Angew. Chem. ：单分子分散PBAE，基因递送的新工具库

基因递送聚合物是基因治疗的重要工具，其临床应用前景广阔。这类聚合物的结构（分子量、聚合物序列、端基、拓扑结构等）对其递送效率、毒性及靶向能力具有重要影响。目前，基因递送聚合物往往通过比较传统的逐步聚合方法制备。这种方法缺乏对聚合物结构的有效控制，限制了对这类材料的进一步优化与研究。因此，合成具有精确结构的单分子分散聚合物，并赋予其基因递送能力，将会极大程度地推动基因递送材料的发展。然而，受限于现有合成策略，同时具备高转染效率与低毒性的精确聚合物仍然非常少见。

近日，上海科技大学物质科学与技术学院乔博课题组，与上海科技大学生命科学与技术学院李剑峰课题组合作，实现了对经典高效的基因递送聚合物之一，聚β氨基酯（PBAE），的精确合成，开创了一类全新的基因递送聚合物。通过这一方法制备的聚合物，具有精确、丰富多样、高度可调的结构，有替代传统基因递送聚合物的潜力。

传统 PBAE 由丙烯酸与伯胺经迈克尔加成聚合制备，是一种逐步聚合方法，分子量分布宽，结构控制低效。本研究参考苏州大学张正彪团队所报道的聚酯类化合物的精确合成方法，在保留了PBAE 中对基因递送活性至关重要的叔胺基、羟基侧链等官能团的基础上，成功合成了具有精确分子量、拓扑结构、端基的PBAE。

在基因转染实验中，作者发现，带有胍基封端的四聚体和八聚体精确PBAE均表现出较高的转染效率，与获得商业应用的基因递送脂质 Lipo3K 效果相当。同时，精确PBAE 的细胞毒性也较低。

借助具有精确结构的 PBAE，作者明确阐述了这类基因递送聚合物的构-效关系——实验表明，胍基封端和大环结构，都有助于提高转染效率。更有趣的是，作者发现精确PBAE 在较低的分子量下（四聚体，MW = 1104.57；八聚体，MW = 2077.96）即表现出较高的转染效率，大大超过类似分子量的传统PBAE，展示了这类精确聚合物的特殊性。

论文信息

Precise PBAEs: A Highly Efficient Single-Molecularly Defined Gene-Delivery System

Rong Ma, Yan Chang, Qimingxing Chen, Jianfeng Li, Bo Qiao

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202422134