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药物及基因传递的目的是利用具有特定结构和功能的物质作为载体,将药物或其他生物活性物质(如基因,单克隆抗体等)选择性的输送到病变部位(特定器官、组织、细胞和细胞器),把治疗作用或药物效应尽量限定在特定的组织、器官及细胞内,而不损伤非病变组织及细胞,从而提高药物的生物利用率,降低其对正常组织的毒副作用,从而达到更好的治疗效果。本研究制备了多种具有良好生物相容性的功能化高分子及无机药物及基因传递体系,并考察了它们的药物和基因传递性能。第一章概述了药物及基因传递的研究现状。重点介绍了基于非病毒载体的基因传递研究,以及负载载体/DNA的基质介导传递系统的研究进展。叶酸是一种重要的靶向配体,很多肿瘤细胞都有叶酸受体的过度表达。第二章中,合成、表征并研究了一种含叶酸靶向基团的功能化高分子药物载体。合成了以脂肪族聚酯H40为核,疏水性聚ε-己内酉(?)(poly(s-caprolactone), PCL)链段为内层,亲水性聚乙二醇(poly(ethylene glycol), PEG)链段为外层,且具有不同分子量的两亲性超支化共聚物H40-PCL-PEG-FA 1和H40-PCL-PEG-FA 2。通过引入叶酸,赋予了两亲性超支化高分子靶向肿瘤细胞的能力。使用核磁共振、尺寸排除色谱和多角激光散射分析联用对H40-PCL-PEG-FA进行了表征。通过透析法分别制备了包载5-氟尿嘧啶和紫杉醇的纳米粒子,并用透射电镜和粒径分析仪考察了其形貌和粒径分布,并研究了其在体外对HeLa细胞的抑制能力。体外研究证实,H40-PCL-PEG-FA对叶酸受体过度表达的HeLa细胞具有良好的靶向药物传递能力,对HeLa细胞的抑制作用明显比无叶酸靶向基团的载体高。KALA是一种细胞穿透肽,被广泛用于基因传递。第三章中,研究了细胞穿透肽对提高基质介导的基因传递效率的作用。用一种具有快速降解和表面浸蚀机理的胆酸功能化星型聚(DL-丙交酯)做为基质来负载或者包封磷酸钙/DNA/KALA共沉淀,并以pGL3-Luc作为报告基因考察了它们对293T和Hep G2两种细胞的转染活性。结果显示载有这种磷酸钙/DNA/KALA共沉淀的膜可以持续有效介导基因表达。加入少量的KALA (DNA/KALA重量比10/1)就能在基质介导的基因传递中明显提高转染效率,这大大低于溶液相转染中所需要加入KALA的量。由于胆酸功能化星型聚(DL-丙交酯)的降解机理为表面侵蚀,基质介导的转染系统能够快速释放磷酸钙/DNA/KALA介导高效率的转染。在细胞转染过程中,星型聚(DL-丙交酯)发生了降解,但降解对转染没有任何不良影响。而穿膜肽能够明显增强基质介导的基因传递系统的转染效率。纳米尺寸的碳酸钙/DNA共沉淀可有效介导基因转染,且材料具有优异的生物相容性。第四章中,考察了制备条件对纳米碳酸钙在溶液相转染和固相转染中的影响。用Ca2+和CO32-来压缩质粒DNA并形成CaCO3/DNA共沉淀用于介导基因转染,并且考察了Ca2+/CO32-摩尔比对DNA包封率、共沉淀粒径和基因转染效率的影响。通过优化Ca2+/CO32-摩尔比,获得了比商品化转染试剂Lipofectamine 2000更高的转染效率。同时研究了该体系对HeLa和293T两种细胞系进行固相和溶液相转染的转染效率,此外还通过考察氯喹、渥曼青霉素和细胞松弛素D对转染效率的影响,研究了基于碳酸钙的转染方法的作用机理,发现细胞主要通过巨胞饮的方式内化CaCO3/DNA纳米粒子。用具有快速降解和表面浸蚀机理的胆酸功能化星型聚(DL-丙交酯)做为基质来负载或者包封CaCO3/DNA共沉淀,并考察了它们的转染活性,与溶液相转染相比,固相转染得效率略低。药物与基因的同时释放可以提高疗效,特别适用于肿瘤治疗。在第五章中,通过共沉淀法制备了同时负载有治疗基因质粒pDsRed2-N1-p53和抗癌药物阿霉素的碳酸钙纳米粒子,并研究了TP53基因转染联合阿霉素控制释放对肿瘤细胞的抑制作用。分别使用TP53、阿霉素以及两者联合使用都可有效地抑制细胞增殖、诱导HeLa凋亡。TP53和阿霉素两者联合的效果好于单一应用,两者可能存在协同作用。