叶酸修饰NIPAM-PEI聚合物的研制及性能研究(5)
Mitsuhiro Shibayama[13]利用药物释放体系和溶胀试验，测试了PNIPAm/丙烯酸、PNIPAm/二甲基丙烯酰胺共聚物两种体系的疏水相互作用的相转变温度(TC) 、解离焓(△HN)和每个NIPAm分子连接水的数目(n)。发现两个体系的TC和△HN存在有很大差异，△HN都随共聚组分的增加减小，n与组分没有太大关系。且发现二甲基丙烯酰胺共聚物相变是连续的，而丙烯酸的共聚物相变是不连续的。
Ricardo G.Sousa[14]用正电子湮灭寿命光谱测试了一系列不同组分NIPAm/丙烯酰胺聚合物凝胶的自由体积大小半径，发现自由体积半径随丙烯酰胺组分的增大而减小；改变聚合物的相互作用可控制PNIPAm凝胶内空隙率。
H．Kubota等[15]利用光接枝在乙烯—乙烯醇(EVAL)共聚物膜、低压聚乙烯(HDPE)膜和高压聚乙烯(LDPE)膜上接枝了NIPAm。接枝速率随着体系中NIPAm单体浓度的增大而增大。当接枝率达到一定程度时，接枝膜在水溶液中的溶胀具有了温敏性，且接枝率越大，温敏性越明显。处于相同单体浓度中的HDPE膜与LDPE膜，前者的接枝速率与接枝率远远小于后者。H．Kubota等认为这是由于LDPE的结晶度低于HDPE，单体容易扩散到其表层内部，从而使接枝LDPE膜的温敏性更加显著。
1.3 聚乙烯亚胺概述
基因治疗在肿瘤等多种疾病的治疗应用中已取得较大进展，除了特异有效的目的基因外，高效安全的基因导入载体也是其治疗成功对的关键因素。理想的基因载体应具有高效、稳定、无毒、靶向性好及容易制备等特点，目前的基因载体主要分为病毒型和非病毒型两种。非病毒载体主要是指聚合物载体(包括聚合多肽)和脂质体。非病毒载体由于具有低细胞毒性、低免疫原性和易制备和使用等优点，所以受到越来越多的关注。随着非病毒载体的转染效率逐渐提高，非病毒载体获得了更加广泛的使用，这也使基因治疗前景越来越光明。目前已经合成了多种非病毒载体，其中聚合物基因载体占有重要的地位。聚乙烯亚胺是近年来研究最为广泛的非病毒载体之一，也是目前最有效的载体之一。
1.3.1 聚乙烯亚胺的特性
聚乙烯亚胺[16]（polyethylenimine，PEI）是乙烯亚胺在酸性催化剂、聚合物添加剂存在的条件下，经开环聚合而制得的一种产品。主要性质为外观淡黄色，密度1.06Kg/m3，活性物质含量在20%左右，粘度500—1000毫帕秒（20℃，20r/min），可与任何比例冷水混合，pH值7.8—8.7，最佳适用pH为4.5—7.5，结晶点约为-5℃。在酸性条件下，聚乙烯亚胺通常具有很高的电荷密度，而其分子量一般较低，可用作电荷中和剂。它的结构单元为—CH2—CH2—NH—，主要有直链PEI（Linear PEI，L-PEI）和支链PEI（Branched PEI，B-PEI）两种结构形式。通常应用较广的为支链型PEI，这类分子支链结构中含有的伯胺、仲胺、叔胺基的比例一般为1：2：1。自PEI应用以来，一直被认为是一种安全的物质，广泛用于水的纯化、提取矿物质及制备洗发水等过程。因此，PEI的安全性为PEI应用于人体提供了可能性。PEI具有很高的阳离子电荷密度，可与带有阴离子的物质结合，然后将其压缩，使其粒径减小。以DNA为例，PEI的氮原子与DNA的磷原子的比值称作纳米粒氮磷比[17]。研究表明PEI具有较强的浓缩DNA的性能，可将DNA压缩至较小的粒径。凝胶阻滞分析得出，随着纳米粒中PEI含量增加，其包封率提高。由PEI包封的DNA进入细胞后PEI可保护DNA免受细胞内核酸酶的降解，从而使DNA逃脱溶酶体而进入细胞核，在核内进行转录翻译。如果降低氮磷比值，由于PEI的不足而不能有效地包封DNA，进入细胞后容易被核酸酶降解。
1.3.2 聚乙烯亚胺作为非病毒载体的缺陷