发荧光的阳离子聚合物用于递送基因。首先,我们详细研究Oxa-Michael加成聚合反应行为及机理,获得聚合物结构控制的信息,并制备得到较高分子量和高支化度的超支化聚合物。在聚合反应研究的基础上,基于Oxa-Michael加成聚合成功设计合成了3种不同非传统生色团(叔胺、酰胺、叔胺和乙烯基醚生色团)的刺激响应性自发荧光材料,这一研究建立了一步简易制备不同非传统生色团自发荧光材料的方法,丰富了非传统荧光材料的种类。进一步,通过探究聚合物结构、刺激响应性与荧光性能之间的关系,得到具有低毒和高细胞成像亮度的非传统荧光材料。最后,我们基于Oxa-Michael加成聚合制备的阳离子叔胺聚合物可以携载基因的特性构建了一种低毒、高效、长循环的pH响应阳离子非病毒基因载体系统,为设计多功能化聚合物基因载体系统提供了新的方法和思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0019
发表时间:2022
期刊:高分子材料科学与工程
影响因子:--
作者:赵靓;史凌月;张彤;蒋其民;黄文艳;薛小强;杨宏军;江力;蒋必彪
通讯作者:蒋必彪
pH and thermo responsive aliphatic tertiary amine chromophore hyperbranched poly(amino ether ester)s from oxa‐Michael addition polymerization
pH 和热响应性脂肪族叔胺发色团超支化聚(氨基醚酯),由 oxa-Michael 加成聚合
DOI:10.1002/pol.20200432
发表时间:2020-10
期刊:Journal of Polymer Science
影响因子:3.4
作者:Qimin Jiang;Yongzhuang Du;YuanLiang Zhang;Liang Zhao;Li Jiang;Wenyan Huang;Hongjun Yang;Xiaoqiang Xue;Bibiao Jiang
通讯作者:Bibiao Jiang
DOI:DOI: 10.1002/pol.20190221
发表时间:2020
期刊:Journal of Polymer Science
影响因子:--
作者:Deyong Xia;Qimin Jiang;Li Jiang;Wenyan Huang;Hongjun Yang;Xiaoqiang Xue;Bibiao Jiang
通讯作者:Bibiao Jiang
Preparation of hyperbranched polymers by oxa-Michael addition polymerization
氧杂迈克尔加成聚合制备超支化聚合物
DOI:10.1039/c9py01686d
发表时间:2020-02-21
期刊:POLYMER CHEMISTRY
影响因子:4.6
作者:Jiang, Qimin;Zhang, YuanLiang;Jiang, Bibiao
通讯作者:Jiang, Bibiao
Branched polymers through redox emulsion polymerization using peroxide monomer as the branching agent
使用过氧化物单体作为支化剂通过氧化还原乳液聚合形成支化聚合物
DOI:10.1002/pol.20200636
发表时间:2021-03
期刊:Journal of Polymer Science
影响因子:3.4
作者:Qilin Jiang;Yuanliang Zhang;Qimin Jiang;Yongzhuang Du;Li Jiang;Wenyan Huang;Xiaoqiang Xue;Hongjun Yang;Bibiao Jiang
通讯作者:Bibiao Jiang
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