聚乙烯亚胺对两性离子型脂质体及阴离子型脂质体结构和性质的影响

发布时间：2017-10-18 07:22

  本文关键词：聚乙烯亚胺对两性离子型脂质体及阴离子型脂质体结构和性质的影响

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【摘要】：近年来,聚乙烯亚胺(PEI)由于具有较高的转染效率,成为当前最有代表性的非病毒基因载体材料,但PEI临床应用中的毒性引起了人们对其安全性问题的关注,其与细胞的相互作用机制仍需要深入探究。本文选用比较典型的两性离子型磷脂磷脂酰胆碱(SPC)和阴离子磷脂磷脂酰丝氨酸(DOP S)制备脂质体来模拟细胞膜,从分子水平研究三种分子量的支化PEI对细胞膜的结构影响和相互作用机制,为PEI对细胞膜的扰动机理提供了理论依据。主要研究结果如下：对PEI-SPC脂质体体系,PEI25K、PEI10K 和 PEI1.8K均可以在一定浓度范围内主要通过氢键和范德华力与脂质体结合,使脂质体之间发生聚集而形成复合物导致粒径增加,并伴有表面电势由负至正的反转,且两者的结合是放热过程。PEI与槲皮素有一定的结合作用,在低浓度的PEI条件下,槲皮素通过脂质体外膜的能力增加,脂膜中心区域槲皮素的通透能力则降低。同时PEI可以使膜表面区域的流动性稍有增加,脂膜中心流动性则随着PEI浓度的增加而降低,但整体变化不明显。两者相互作用还与PEI分子量有关,其中PEI25K的作用强度最高。对PEI-DOPS脂质体体系,DOPS由于带有较多的负电荷与PEI的作用强度更强。三种分子量的PEI均能在一些特定的浓度下使DOPS脂质体间发生膜融合。Zeta电位和ITC结果表明PEI主要通过氢键和范德华力与DOPS脂质体结合,引起脂质体表面电势反转,且两者结合是放热过程。在膜融合的PEI浓度范围内,药物槲皮素通过脂膜的能力增加,膜流动性降低。同样,两者的结合还受到PEI分子量的影响。PEI对SPC和DOPS脂质体结构的作用不同点在于是否使脂质体产生膜融合,和对脂膜通透性流动性的不同影响。
【关键词】：聚乙烯亚胺 毒性 脂质体 磷脂酰胆碱 聚集 磷脂酰丝氨酸融合
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O633.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 符号说明11-12
• 第一章 绪论12-25
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 基因载体材料13-17
• 1.2.1 病毒性基因载体材料14-15
• 1.2.2 非病毒性基因载体材料15-17
• 1.3 聚乙烯亚胺(PEI)17-19
• 1.3.1 聚乙烯亚胺的性质和应用17-18
• 1.3.2 聚乙烯亚胺安全性和存在的问题18-19
• 1.4 脂质体19-22
• 1.4.1 脂质体的结构和特征19-20
• 1.4.2 脂质体在临床及实际生产中的应用20-21
• 1.4.3 聚乙烯亚胺与脂质体相互作用的研究现状21-22
• 1.5 论文立题思路和研究内容22-25
• 1.5.1 论文研究思路22-23
• 1.5.2 论文研究的主要内容23-24
• 1.5.3 论文的创新点24-25
• 第二章 聚乙烯亚胺对两性离子型脂质体结构和性质的影响25-49
• 2.1 引言25-26
• 2.2 实验部分26-27
• 2.2.1 主要实验原料和试剂26-27
• 2.2.2 主要仪器27
• 2.3 样品的制备和表征27-31
• 2.3.1 溶液的配制27-28
• 2.3.2 两性离子型大豆磷脂酰胆碱(SPC)脂质体的制备28
• 2.3.3 动态光散射测粒径28-29
• 2.3.4 荧光共振能量转移实验(FRET)测SPC脂质体膜融合29
• 2.3.5 Zeta电位测量29
• 2.3.6 等温滴定量热29-30
• 2.3.7 荧光猝灭30
• 2.3.8 荧光法分析PEI对槲皮素及对槲皮素-SPC脂质体混合体系的影响30-31
• 2.3.9 荧光各向异性31
• 2.4 实验结果讨论31-48
• 2.4.1 PEI引起的SPC脂质体粒径变化31-33
• 2.4.2 PEI对SPC脂质体膜融合的影响33-35
• 2.4.3 PEI引起的SPC脂质体Zeta电位的变化35-36
• 2.4.4 PEI与SPC脂质体相互作用的热力学研究36-39
• 2.4.5 PEI对SPC脂质体膜通透性的影响39-46
• 2.4.6 PEI对SPC脂质体膜流动性的影响46-47
• 2.4.7 PEI与SPC脂质体相互作用的分析47-48
• 2.5 本章小结48-49
• 第三章 聚乙烯亚胺对阴离子型脂质体结构和性质的影响49-67
• 3.1 引言49
• 3.2 实验部分49-50
• 3.2.1 主要实验原料和试剂50
• 3.2.3 主要仪器50
• 3.3 样品的制备和表征50-52
• 3.3.1 溶液的配制50
• 3.3.2 阴离子型磷酯酰丝氨酸(DOPS)脂质体的制备50-51
• 3.3.3 动态光散射测粒径51
• 3.3.4 FRET实验测DOPS脂质体膜融合51
• 3.3.5 Zeta电位测量51
• 3.3.6 等温滴定量热51
• 3.3.7 荧光猝灭51-52
• 3.3.8 荧光各向异性52
• 3.4 实验结果讨论52-66
• 3.4.1 PEI引起的DOPS脂质体粒径变化52-54
• 3.4.2 PEI对DOPS脂质体膜融合的影响54-57
• 3.4.3 PEI引起DOPS脂质体Zeta电位的变化57-59
• 3.4.4 PEI与DOPS脂质体相互作用的热力学研究59-61
• 3.4.5 PEI对DOPS脂质体膜通透性的影响61-64
• 3.4.6 PEI对DOPS脂质体膜流动性的影响64-65
• 3.4.7 PEI与DOPS脂质体相互作用的分析65-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第四章 结论和展望67-69
• 4.1 研究结果67-68
• 4.2 展望68-69
• 参考文献69-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录79

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本文编号：1053692