基于協(xié)同組裝的基因治療藥物遞送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化學與制劑領域。具體涉及一種基因治療藥物遞送系統(tǒng)及其包含的兩類點擊反應模塊分子的制備。本發(fā)明的藥物脂質(zhì)體，除了含有常規(guī)的藥物、脂質(zhì)、膽固醇外，還含有修飾劑和炔基化衍生物，修飾劑通過疏水相互作用插入到藥物脂質(zhì)體的脂質(zhì)雙分子層中,炔基化衍生物通過點擊化學反應連接在藥物脂質(zhì)體的最外層，藥物則通過與陽離子脂質(zhì)之間的靜電相互作用被包覆于藥物脂質(zhì)體的親水內(nèi)核中，本發(fā)明的遞送系統(tǒng)具有一定的靶向性。
【專利說明】基于協(xié)同組裝的基因治療藥物遞送系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化學與制劑領域。具體涉及一種基因治療藥物遞送系統(tǒng)及其包含的兩類點擊反應模塊分子的制備。
【背景技術】
[0002]隨著人類基因組計劃的實施，一大批與人類疾病相關的基因相繼被發(fā)現(xiàn)，這使人們對疾病的分子遺傳機制有了更深刻的了解和認識，使基因治療藥物成為生物技術藥物發(fā)展的重要領域之一?；蛑委?gene therapy)是將外源正?；?qū)牖颊叩奶囟ńM織和細胞進行適當?shù)谋磉_，以糾正或補償因基因缺陷或異常引起的疾病，從而達到治療疾病的目的?；蛑委熕幬镎诔蔀樯锛夹g藥物的重要組成部分，相比傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)藥物具有制備簡便、特異性強、生物活性高等特點，除DNA外，近年來快速發(fā)展的siRNA、反義核酸、核酸適體(Aptamer)等新的基因治療藥物顯示了廣闊應用前景。
[0003]作為負電性核酸類生物大分子，基因藥物親水性強，在血漿中易被核酸酶降解，半衰期很短，很難穿透脂性細胞膜到達細胞質(zhì)或細胞核作用靶點，生物利用度極低，極大地削弱了基因的治療優(yōu)勢，特別是全身用藥的實際效果不佳。解決基因成藥性問題主要有三類方法:(I)物理方法:基因槍、電穿孔和微注射。(2)化學方法:對基因藥物進行化學修飾；
[3]藥劑學方法:用載體系統(tǒng)包載、保護和遞送基因。物理方法僅是一種給藥方法，對改善基因成藥性并沒有作用，而且該方法對靶細胞的選擇有一定的局限性，且耗時、效率低，目前只能應用于皮膚、肌肉等有限的幾種組織?；瘜W修飾的方法也不能從根本上解決成藥性問題，往往只能對某一、二種性質(zhì)進行變化，如經(jīng)化學修飾的siRNA-027作為治療老年性眼黃斑退行性病變的局部用藥，最終因毒副作用大而終止在二期臨床試驗。因此，載體系統(tǒng)成為基因藥物進入臨床應用的不可或缺的橋梁。
[0004]目前用于基因藥物傳遞的載體主要包括病毒性和非病毒性載體。病毒性載體雖然具有較高轉(zhuǎn)染的效率，但其安全性差，具有免疫刺激性等嚴重問題極大的限制了在臨床上的應用。非病毒載體因其低毒，低免疫反應，易于組裝等優(yōu)點而得到了廣泛的關注和深入研究。非病毒載體一般為陽離子載體，其可以通過靜電相互作用與負電性siRNA形成穩(wěn)定的二元復合物，并通過胞吞作用將siRNA傳遞到細胞內(nèi)。常見的用作陽離子載體材料有陽離子聚合物，如聚賴氨酸(PLL)，聚乙烯亞胺(PEI)，殼聚糖及其衍生物等。此外，陽離子脂質(zhì)如2，3- 二油酰氧-N-[2 (精胺酸基酰胺)乙基]-N，N- 二甲基-1-丙基-三氟乙酸胺(DOSPA)等,市售陽離子脂質(zhì)體試劑盒Lipofectamine2000常被用于體外siRNA遞送的對照試劑。
