一种吸入式IL-10mRNA纳米制剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于生物医药，涉及一种吸入式il-10 mrna纳米制剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、肺部炎症性疾病是一类常见的感染性疾病，主要表现为终末端气道、肺泡和肺间质的炎症，其中以细菌性肺炎最为常见，占比80％左右。当前临床上针对重症肺炎的药物治疗主要包括抗生素、激素和免疫球蛋白。虽然这些药物在一定程度上控制了肺炎的进程，但仍然需要开发更加高效安全的策略或药物来治疗肺部炎症。

2、白介素-10(il-10)是一种关键的免疫调节性细胞因子，对免疫系统的平衡和控制具有至关重要的作用。il-10既可以通过抑制促炎细胞因子(如tnf-α和il-6)的产生来减少炎症反应；也可以直接作用于多种免疫细胞，包括巨噬细胞和t细胞，通过减少其抗原呈递能力、以及活化和增殖，来减少免疫反应。il-10的这些生理作用使得其在炎症性疾病的控制方面展示出巨大的应用潜力。

3、最近，mrna技术在抵御全球新型冠状病毒大流行方面发挥了重要作用。这项技术的核心是将编码目标蛋白的mrna分子递送到人体细胞内，然后利用细胞自身的分子机器来翻译这些mrna分子，产生相应的蛋白质。相比于经典的直接蛋白补充疗法具有多种优势，其中最重要的是，mrna技术可以使目标蛋白在人体细胞内自然产生，这意味着所产生的蛋白质能够以其生理状态出现，包括正确的折叠和后期修饰(如糖基化)，这将使其更好地发挥生理作用。此外，mrna技术的高效性也使得其在药物设计、成本控制方面表现出优势。

4、然而，目前白介素-10以及mrna技术在肺部炎症性疾病治疗领域的应用鲜有报道。

5、综上所述，开发新型的有效治疗肺部炎症性疾病的药物具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供了一种吸入式il-10 mrna纳米制剂及其制备方法和应用，为治疗肺部炎症性疾病提供新方法、新思路。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种吸入式il-10 mrna纳米制剂，所述纳米制剂包括表达il-10蛋白的mrna和纳米递送载体，所述表达il-10蛋白的mrna负载于所述纳米递送载体中。

4、本发明设计吸入式il-10 mrna纳米制剂，能够实现有效递送il-10 mrna，具备良好稳定性，能够有效避免雾化剪切力的影响，从而可通过肺部吸入式给药，有效治疗肺部炎症性疾病。

5、优选地，所述表达il-10蛋白的mrna包括一般线性il-10 mrna、自报告基因il-10mrna、自扩增il-10 mrna或环状il-10 mrna中任意一种或至少两种的组合。

6、优选地，所述纳米递送载体包括阳离子脂质复合物、脂质纳米粒子、聚合物纳米粒子或脂质-聚合物杂化纳米粒子中任意一种或至少两种的组合。

7、优选地，所述纳米递送载体包括脂质-聚合物杂化纳米粒子。

8、优选地，所述脂质-聚合物杂化纳米粒子含有阳离子分子、聚合物和生物相容性修饰分子。

9、优选地，所述阳离子分子包括氨分子衍生物、带正电荷两亲性类脂化合物、铵盐及其衍生物或聚酰胺及其衍生物中任意一种或至少两种的组合。

10、优选地，所述聚合物包括聚乳酸及其共聚物、碳磷脂及其衍生物、氨基酸及其衍生物、多元醇及其衍生物或聚丙烯酸及其衍生物中的任意一种或至少两种的组合。

11、优选地，所述生物相容性修饰分子选自聚乙二醇及其衍生物、甘露醇、葡聚糖、羧基葡聚糖、脂质体、白蛋白、正硅酸乙酯或聚谷氨酸中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地，所述阳离子分子包括g0-c14，可直接购买市售产品或通过聚酰胺-胺pamam和1,2-环氧十四烷加成反应合成。

13、优选地，所述聚合物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)。

14、可以理解，本领域通用的plga均适用于本发明，所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物中乳酸和羟基乙酸的比例可以是(75:25)或(50:50)等。

15、优选地，所述生物相容性修饰分子包括二肉豆蔻酰-sn-甘油-聚乙二醇(dmg-peg)。

16、可以理解，本领域通用的dmg-peg均适用于本发明，其中聚乙二醇分子量可以为1000～10000。

17、本发明中，利用特定的脂质-聚合物杂化递送系统(lipid-polymer hybridnanoparticles，lpnps)，具有更优异的稳定性，可以使其在通过雾化剪切力之后还能保持很好的完整性，这将有利于mrna的肺部递送。

