一种经修饰的脂质体及其在制备黏膜疫苗中的应用的制作方法

本发明涉及一种经修饰的脂质体及其在制备黏膜疫苗中的应用，属于生物医药。

背景技术：

1、相较于常规疫苗，免疫原性强、研发周期短、生产成本低的mrna疫苗，可为疫情防控提供更有利的支持。静脉注射、肌肉注射、皮下注射是传统活性治疗性mrna疫苗试验中最常见的直接给药途径。静脉注射可以快速激活全身免疫反应，但由于脂质纳米颗粒(lnp)可能会被肝脏中的巨噬细胞快速清除，这限制了其在mrna疫苗中的应用；肌肉注射、皮下注射等方式可能引起接种部位肿胀酸痛、局部感染以及肉芽肿的形成，个体效果上也可能存在差异。同时，上述三种方法均需要注射给药，可能会引起患者对针头的恐惧和焦虑感；同时需要医护人员操作，无疑会消耗医疗人力和物资。

2、黏膜疫苗也成为现今全球疫苗研发的热点之一。黏膜免疫系统是机体免疫系统的重要组成部分，又是具有独特结构和功能的独立免疫体系，在抵抗外部感染方面起着极其重要的作用。经实验证明，通过黏膜免疫后，黏膜局部的抗体比血清抗体出现的早、效价高且维持时间长，可以将外来病原微生物消灭在侵入机体组织之前，避免对机体组织造成损伤。然而，现有经静脉、皮下、肌肉注射给药的方式往往仅能诱导体液免疫及细胞免疫，无法直接诱导黏膜免疫发生作用。

3、传统黏膜免疫疫苗效率较低，主要用于对抗肠道病原体，施用方式多为口服。口服疫苗到达消化系统后利用派尔集合淋巴结等肠道黏膜结构识别抗原，并产生免疫反应。由于肠道黏膜上皮组织会分泌大量粘液并形成物理屏障，阻止外来物滞留在肠壁上，因此，口服疫苗需要克服黏膜屏障以及粘液物理屏障，同时还要考虑胃酸以及消化酶对抗原活性的影响。因此口服疫苗往往需要多次接种来引起持续的免疫反应，其针对的病原体也往往以肠道病原体为主。

4、鼻黏膜疫苗接种作为全身疫苗接种的另一种替代方法，更为安全有效，可诱导特异性免疫球蛋白a(iga)，激发鼻腔和上呼吸道中的常驻记忆b和t细胞，进而产生细胞免疫、体液免疫及黏膜免疫三重免疫应答，对于有效中和上呼吸道病毒具有重要作用，有助于防止病原体的早期感染和传播。然而鼻黏膜疫苗同样受到生物学障碍(黏膜/黏液屏障)的影响，除鼻腔内表面的鼻黏膜层以外，鼻黏膜表面覆盖有纤毛，能够通过摆动将颗粒物向咽部移动，从而实现清除。因此，鼻黏膜疫苗的构建需要克服纤毛层的清除作用，同时还需提高黏膜免疫的强度和持久性，至今仅有1款上市产品，仍需开发高效、安全的鼻黏膜疫苗。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种经修饰的脂质体及其在制备黏膜疫苗中的应用。所述脂质体经改性壳聚糖修饰，透黏膜递送效率提高，搭载核酸后经滴鼻给药能够引发体液、细胞、黏膜三重免疫反应，有效防止外界病原体的入侵。本技术所述经修饰的脂质体无需注射给药，且制备方法简单，原料价廉易得，展现出良好的产业转化前景。

2、本发明的第一个目的是提供一种经修饰的脂质体，所述脂质体外表面修饰有改性壳聚糖，所述脂质体为阴离子脂质体，所述改性壳聚糖由8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠与壳聚糖通过酰胺键连接得到。

3、进一步地，所述阴离子脂质体为纳米级颗粒，所述改性壳聚糖的修饰通过脂质体与改性壳聚糖之间包括但不限于静电作用的作用力实现。

4、进一步地，所述阴离子脂质体与改性壳聚糖的质量比为1：0.5-2。

5、进一步地，所述壳聚糖的分子量范围为1000-5000000，脱乙酰度不低于55％。

6、进一步地，所述阴离子脂质体含有阴离子脂质、磷脂、聚乙二醇脂质和胆固醇中的至少两种成分，最优选为同时含有上述成分。

7、进一步地，所述阴离子脂质选自二硬脂酰磷脂酰甘油(dspg)、二油酰磷脂酰甘油(dopg)、二棕榈酰磷脂酰甘油(dppg)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(dmpg)、二棕榈酰磷脂酸(dppa)和二硬脂酰磷脂酸(dspa)中的一种或多种。

8、进一步地，所述磷脂选自中性磷脂或阳离子磷脂。

9、优选地，所述磷脂为8-[(2-羟乙基)[6-氧代-6-(十一烷基氧基)己基]氨基]辛酸1-辛基壬基酯(sm-102)。

10、进一步地，所述聚乙二醇脂质选自磷脂聚乙二醇(dspe-peg)、磷脂聚乙二醇巯基(dspe-peg-sh)、磷脂聚乙二醇氨基(dspe-peg-nh)、磷脂聚乙二醇羧基(dspe-peg-cooh)中的一种或多种。

