开发了一种基于宿主-宿主假嵌段共聚物的阳离子超分子系统，用于非病毒性DNA传递。在这个系统中，大分子宿主是一种阳离子星形聚合物，由β-环糊精（β-CD）核心和接枝在核心上的多条聚（2-（二甲基氨基）乙基甲基丙烯酸酯）（PDMAEMA）链组成，而大分子客体是线性金刚烷端聚（乙二醇）（mPEG-Ad）。通过将客体聚合物末端的金刚烷基团纳入主聚合物的β-CD空腔，假嵌段共聚物在水介质中由聚合物主客体对（通常为1：1摩尔比）自组装而成。通过这种方法，所产生的超分子系统不仅因宿主聚合物而具有出色的DNA凝聚能力，而且因客体聚合物而具有出色的多聚物稳定能力和生物相容性。阳离子星形宿主聚合物单独能够将质粒DNA有效地凝聚成表面带正电荷的纳米颗粒（70-100纳米）。在L929、MB231和Hela等细胞系中，它们在高剂量下显示出明显低于PEI 25K（分子量约为25kDa的商用支链聚乙稀）的细胞毒性。在无血清或含血清的培养条件下，与PEI 25K相比，这些宿主聚合物在所研究的三个细胞系中表现出更高或更低的体外DNA转染效率，这取决于N/P比率和PDMAEMA臂长。在通过与mPEG-Ad的宿主-宿主复合物（即超分子PEG化）纳入PEG块后，所产生的宿主-宿主超分子系统表现出比单独的宿主聚合物更低的细胞毒性。与没有超分子PEG化的相应多聚物相比，质粒DNA（pDNA）和宿主-客体系统之间的多聚物在BSA-PBS缓冲溶液（pH7.4）中的稳定性明显提高，在无血清和含血清培养条件下，在所有测试的细胞系中，在较高的N/P比或较长的PDMAEMA臂的情况下，体外DNA转染效率提高。此外，通过形成假嵌段共聚物，超分子系统的DNA转染能力可以通过改变客体和宿主之间的比例或使用具有不同PDMAEMA臂长度的不同宿主来轻松地进行调节和优化。
Zhongxing Zhang, Yuting Wen, Xia Song, Jingling Zhu, and Jun Li* (2021) Nonviral DNA Delivery System with Supramolecular PEGylation Formed by Host–Guest Pseudo-Block Copolymers. ACS Appl. Bio Mater.
Publication Date:June 1, 2021
https://doi.org/10.1021/acsabm.1c00306
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