蛋白质对生命活动起到重要作用,如酶催化、信号转导、调控基因转录、调控细胞周期等,其突变或异常会引发很多疾病。在过去几十年里,蛋白质类药物包括多肽类激素、生长因子、细胞激动素、多克隆抗体等得到广泛研究。其相对于小分子药物具有很多优势,如特异性强、副作用小、临床试验周期及FDA批准周期短等。然而由于蛋白质的分子量大,亲水性及低负电荷密度,使其无法进入细胞内。因此,开发蛋白质胞内递送载体至关重要。目前已有的蛋白质胞内递送技术手段包括直接修饰穿膜肽或使用纳米载体。然而普遍存在需要对蛋白质进行化学修饰,制备过程复杂,复合物不稳定及转染效率低等问题。近来,氟化高分子被广泛应用于核酸的递送载体,这类高分子可以高效的转染核酸分子。研究表明,氟化高分子较高的表面活性使其具有优异的自组装能力,并且其疏油的特性使得其生物相容性好、细胞摄入水平高、细胞毒性小。这为其作为蛋白质载体提供了理论基础:蛋白质可以与氟化高分子通过疏水相互作用共组装成纳米颗粒;氟化功能基团疏水疏油的特性可以提高复合物细胞摄入及内涵体逃逸水平;其生物相容性好的特点使其不易使蛋白质变性;同时其不易与细胞膜融合也可以产生较小的细胞毒性。为了验证氟化高分子是否具备优异的蛋白质胞内递送性能,我们合成了氟化功能基团修饰的聚乙烯亚胺(PEI)阳离子高分子材料库来筛选具备高效蛋白质胞内递送能力的氟化高分子。同时,合成了烷烃及环烷烃修饰的PEI作为对照材料探究氟化修饰特殊的效应机制。并选用分子量及等电点不同的小肽(GRKKRRQRRREKIKRPRSSNAETL)及蛋白质(牛血清白蛋白(BSA),皂角素(Saporin),β-半乳糖苷酶(β-gal))来验证氟化高分子转染蛋白质的普适性。研究表明,氟化高分子具有高效的蛋白质胞内递送能力,并且对于分子量较大及整体正电性的小肽也具有转染能力。氟化功能基团在帮助形成均一的纳米复合物,维持蛋白质活性,提高细胞摄入水平,降低细胞毒性等方面起到重要作用。接枝链长更长或更多的氟化功能基团可以提高蛋白质胞内递送效率,但过多的氟化修饰会造成氟化高分子的自组装,从而无法携带蛋白质并降低转染水平。我们的研究首次提出并验证了氟化高分子可以作为高效的蛋白质胞内递送载体,揭示了氟化高分子在蛋白质胞内递送中独特的氟效应机制,并为进一步优化氟化高分子结构提供了理论基础。