Copolímeros de bloque sin capacidad de ejecución funcionalización de metionina para la entrega de ADN de plásmido dirigido

Resumen

Este trabajo presenta la preparación de copolímeros de bloque biocompatibles funcionalizados de metionina (mBG) a través del método reversible de transferencia de cadena de adición-fragmentación (RAFT). También se investigó la capacidad de complejidad del ADN plásmido del mBG obtenido y su eficiencia de transfección. El método RAFT es muy beneficioso para la polimerización de monómeros que contienen grupos funcionales especiales.

Resumen

La polimerización reversible de la transferencia de cadena de fragmentación de adición (RAFT) integra las ventajas de la polimerización radical y la polimerización viva. Este trabajo presenta la preparación de copolímeros de bloque biocompatible funcionalizados de metionina a través de la polimerización RAFT. En primer lugar, N,N-bis(2-hidroxietilo)metacrilamida-b-N-(3-aminopropyl)metacrilamida (BNHEMA-b-APMA, BA) se sintetizó a través de la polimerización RAFT utilizando 4,4'-azobis(4-ácido cianovalórico) (ACVA) como un agente iniciador y ditiobenzoato de ácido 4-cianopentanoico (CTP) como agente de transferencia de cadena. Posteriormente, N,N-bis(2-hidroxietilo)methacrilamida-b-N-(3-guanidinopropyl)metacrilamida (metionina injertada BNHEMA-b-GPMA, mBG) se preparó modificando grupos de aminas en APMA con metionina y guanidina Grupos. Se sintetizaron tres tipos de polímeros de bloque, mBG1, mBG2 y mBG3, para la comparación. Se utilizó una reacción de ninhydrin para cuantificar el contenido de APMA; mBG1, mBG2 y mBG3 tenían 21%, 37% y 52% de APMA, respectivamente. Los resultados de la cromatografía por permeación en gel (GPC) mostraron que los copolímeros BA poseen pesos moleculares de 16.200 (BA1), 20.900 (BA2) y 27.200(BA3) g/mol. También se investigó la capacidad de complejo del ADN plásmido (ADNp) de los portadores del gen del copolímero de bloque obtenido. Las relaciones de carga (N/P) eran 8, 16 y 4 cuando pDNA se complejoba completamente con mBG1, mBG2, mBG3, respectivamente. Cuando la relación N/P de los polipleplexs mBG/pDNA fue superior a 1, el potencial Zeta de mBG fue positivo. En una relación N/P entre 16 y 32, el tamaño medio de partícula de los poliplexos mBG/pDNA estaba entre 100-200 nm. En general, este trabajo ilustra un protocolo simple y conveniente para la síntesis portadora de copolímero de bloque.

Introducción

En los últimos años, la terapia génica ha surgido para la entrega terapéutica de ácidos nucleicos como fármacos para tratar todo tipo de enfermedades¹. El desarrollo de fármacos genéticos, como el ADN plásmido (PDNA) y el pequeño ARN interferente (SIRNA), se basa en la estabilidad y eficiencia del sistema de administración de fármacos (DDS)². Entre todos los DDS, los portadores de polímeros catiónicos tienen las ventajas de una buena estabilidad, baja inmunogenicidad, y fácil preparación y modificación, que dan a los portadores de polímeros catiónicos amplias perspectivas de aplicación^3,

Protocolo

1. Síntesis del polímero BNHEMA (PBNHEMA)

1. Disolver 1,87 g de N, N-bis(2-hidroxietilo)metacrilamida (BNHEMA) en 1 ml de agua destilada en una botella de polimerización.
   NOTA: La botella de polimerización es un matraz de fondo redondo con un tapón de goma y un agitador magnético.
2. Disolver 0,03 g de ditiobenzoato de ácido 4-cianopentanoico (CTP) y 0,02 g de 4,4'-azobis (4-cianoovalericácido) (ACVA) en 0,5 ml de 1,4 dioxanos en un vaso de precipitados de 5 ml. A continuación, agregue la solución CTP y ACVA a la botella de polimerización del paso 1.1.
3. Ventile el sistema de reacción en la botella de polimerización con nitró....

Resultados

El BNHEMA se alimentó de acuerdo con el grado objetivo de polimerización que se muestra en el Cuadro1; el procedimiento de síntesis de mBG se muestra en la Figura1. En primer lugar, el homopolímero BNHEMA se preparó a través del método reversible de transferencia de cadena de fragmentación de adición (RAFT) en el sistema de dioxano de agua, utilizando el ditiobenzoato de ácido 4-cianopentanoico como agente de transferencia de cadena. En segundo lugar, PBNHEMA se utilizó como.......

Discusión

Este estudio introdujo una serie de portadores de genes catiónicos de polímero de bloque BNHEMA-b-APMA. Estos polímeros de bloque se sintetizaron a través del método reversible de transferencia de cadena de adición-fragmentación (RAFT). El segmento hidrófilo BNHEMA se introdujo para mejorar la solubilidad. Se modificaron los grupos de metionina y guanidina paramejorar la capacidad objetivo y la eficiencia de transfección 5. El contenido de la cadena APMA aumentó y la guanidinilación en copolímero .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
1-hidroxibenzotriazol	Macklin Biochemical Co., Ltd, China	H810970	≥ 97.0%
1,4-dioxano	Sinopharm reactivo químico Co., Ltd, China	10008918
Clorhidrato de 1-amidinopirazol	AR Aladdin Co., Ltd., China	A107935
Clorhidrato de carbodiimida de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)Carmodimida	Aladdin Co., Ltd., China	E106172	AR
4,4'-azobis(ácido 4-cianovalerico)	Aladdin Co., Ltd., China	A106307	Reactivo analítico (AR)
4-ciano-4-(fenilcarbonotioltio)pentanoico Ácido	Aladdin Co., Ltd., China	C132316	>97% (HPLC)
Acetato	Sinopharm reactivo químico Co., Ltd, China	81014818	AR
Acetona	Sinopharm reactivo químico Co., Ltd, China	10000418	AR
Agarosa	Aladdin Co., Ltd., China	A118881	Ácido
ascórbico	Aladdin Co., Ltd., China	A103533	AR
DMSO	Aladdin Co., Ltd., China	D103272	AR
Etilenglicol	Aladdin Co., Ltd., China	E103319 Clorhidrato
de metacrilamida AR N-(3-aminopropil)metacrilamida	Aladdin Co., Ltd., China	N129096	≥ 98.0% (HPLC)
N, N-bis (2-hidroxietil) metacrilamida	ZaiQi Bio-Tech Co., Ltd, China	CF259748	≥ 98.0% (HPLC)
Nihidrina	Aladdin Co., Ltd., China	N105629
tampón AR PBS	Aladdin Co., Ltd., China		pH P196986 7.4
ADN plasmídico	BIOGOT Co., Ltd, China	pDNA-EGFP	pDNA-EGFP
ADN plasmídico	BIOGOT Co., Ltd, China	PdDNA
pDNA Carbonato de sodio decahidrato	Aladdin Co., Ltd., China	S112589	AR
Trimetilamina	Aladdin Co., Ltd., China	T103285	AR