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Synthesis of zwitterionic chimeric polymersomes for efficient protein loading and intracellular delivery
Polymer Chemistry ( IF 4.1 ) Pub Date : 2021-08-16 , DOI: 10.1039/d1py00815c Bingbing Zhao 1 , Yuting Yan 1 , Junmei Zhang 1 , Enping Chen 1 , Ke Wang 1 , Changshun Zhao 1 , Yinan Zhong 1 , Dechun Huang 1 , Zhiqin Cui 1 , Dawei Deng 2 , Congying Gu 3 , Wei Chen 1
Polymer Chemistry ( IF 4.1 ) Pub Date : 2021-08-16 , DOI: 10.1039/d1py00815c Bingbing Zhao 1 , Yuting Yan 1 , Junmei Zhang 1 , Enping Chen 1 , Ke Wang 1 , Changshun Zhao 1 , Yinan Zhong 1 , Dechun Huang 1 , Zhiqin Cui 1 , Dawei Deng 2 , Congying Gu 3 , Wei Chen 1
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A novel zwitterionic triblock copolymer of poly(dimethylamino carbonate)-polycaprolactone-poly((2-(methacryloyloxy)ethyl)dimethyl-(3-sulfopropyl)ammonium) [PAC(DMA)-PCL-PMDMSA] was designed and synthesized via sequential ring-opening polymerization (ROP) and reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization successively. The 1H NMR and GPC results showed that the copolymers were synthesized in a well-defined structure and with a controlled molecular weight. The final triblock copolymer could be self-assembled into zwitterionic chimeric polymersomes (ZPS) consisting of a cation-rich PAC(DMA) inner shell and a zwitterionic hydrophilic PMDMSA shell. TEM, DLS, fluorescence microscopy, flow cytometry and in vitro cell experiments were applied to confirm that the ZPS possessed a defined polymersome structure, excellent stability with high protein loading, good biocompatibility and cell transmembrane ability. Furthermore, cytochrome c-loaded ZPS exhibited potent cancer inhibitory activity and apoptosis-inducing ability against HeLa cells. Overall, the biodegradable ZPS provide an effective platform for the intracellular delivery of therapeutic proteins.
中文翻译：
用于有效蛋白质加载和细胞内递送的两性离子嵌合聚合物体的合成
聚（二甲基氨基碳酸酯）-polycaprolactone -聚（（2-（甲基丙烯酰氧基）乙基）二甲基- （3-磺基丙基）铵）的一种新颖的两性离子三嵌段共聚物[PAC（DMA）-PCL-PMDMSA]设计并合成通过连续环-开环聚合（ROP）和可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合。的1个H NMR和GPC结果表明，共聚物中定义明确的结构，并用一个受控的分子量合成。最终的三嵌段共聚物可以自组装成两性离子嵌合聚合物囊泡（ZPS），由富含阳离子的 PAC（DMA）内壳和两性离子亲水性 PMDMSA 壳组成。TEM、DLS、荧光显微镜、流式细胞术和体外应用细胞实验证实 ZPS 具有明确的聚合体结构、优异的稳定性和高蛋白质负载、良好的生物相容性和细胞跨膜能力。此外，加载细胞色素 c 的 ZPS 对 HeLa 细胞表现出有效的癌症抑制活性和凋亡诱导能力。总体而言，可生物降解的 ZPS 为治疗性蛋白质的细胞内递送提供了有效的平台。
更新日期：2021-08-24
中文翻译：
用于有效蛋白质加载和细胞内递送的两性离子嵌合聚合物体的合成
聚（二甲基氨基碳酸酯）-polycaprolactone -聚（（2-（甲基丙烯酰氧基）乙基）二甲基- （3-磺基丙基）铵）的一种新颖的两性离子三嵌段共聚物[PAC（DMA）-PCL-PMDMSA]设计并合成通过连续环-开环聚合（ROP）和可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合。的1个H NMR和GPC结果表明，共聚物中定义明确的结构，并用一个受控的分子量合成。最终的三嵌段共聚物可以自组装成两性离子嵌合聚合物囊泡（ZPS），由富含阳离子的 PAC（DMA）内壳和两性离子亲水性 PMDMSA 壳组成。TEM、DLS、荧光显微镜、流式细胞术和体外应用细胞实验证实 ZPS 具有明确的聚合体结构、优异的稳定性和高蛋白质负载、良好的生物相容性和细胞跨膜能力。此外，加载细胞色素 c 的 ZPS 对 HeLa 细胞表现出有效的癌症抑制活性和凋亡诱导能力。总体而言，可生物降解的 ZPS 为治疗性蛋白质的细胞内递送提供了有效的平台。
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