葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法.pdf

一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体，其构筑单元以环糊精修饰的己二胺盐酸盐与葫芦脲[6]准轮烷为主体，以蒽修饰的金刚烷为客体，通过主客体相互作用构筑成三元超分子组装体。制备方法是：先将单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐和葫芦脲[6]混合制得葫芦脲准轮烷，后将准轮烷与N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺混合即可制得具有高效DNA凝聚作用的三元超分子组装体。本发明的优点是：该葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体具有高效的DNA凝聚能力，毒副作用小，在基因治疗领域有着广泛的应用前景；其制备方法简单，有利于放大合成和实际生产应用。

1.  一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体，其特征在于：构筑单元以环糊精修饰的己二胺盐酸盐与葫芦脲[6]准轮烷为主体，以蒽修饰的金刚烷为客体，通过主客体相互作用构筑成三元超分子组装体。

2.  一种如权利要求1所述葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体的制备方法，其特征在于步骤如下：
1)将单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐(CDN2)和葫芦脲[6](CB)溶于水中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到混合液；
2)将N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺(An)加入到上述混合液中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到具有高效DNA凝聚作用的三元超分子组装体。

3.  根据权利要求1所述葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体的制备方法，其特征在于：所述单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐、葫芦脲[6]和N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺的摩尔比为4:4:1。

4.  根据权利要求1所述葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体的制备方法，其特征在于：所述单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐与水的用量比为4.9×10^-4mol/L。

葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法
【技术领域】
本发明涉及DNA凝聚及基因治疗领域，特别是一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法。
【背景技术】
基因治疗是指将外源的正常基因片段导入受体细胞，以修补细胞体内的病源基因而达到治疗目的。由于生物体的排异性，单纯的外源基因很难进入到受体细胞中，这就需要一个良好的基因载体。目前用于基因治疗的载体分为两类，病毒载体和人工合成载体(非病毒载体)。病毒载体具有高效的转染效率，但其安全性低、免疫原性高且制备复杂。与病毒类载体相比，非病毒载体具有免疫原性低、生物相容性好以及令人满意的基因负载能力，因此相关的研究在近几年得到了广泛开展。一般来说，良好的DNA凝聚能力是基因转染的前提，开发高效、低毒的DNA凝聚剂一直是基因治疗领域研究的热点。多胺化合物因其生物相容性好，且具有多个正电荷位点，可以与负电荷的DNA或者RNA结合，达到凝聚DNA的效果，是一种优良的基因载体。但实验证明多胺凝聚DNA所需的浓度大，并不高效。蒽及其衍生物因能与DNA上的碱基对作用，可插入到DNA片层中，也有凝聚DNA的作用，但同样不高效，且高浓度的蒽会有较大毒性。环糊精和葫芦脲因其良好的水溶性、生物相容性及与客体强的键合能力，已被广泛用于生物领域。用环糊精与客体的超分子相互作用替代传统共价键来连接生物功能基团具有合成方法简单、低毒、易调控等优点，是制备高效DNA凝聚剂的一种重要方法。因此，我们将多胺化合物和蒽的优势通过环糊精和葫芦脲结合起来，构筑了一种具有高效DNA凝聚作用的三元超分子组装体。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述技术分析和存在问题，提供一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体及制备方法，该三元超分子组装体基于葫芦脲[6]与己二胺盐酸盐的准轮烷，由于葫[6]的引入，使准轮烷与DNA的凝聚作用增强，再利用环糊精和金刚烷的强键合作用连接上蒽的衍生物，进一步增强DNA凝聚效果。该超分子组装体在双重协同作用的促进下，DNA凝聚能力大大提高，同时生物相容性好，毒副作用小，适于放大合成和实际生产应用。
本发明的技术方案：
一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体，其构筑单元以环糊精修饰的己二胺盐酸盐与葫芦脲[6]准轮烷为主体，以蒽修饰的金刚烷为客体，通过主客体相互作用构筑成三元超分子组装体。
一种所述葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体的制备方法，步骤如下：
1)将单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐(CDN2)和葫芦脲[6](CB)溶于水中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到混合液；
2)将N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺(An)加入到上述混合液中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到具有高效DNA凝聚作用的三元超分子组装体。
所述单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐、葫芦脲[6]和N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺的摩尔比为4:4:1。
所述单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐与水的用量比为4.9×10^-4mol/L。
本发明的优点是：该葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体具有高效的DNA凝聚能力，毒副作用小，在基因治疗领域有着广泛的应用前景；其制备方法简单，有利于放大合成和实际生产应用。
【附图说明】
图1为该三元超分子组装体的合成路线示意图。
图2为不同组分下质粒DNA(pBR322)琼脂糖凝胶电泳图。
图3为该三元超分子组装体凝聚质粒DNA(pBR322)的原子力显微镜图。
图4为该三元超分子组装体对人胚肾细胞293T细胞的3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)毒性实验结果图。
【具体实施方式】
实施例：
一种葫芦脲/环糊精/金刚烷蒽三元超分子组装体的制备方法，所述超分子组装体的构筑单元以环糊精修饰的己二胺盐酸盐与葫芦脲[6]准轮烷为主体，以蒽修饰的金刚烷为客体，通过主客体相互作用构筑成三元超分子组装体，制备步骤如下：
1)将12.9mg单-6-去氧-6-己二胺-β-环糊精盐酸盐(CDN2)和9.9mg葫芦脲[6](CB)溶于20mL水中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到混合液；
2)将1.1mg N-(9-甲蒽基)-N'-金刚烷甲酰胺基乙基乙二胺(An)加入到上述混合液中，在25℃和38kHz,、600W超声条件下反应30min，得到具有高效DNA凝聚作用的三元超分子组装体。
图1为该三元超分子组装体的合成路线示意图。
图2为不同组分下质粒DNA(pBR322)琼脂糖凝胶电泳实验。如图所示，其中：带1为单独DNA(10ng/μL)，带2为DNA(10ng/μL)+CB(4.9×10^-4mol/L)，带3为DNA(10ng/μL)+CDN2(4.9×10^-4mol/L)，带4为DNA(10ng/μL)+CDN2(4.9×10^-4mol/L)+An(1.2×10^-4mol/L)，带5为DNA(10ng/μL)+CBCD(4.9×10^-4mol/L),带6为DNA(10ng/μL)+CB(4.9×10^-4mol/L)+CDN2(4.9×10^-4mol/L)+An(1.2×10^-4mol/L)，带7为DNA(10ng/μL)+An(1.2×10^-4mol/L)。通过对比可知：DNA+CDN2+An有部分凝聚，DNA+CB+CDN2+An完全凝聚，其余的基本无凝聚效果，表明在CB、An的双重协同作用下，三元超分子组装体的凝聚能力大大增强，能够非常有效的凝聚DNA。
图3(a)为单纯质粒DNA(pBR322)的原子力显微镜图；(b)为该三元超分子组装体与质粒DNA(pBR322)作用的原子力显微镜图，图中表明：该组装体可以有效的将质粒DNA从松散的长条型凝聚成粒径均一的聚集体。
图4为293T细胞的细胞毒性实验结果，图中表明：在上述实验条件的试剂浓度(1×10^-4mol/L)下，细胞存活率达到80％，该组装体的细胞毒性很低。