【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及生物醫(yī)藥，尤其涉及一種磷脂酰聚合物、制備方法、mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、信使rna(mrna)在創(chuàng)新挑戰(zhàn)性疾病的治療方面具有重大潛力。除covid-19外，還積極開發(fā)針對(duì)流感病毒、巨細(xì)胞病毒、腫瘤等的mrna疫苗、治療劑或基因編輯工具。最近，美國(guó)食品和藥物管理局(fda)批準(zhǔn)了非covid-19mrna疫苗mrna-1345，這標(biāo)志著mrna技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要里程碑。
2、mrna技術(shù)的應(yīng)用效果取決于能夠針對(duì)特定組織和細(xì)胞類型的安全、高效和高選擇性遞送系統(tǒng)的創(chuàng)建。脂質(zhì)納米粒(lnps)被認(rèn)為是最成功的非病毒合成多聚體之一，已證明其能夠特異性地將mrna傳遞到肝臟。然而，挑戰(zhàn)在于有效和選擇性地將mrna傳遞到其他器官，如肺和脾臟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于提供一種磷脂酰聚合物、制備方法、mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了mrna的多器官靶向。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種磷脂酰聚合物，具有式i所示結(jié)構(gòu)：
3、
4、其中，
5、x，y，z，a為聚合度，10≤x+y+z+a≤600，x≥0，y>0，z>0，a>0；
6、m、n分別為脂質(zhì)鏈的長(zhǎng)度。
7、優(yōu)選的，所述10≤x+y+z+a≤600，更優(yōu)選為30≤x+y+z+a≤100。
8、m為脂質(zhì)鏈的長(zhǎng)度，優(yōu)選的，4≤m≤16，更優(yōu)選的
9、n為脂質(zhì)鏈的長(zhǎng)度，優(yōu)選的，4≤n≤16，更優(yōu)選的，4≤n≤7。
10、本專利技術(shù)提供了上述磷脂酰聚合物的制備方法，包括以下步驟：
11、以式i-a所示的pei聚合物、式i-b所示的磷脂化合物和式i-c所示的環(huán)氧化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到式i所示磷脂酰聚合物；
12、
13、其中，
14、x，y，z，a為聚合度，10≤x+y+z+a≤600，x≥0，y>0，z>0，a>0；
15、m、n分別為脂質(zhì)鏈的長(zhǎng)度。
16、所述x，y，z，a、m、n的范圍如全文所述。
17、上述反應(yīng)的溫度優(yōu)選為45～85℃，反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為12～72h。
18、優(yōu)選的，所述式i-b所示的磷脂化合物按照以下方法制備：
19、式i-b-1所示的二氧磷雜環(huán)烷烴化合物和式i-b-2所示的烷基醇進(jìn)行反應(yīng)，得到式i-b所示的磷脂化合物；
20、
21、m為脂質(zhì)鏈的長(zhǎng)度。
22、所述m的范圍同前文所述。
23、本專利技術(shù)優(yōu)選的，上述反應(yīng)在縛酸劑存在的條件下進(jìn)行。所述縛酸劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的縛酸劑，包括但不限于三乙胺等。
24、本專利技術(shù)提供的上述磷脂酰聚合物帶有陽(yáng)離子，和帶有負(fù)電荷的mrna具有靜電相互作用。
25、基于此，本專利技術(shù)提供了一種mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，包括：mrna，上述磷脂酰聚合物和修飾性兩親性分子；
26、所述磷脂酰聚合物和mrna通過靜電相互作用形成內(nèi)核結(jié)構(gòu)，所述修飾性兩親性分子通過疏水相互作用錨定在上述內(nèi)核結(jié)構(gòu)的表面，形成球形核-殼結(jié)構(gòu)。
27、上述核-殼結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性，可用于mrna轉(zhuǎn)染。
28、本專利技術(shù)對(duì)上述mrna的種類并無特殊限定，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的一般mrna。
29、優(yōu)選的，所述mrna包括：自報(bào)告基因mrna、基因組編輯mrna、抗原mrna、抑癌基因mrna、白細(xì)胞介素mrna或細(xì)胞嵌合抗原受體mrna或其他功能性mrna中的至少一種。
30、可選的，所述自報(bào)告基因mrna選自gfp、egfp、luc、mcherry、betagal或renillaluc中的一種或多種；所述基因組編輯mrna選自cas9、cas9nickase或cre重組酶中的一種或多種；所述抗原mrna選自ova；所述抑癌基因mrna選自p53或pten中的一種或多種；所述白細(xì)胞介素mrna選自il-10、il-12或il-6中的一種或多種；所述細(xì)胞嵌合抗原受體mrna選自anti-human?cd19-specific?chimeric?antigen?receptor；所述其他功能性mrna選自haase。
31、可選的，所述修飾性兩親性分子包括：聚乙二醇化兩親性分子、兩親性表面活性劑、兩親性蛋白質(zhì)或其他修飾性分子中的至少一種。
32、可選的，所述聚乙二醇化兩親性分子選自dspe-peg、dmg-peg中的一種或多種。
33、可選的，所述兩親性表面活性劑為co-520，f127。
34、可選的，所述兩親性蛋白質(zhì)為白蛋白。
35、可選的，所述其他修飾性分子選自甘露醇、改性殼聚糖、葡聚糖、羧基葡聚糖、脂質(zhì)體、正硅酸乙酯、聚丙烯酸、kh560、kh550、二乙烯三胺五乙酸、葡甲胺、精氨酸、聚谷氨酸或多肽中的一種或多種。
36、優(yōu)選的，所述mrna和所述磷脂酰聚合物的質(zhì)量比為1：(0.1～100)，更優(yōu)選為1：(2～50)。
37、優(yōu)選的，所述修飾性兩親性分子的質(zhì)量和所述mrna和磷脂酰聚合物的總質(zhì)量的比例為1：(0.1～100)，更優(yōu)選為1：(20～40)。
38、本專利技術(shù)通過不同質(zhì)量比配方制備得到的復(fù)合物納米粒子具有差異化的表面電位，pka和脂質(zhì)尾部密度。這些參數(shù)使得復(fù)合物納米粒子靜脈回輸后具有特異性靶向轉(zhuǎn)染不同器官的能力。
