用于核酸递送的可电离阳离子脂质化合物、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用与流程

本发明属于基因递送载体领域，具体涉及一种用于核酸递送的可电离阳离子脂质化合物及其组成的脂质纳米颗粒的制备方法与应用。

背景技术：

1、核酸药物是生物医药研究的热点，通过将外源基因导入靶组织或者靶细胞可用以预防与治疗癌症、细菌、病毒感染以及一些遗传性疾病等。但由于核酸自身难以成药，筛选得到可靠的递送材料用以预防核酸降解和增强体内递送效率是核酸药物成功的关键。目前，biontech/辉瑞和moderna的mrna疫苗都采用脂质纳米颗粒作为递送载体，这是这些疫苗成功的要素之一。

2、脂质纳米颗粒主要包括可电离阳离子脂质、中性辅助性脂质、胆固醇与聚乙二醇修饰的脂质。其中可电离阳离子脂质更是影响核酸包封和递送的关键辅料。

3、因此，随着核酸技术在预防/治疗型疫苗或者治疗性药物的应用，提供高递送效率、可生物降解、低生物毒性的可电离阳离子脂质具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一种可电离阳离子脂质化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体。其主要用途是与其他脂质组分以特定比例联合使用，以形成用于递送预防或治疗剂(如治疗性核酸)的脂质纳米颗粒。

2、所述可电离阳离子脂质化合物的结构式如式(i)所示：

3、

4、所述式(i)中，g1和g2各自独立地选自c3-c8亚烷基；具体如c3亚烷基、c5亚烷基或c7亚烷基；

5、l1为-o(c＝o)-或-(c＝o)o-；

6、r1和r2各自独立地选自c5-c12烷基；优选的，所述r1和r2相同；更优选的，所述r1和r2均为c8烷基；

7、r3选自下述任一基团：维生素a及其天然衍生物、维生素d及其天然衍生物、胆固醇及其天然衍生物。

8、根据本发明一些具体实施方案，所述式(i)所示的可电离阳离子脂质化合物具有下表中任一所示的结构：

9、

10、

11、

12、本发明的第二个目的是提供一种脂质纳米颗粒。

13、本发明所提供的脂质纳米颗粒，包括上述式(i)所示的可电离阳离子脂质化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体。

14、进一步的，所述脂质纳米颗粒中还可包括中性脂质、固醇类和含有peg链的脂质中的一种或多种。

15、更进一步的，所述脂质纳米颗粒中，所述式(i)所示的可电离阳离子脂质、所述中性脂质、所述固醇类和所述含有peg链的脂质的摩尔比依次为(20～65):(5～25):(30～50):(0.5～3)，优选的摩尔比依次为50：10：38.5：1.5。

16、本发明中，所述中性脂质可选自dope、dspc、dppc、dopc、dppg、popc、pope、dppe、dmpe、dspe和sope中的一种或多种。

17、本发明中，所述固醇类可为胆固醇或其天然存在的衍生物。

18、本发明中，所述含有peg链的脂质选自peg-dmg、peg-dspc、alc-0159、peg-dag、peg-pe或peg-sdag中的一种或多种。

19、本发明的第三个目的是提供一种包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂。

20、所述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂，包括本发明上述的脂质纳米颗粒和核酸药物。

21、所述核酸选自质粒dna、信使rna(mrna)、反义寡核苷酸(ason)、微小rna(mirna)、干扰rna(micrna)、dicer底物rna、互补dna(cdna)、环状rna(circrna)和samrna中的至少一种。

22、在本发明的具体实施方式中，所述核酸药物可为mrna，包括不同序列、不同长度的mrna。

23、进一步的，所述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂中，所述核酸药物与所述脂质纳米颗粒中可电离阳离子脂质化合物的氮磷比为1:1至1:12，优选的氮磷比为1:3至1:9。

24、进一步的，所述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂中，所述核酸药物与所述脂质纳米颗粒的质量比为1:5至1:50，优选的质量比为1:10至1:37.5。

25、进一步的，所述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的颗粒直径为50nm至300nm，优选70-120nm。

26、本发明的第四个目的是提供上述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的制备方法。

27、本发明所提供的包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的制备方法，包括下述步骤：将含有脂质的有机相和含有药物的水相通过微流控混合、透析、超滤浓缩、添加冷冻保护剂和无菌过滤。

28、所述冷冻保护剂可为蔗糖。

29、本发明的第六个目的是提供上述可电离阳离子脂质化合物、脂质纳米粒颗粒以及包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的应用。

30、所述应用包括可电离阳离子脂质化合物、脂质纳米粒颗粒以及包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂在制备预防性和/或治疗性的疫苗中的应用以及在制备预防性和/或治疗性的药物中的应用。

31、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

32、1)本发明提供的该类脂质化合物的合成方法，使用原料易得、采用条件温和的反应路线、仪器设备要求低且操作简单。

33、2)本发明提供的可电离阳离子脂质化合物组成的脂质纳米颗粒在体内外递送mrna的效率高于市售comirnaty的辉瑞处方。

34、3)本发明提供的可电离阳离子脂质化合物组成的脂质纳米颗粒细胞毒性明显低于市售comirnaty的辉瑞处方。

技术特征：

1.式(i)所示的可电离阳离子脂质化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体：

2.根据权利要求1所述的可电离阳离子脂质化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体，其特征在于：所述式(i)所示的可电离阳离子脂质化合物选自下述任一所述的结构：

3.一种脂质纳米颗粒，包括权利要求1或2所述的式(i)所示的可电离阳离子脂质化合物或其药学上可接受的盐、互变异构体、立体异构体。

4.根据权利要求3所述的脂质纳米颗粒，其特征在于：所述脂质纳米颗粒中还包括中性脂质、固醇类和含有peg链的脂质中的一种或多种；

5.根据权利要求3或4所述的脂质纳米颗粒，其特征在于：

6.一种包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂，其包括权利要求3-5中任一项所述的脂质纳米颗粒和核酸药物。

7.根据权利要求6所述的包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂，其特征在于：

8.根据权利要求6或7所述的包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂，其特征在于：所述包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂中，所述核酸药物与所述脂质纳米颗粒的质量比为1:5至1:50，优选的质量比为1:10至1:37.5；

9.权利要求6-8中任一项所述的包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的制备方法，包括下述步骤：将含有脂质的有机相和含有药物的水相通过微流控混合、透析、超滤浓缩、添加冷冻保护剂和无菌过滤。

10.权利要求1或2所述的可电离阳离子脂质化合物、权利要求3-5中任一项所述的脂质纳米颗粒脂质纳米粒颗粒或权利要求6-8中任一项所述的包载核酸药物的脂质纳米粒颗粒制剂的应用，所述应用为下述1)或2)：

技术总结本发明公开了一种用于核酸递送的可电离阳离子脂质化合物、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用。本发明提供的可电离阳离子脂质化合物具有式(I)结构，其可与其它脂质化合物按照一定配比制备得脂质纳米颗粒。该脂质纳米粒对核酸药物的包封效率高，能有效提升核酸药物的体内递送水平并能在较长时间内维持核酸药物的表达，此外其细胞毒性显著低于市售Comirnaty的辉瑞处方，具有良好的市场应用前景。技术研发人员：王美娜,陈雯,钱志康,郝雪婷受保护的技术使用者：纳美信（上海）生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12