[0005]雖然這些陽離子載體在體外研究中具有巨大的潛在價值，但卻因其會引起免疫、炎癥反應及自身毒性使其在臨床上的應用受到了極大的限制。目前，降低陽離子載體毒性的策略主要是減小其表面的正電性，可對陽離子載體材料進行減少用量或降低分子量、化學結(jié)構(gòu)修飾，但是通過這些方法降低正電性來降低毒性的代價就是載體復合率和復合物穩(wěn)定性的下降。而且化學結(jié)構(gòu)修飾載體的方法也常常結(jié)合功能基團的修飾，例如用聚乙二醇(PEG)或透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid, HA)修飾PEI，但具有長循環(huán)作用的PEG的空間位阻在降低了 PEI的正電性及其與siRNA結(jié)合率的同時還阻礙了腫瘤細胞的內(nèi)吞，而且PEG化載體在連續(xù)注射后，發(fā)生血衆(zhòng)快速清除效應(Accelerated blood clearance effect, ABC效應)。與化學修飾方法相比，應用適宜材料包覆脂質(zhì)體復合物或聚合物復合物，使之具有正常生理環(huán)境能接受的電中性或負電性質(zhì)，比前述直接降低材料正電性的方法更為普遍。這種基于物理相互作用以及包括有“復合”與“包覆”的組裝過程稱為“層-層組裝”(Layer-by-Layer, LbL)技術。對于納米復合物的表面包覆而言，這種依賴物理相互作用的方法存在嚴重的不足，如納米復合物表面沒有特定的結(jié)合位點，物理相互作用力復雜，在組裝過程中特異性和識別能力差，納米粒子的尺寸相對于分子來說較大，靠分子之間的弱相互作用很難進行穩(wěn)定有效的組裝等。除上述缺點外，在層層組裝的具體實施中通常選用負電性聚合物通過靜電作用包覆，靜電作用力強于其它物理作用力如氫鍵、疏水鍵等，但是許多研究已經(jīng)指出，在進行層層組裝時負電性的聚陰離子很容易競爭結(jié)合復合物中的陽離子載體，將基因藥物從二元復合物中置換出來，大大降低結(jié)合率或載藥量。而且，這種依賴靜電作用形成的包覆層穩(wěn)定性仍然較差，在體內(nèi)轉(zhuǎn)運過程中易脫離或被血液中負電性組分如血漿蛋白等競爭而解組裝，而且包覆量不易定量和控制，產(chǎn)品中存在的過量游離材料甚至可能干擾或影響遞送系統(tǒng)的靶向功能。
[0006]因此，克服現(xiàn)有物理層層組裝方法的弊端和解決陽離子載體材料的安全性問題是提高基因成藥性、促進基因藥物有效遞送和早日進入臨床應用的兩個關鍵科學問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了一種藥物脂質(zhì)體，除了含有常規(guī)的藥物、脂質(zhì)、膽固醇外，還含有修飾劑和選自下列任一結(jié)構(gòu)的炔基化衍生物: [0008]
【權利要求】
1.一種藥物脂質(zhì)體，含藥物、陽離子脂質(zhì)、膽固醇，其特征是:還含有修飾劑和選自下列任一結(jié)構(gòu)的炔基化衍生物，其中修飾劑選自疊氮化磷脂、巰基化磷脂、疊氮化膽固醇、巰基化膽固醇中的一種或幾種，修飾劑通過疏水相互作用插入到藥物脂質(zhì)體的脂質(zhì)雙分子層中，炔基化衍生物通過點擊化學反應連接在藥物脂質(zhì)體的最外層，藥物則通過與陽離子脂質(zhì)之間的靜電相互作用被包覆于藥物脂質(zhì)體的親水內(nèi)核中:
2.權利要求1的藥物脂質(zhì)體，其中修飾劑與陽離子脂質(zhì)的重量比為1:1-1:10。
3.權利要求1的藥物脂質(zhì)體，其中藥物為基因治療藥物。
4.權利要求3的藥物脂質(zhì)體，其中基因治療藥物為質(zhì)粒DNA、寡核苷酸或siRNA。
5.權利要求1的藥物脂質(zhì)體，其中修飾劑與炔基化衍生物重量比為1:1-1:20。
6.權利要求1的藥物脂質(zhì)體，其中藥物與空白脂質(zhì)體的重量比為1:5-1:20。
7.權利要求1的藥物脂質(zhì)體的制備方法，包括:磷脂、膽固醇和修飾劑通過薄膜分散法制備得到表面修飾有疊氮基或巰基功能團的陽離子脂質(zhì)體，并與藥物形成二元復合物；炔基化衍生物則通過與修飾劑發(fā)生點擊化學反應修飾到上述二元復合物的表面，形成三元納米復合物，即得。
【文檔編號】A61K9/127GK103893124SQ201410169796
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】張燦, 孫瓊, 王璐, 張怡頔, 尚云凱 申請人:中國藥科大學