18、优选地，所述纳米制剂的粒径为20～500nm。

19、优选地，所述纳米制剂的il-10 mrna包封率在90％以上。

20、优选地，所述纳米制剂的多分散系数在0.3以下。

21、第二方面，本发明提供一种第一方面所述的吸入式il-10 mrna纳米制剂的制备方法，所述制备方法包括：

22、将所述表达il-10蛋白的mrna包裹于所述纳米递送载体中。

23、优选地，所述制备方法包括：

24、将所述表达il-10蛋白的mrna与阳离子分子混合，得到mrna-阳离子分子复合物；将所述mrna-阳离子分子复合物与聚合物和生物相容性修饰分子混合，得到混合液；将所述混合液与水相溶液混合后进行透析处理，得到所述吸入式il-10 mrna纳米制剂。

25、优选地，所述mrna、阳离子分子、聚合物和生物相容性修饰分子的质量比为1:(10～15):(10～15):(40～60)，包括但不限于1:11:13:42、1:14:13.5:42、1:13:12.5:42、1:12.5:11:42、1:14.5:12:42或1:12:13:58。

26、第三方面，本发明提供第一方面所述的吸入式il-10 mrna纳米制剂在制备治疗肺部炎症性疾病的药物中的应用。

27、本发明中所述肺部炎症性疾病指的是肺部常见大部分由炎症反应引起的疾病，包括但不限于肺炎、肺结核、肺水肿等。

28、第四方面，本发明提供一种治疗肺部炎症性疾病的装置，所述装置包括药物储存单元和给药单元，所述药物储存单元用于储存第一方面所述的吸入式il-10 mrna纳米制剂，所述给药单元用于执行包括利用雾化装置对所述吸入式il-10 mrna纳米制剂进行雾化，进行肺部吸入给药。

29、优选地，所述雾化装置包括但不限于喷雾式雾化器、超声波雾化器、振动网膜雾化器或软雾吸入器等。

30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

31、本发明首次设计吸入式的il-10 mrna纳米制剂，能够有效保护和稳定mrna，避免雾化剪切力对mrna的影响，可有效用于肺部吸入式给药，有效治疗肺部炎症性疾病，显著缓解肺泡壁的增厚和致密，抑制验证因子tnf-α和il-6的表达，为治疗肺部炎症性疾病提供新方法、新思路。

技术特征：

1.一种吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂包括表达il-10蛋白的mrna和纳米递送载体，所述表达il-10蛋白的mrna负载于所述纳米递送载体中。

2.根据权利要求1所述的吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述表达il-10蛋白的mrna包括一般线性il-10mrna、自报告基因il-10mrna、自扩增il-10mrna或环状il-10mrna中任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述纳米递送载体包括阳离子脂质复合物、脂质纳米粒子、聚合物纳米粒子或脂质-聚合物杂化纳米粒子中任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求3所述的吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述纳米递送载体包括脂质-聚合物杂化纳米粒子；

5.根据权利要求4所述的吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述阳离子分子包括g0-c14；

6.根据权利要求1-5任一项所述的吸入式il-10mrna纳米制剂，其特征在于，所述纳米制剂的粒径为20～500nm。

7.一种权利要求1-6任一项所述的吸入式il-10mrna纳米制剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.权利要求1-6任一项所述的吸入式il-10mrna纳米制剂在制备治疗肺部炎症性疾病的药物中的应用。

10.一种治疗肺部炎症性疾病的装置，其特征在于，所述装置包括药物储存单元和给药单元；

技术总结本发明公开了一种吸入式IL‑10mRNA纳米制剂及其制备方法和应用。所述纳米制剂包括表达IL‑10蛋白的mRNA和纳米递送载体，所述表达IL‑10蛋白的mRNA负载于所述纳米递送载体中。本发明首次设计吸入式的IL‑10mRNA纳米制剂，能够有效保护和稳定mRNA，避免雾化剪切力对mRNA的影响，可有效用于肺部吸入式给药，有效治疗肺部炎症性疾病，显著缓解肺泡壁的增厚和致密，抑制验证因子TNF‑α和IL‑6的表达，为治疗肺部炎症性疾病提供新方法、新思路。技术研发人员：孔娜,肖凡,陈义全受保护的技术使用者：良渚实验室技术研发日：技术公布日：2024/9/29