阳离子脂质材料的合成文献综述

 2023-01-31 22:30:57

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究背景

基因治疗是一种生物医学治疗方法,它通过载体将目的基因转移到靶细胞内进行适度表达,以达到治疗疾病的目的。其有效性已得到临床验证[1-3]。基因治疗载体一般分为病毒型载体和非病毒型载体:病毒载体例如腺病毒载体、腺相关病毒载体或逆转录病毒载体已被用于临床试验,但存在一些副作用如免疫反应及感染,并且大量获得重组病毒载体相对困难;非病毒载体因具有低毒、无免疫原性、易生产、质粒免受核酸酶降解和无致瘤性等优点而备受关注[1]。

阳离子脂质体是一种非病毒载体,具有类细胞结构和生物膜的特性,在体内可降解,可以保护其运载基因片段的生物活性。作为基因靶向载体,阳离子脂质体近年来备受研究者重视,目前主要用于基因转染和基因治疗研究。基因治疗肿瘤的目标靶点通常位于细胞内,例如,小干扰RNA(siRNA)的靶点在细胞质[4],DNA的靶点在细胞核[5]。裸核酸分子具有相对分子质量大、亲水性及表面电荷呈负性等性质,使其易于被网状内皮系统(RES)所清除,难以进入细胞。阳离子脂质体通过电荷作用使带负电的siRNA与脂质体有效地结合,保护siRNA免受核酶降解,并且

易于与带负电的细胞表面结合,触发细胞内吞摄取。使用阳离子脂质体可获得理想的转染效率,这已得到人们的充分认可。其特点是:自身带正电荷,与目的基因以静电作用相结合,能提高基因-载体复合物对阴离子靶细胞的转染效率;可携带高容量外源基因;不仅可对普通化学方法难以转染的细胞系进行转染,还能转染不同长度的DNA、RNA以及蛋白质(小至寡核苷酸片段,大到人工酵母染色体)。阳离子脂质体介导核酸转运的机制可简述为:带正电荷的阳离子脂质体与带负电荷的核酸通过静电作用形成复合物后,由于脂质体具有亲脂性以及其表面带有正电荷,使目的基因更易进入靶细胞,从而缓慢释放核酸,使其在细胞核内表达或控制靶细胞基因的表达[6]。

二、研究意义

二硫键对胞外的轻度氧化环境稳定,但在胞内易于与还原型分子尤其是谷胱甘肽(GSH)发生巯基-二硫键交换反应而裂解。GSH在胞质和亚细胞单位中是以毫摩尔浓度(大约2~10mM)存在,而在血浆中,由于酶的快速降解作用,GSH的浓度更低,大约是2~20mu;M。本课题旨在设计合成含二硫键阳离子脂质材料,该设计基于氧化还原敏感促进胞内释药递药系统的依据是GSH在胞内外环境中大的浓度差。而且,与正常组织相比,肿瘤组织环境还原性更强,肿瘤细胞胞质中的GSH浓度比正常细胞高几倍,该特性有助于肿瘤靶向给药。除了谷胱甘肽降解二硫键之外,据报道,其他的还原性物质,如硫氧还蛋白还原酶参与表面二硫键还原、亚铁离子增加溶酶体氧化还原电位,以及在半胱氨酸存在时,gamma;-干扰素诱导的溶酶体巯基还原酶(GILT)裂解内含溶酶体中的二硫键。总之,胞内独特的氧化还原电位可以用于氧化还原敏感胞内递药系统的设计。

三、研究方法和路线

根据参考文献,选用胱胺为起始原料,通过对成本,收率及反应条件的评价来选择出最佳的合成方法,最终合成出目标化合物,,结构中同时含有两条疏水链和富含阳离子的亲水端,得到含二硫键的阳离子脂质材料。

四、时间安排

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