39、在本專利技術(shù)的一些具體實(shí)施例中，所述磷脂酰聚合物、mrna、修飾性兩親性分子的質(zhì)量比為2：1：0.075、10：1：0.275或50：1：1.275。
40、本專利技術(shù)提供了上述mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟：
41、將含上述磷脂酰聚合物的酸性緩沖溶液和含mrna的緩沖溶液混合，通過靜電相互作用組裝得到磷脂酰聚合物和mrna的復(fù)合物粒子；
42、采用生物相容性修飾分子對(duì)上述磷脂酰聚合物和mrna的復(fù)合物粒子進(jìn)行修飾，得到mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)。
43、上述磷脂酰聚合物的酸性緩沖溶液中的緩沖系統(tǒng)優(yōu)選為檸檬酸鈉緩沖溶液，所述檸檬酸鈉緩沖溶液的ph值優(yōu)選為4.4。
44、上述mrna的緩沖溶液中的緩沖系統(tǒng)優(yōu)選為檸檬酸鈉緩沖溶液或opti-mem，所述檸檬酸鈉緩沖溶液的ph值優(yōu)選為4.4。
45、在本專利技術(shù)的一些具體實(shí)施例中，首先將上述磷脂酰聚合物溶于溶劑中，制備濃度為1～20mg/ml的含有磷脂酰聚合物的溶液。
46、所述溶劑優(yōu)選為甲醇、甲醛、乙醇、乙醛、乙二醇、二乙二醇、dmso、dmf、苯甲醇、水合肼、硼氫化鈉、氫碘酸、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷中的一種或多種。
47、然后將含有磷脂酰聚合物的溶液與酸性緩沖溶液混合均勻，得到含有磷脂酰聚合本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種磷脂酰聚合物，具有式I所示結(jié)構(gòu)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂酰聚合物，其特征在于，所述4≤n≤16，所述4≤m≤16。
3.權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的磷脂酰聚合物的制備方法，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述式I-b所示的磷脂化合物按照以下方法制備：
5.一種mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，包括：mRNA，權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的磷脂酰聚合物和修飾性兩親性分子；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，其特征在于，所述mRNA包括：自報(bào)告基因mRNA、基因組編輯mRNA、抗原mRNA、抑癌基因mRNA、白細(xì)胞介素mRNA或細(xì)胞嵌合抗原受體mRNA或其他功能性mRNA中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，其特征在于，所述修飾性兩親性分子包括：聚乙二醇化兩親性分子、兩親性表面活性劑、兩親性蛋白質(zhì)或其他修飾性分子中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，其特征在于，所述mRNA和所述磷脂酰
9.權(quán)利要求5～8任一項(xiàng)所述的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟：
10.權(quán)利要求5～8任一項(xiàng)所述的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)或權(quán)利要求9所述的制備方法制備的mRNA磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)在制備腫瘤治療藥物、腫瘤疫苗、腫瘤靶向藥物、體內(nèi)外診斷腫瘤材料、炎癥相關(guān)疾病治療藥物、傳染疾病治療藥物、傳染疾病預(yù)防藥物、傷口愈合治療藥物、心腦血管慢行疾病治療藥物、器官纖維化治療藥物、病毒感染治療藥物、病毒感染預(yù)防藥物、體內(nèi)外基因編輯治療藥物、非酒精性脂肪肝治療藥物、腸道疾病治療藥物、新抗原疫苗、細(xì)胞誘導(dǎo)分化藥物、蛋白美容劑、蛋白缺陷類疾病治療藥物、衰老修復(fù)產(chǎn)品、抗衰老產(chǎn)品中的應(yīng)用或作為上述藥物的載體的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種磷脂酰聚合物，具有式i所示結(jié)構(gòu)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂酰聚合物，其特征在于，所述4≤n≤16，所述4≤m≤16。
3.權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的磷脂酰聚合物的制備方法，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述式i-b所示的磷脂化合物按照以下方法制備：
5.一種mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，包括：mrna，權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的磷脂酰聚合物和修飾性兩親性分子；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，其特征在于，所述mrna包括：自報(bào)告基因mrna、基因組編輯mrna、抗原mrna、抑癌基因mrna、白細(xì)胞介素mrna或細(xì)胞嵌合抗原受體mrna或其他功能性mrna中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mrna磷脂酰聚合物遞送系統(tǒng)，其特征在于，所述修飾性兩親性分子包括：聚乙二醇化兩親性分子、兩親性表面活性劑、兩親性蛋白質(zhì)或其他修飾性分子中的至少一種...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋萬通，趙漢秦，高雨茜，陳學(xué)思，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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