11、进一步地，按所述阴离子脂质、磷脂、聚乙二醇脂质和胆固醇的摩尔百分比为100mol％计，各组分占比为5mol％-15mol％、20mol％-80mol％、0mol％-5mol％、10mol％-50mol％。

12、本发明的第二个目的是提供所述经修饰的脂质体的制备方法，包括以下步骤：

13、s1、制备脂质体；

14、s2、将壳聚糖与(羧基)活化的8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠混合反应(使氨基与羧基结合)，得到改性壳聚糖；

15、s3、将s1所得脂质体与s2所得改性壳聚糖混合反应，得到所述经修饰的脂质体。

16、进一步地，在步骤s3中，在ph 6-7条件下将脂质体与改性壳聚糖混合。

17、进一步地，在步骤s3中，经震荡得到脂质体纳米颗粒。

18、本发明的第三个目的是提供所述经修饰的脂质体在制备黏膜疫苗中的应用。

19、进一步地，所述黏膜为鼻黏膜。

20、本发明的第四个目的是提供一种用于鼻腔药物的递送载体，所述递送载体含有经修饰的脂质体。

21、本发明的第五个目的是提供一种核酸疫苗，所述核酸疫苗中含有经修饰的脂质体和核酸。

22、进一步地，所述核酸疫苗是经黏膜给药的黏膜核酸疫苗。

23、进一步地，所述经黏膜给药包括鼻腔给药。

24、具体地，所述鼻腔给药可以通过鼻腔吸入给药、鼻腔喷雾给药、滴鼻给药等方式施用。

25、进一步地，所述疫苗为预防性疫苗或治疗性疫苗。

26、进一步地，核酸疫苗的制备方法为：

27、(1)配置含有核酸的水相溶液和脂质相溶液，随后以该水相溶液和脂质相溶液制备脂质体；

28、(2)将壳聚糖与(羧基)活化的8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠混合反应(使氨基与羧基结合)，得到改性壳聚糖；

29、(3)将脂质体与改性壳聚糖混合反应，得到所述核酸疫苗。

30、进一步地，步骤(1)中的脂质体可通过微流控的方式制备。

31、进一步地，所述经修饰的脂质体和核酸的质量比例为10-200：1。优选地，所述经修饰的脂质体和核酸的质量比例为15-60：1。

32、进一步地，所述核酸可为dna或rna。

33、进一步地，所述rna选自自由短干扰rna(sirna)、不对称干扰rna(airna)、rna干扰(rnai)分子、微小rna(mirna)、antagomir、反义rna、核酶、dicer-底物rna(dsrna)、小发夹rna(shrna)和信使rna(mrna)中的一种或多种。

34、进一步地，所述rna至少编码一种抗原。

35、进一步地，所述抗原选自传染病抗原、自体免疫疾病抗原中的一种或多种。

36、进一步地，所述传染病抗原选自细菌抗原、病毒抗原、真菌抗原。

37、进一步地，所述细菌抗原选自金黄色葡萄球菌抗原、结核杆菌抗原、百日咳杆菌抗原、沙门氏菌鞭毛蛋白、菌体抗原、荚膜抗原、细菌外膜蛋白中的一种或多种。

38、进一步地，所述病毒抗原选自流感病毒抗原、副流感病毒抗原、新型冠状病毒抗原、呼吸道合胞病毒抗原、风疹病毒抗原、麻疹病毒抗原、人类免疫缺陷病毒抗原、人类乳头瘤病毒抗原、水痘-带状疱疹病毒抗原、单纯疱疹病毒抗原、eb病毒抗原、棒状病毒抗原、轮状病毒抗原、细小病毒抗原、小核糖核酸病毒抗原、脊髓灰质炎病毒抗原、腮腺炎病毒抗原、狂犬病病毒抗原、甲肝病毒抗原、乙肝病毒抗原、丙肝病毒抗原、丁肝病毒抗原、戊肝病毒抗原中的一种或多种。

39、本发明的第六个目的是提供一种预防或治疗传染病的药物，药物中含有所述经修饰的脂质体、递送载体或核酸疫苗。其中，所述核酸可为根据靶点设计的mirna、sirna或shrna，也可为编码传染病抗原的dna或rna。

40、进一步地，所述传染病包括但不限于流感、新型冠状病毒感染、肺炎、肺结核、百日咳、风疹、麻疹、水痘、脊髓灰质炎、病毒性肝炎等。

41、本发明的有益效果：

42、1)改性壳聚糖的修饰赋予了阴离子脂质体包载核酸药物的能力，能够实现低毒性、低免疫原性、高载荷的核酸递送。

43、2)经修饰的脂质体具有较高的黏膜渗透率与滞留率，经鼻给药后能够有效携带核酸分子透过黏膜屏障，提高核酸的转染效率与目标抗原的表达量，诱导黏膜保护性免疫应答和黏膜系统性免疫应答，增加特异性免疫球蛋白a(iga)的分泌以及b细胞与t细胞的活化，能够同步激活体液免疫、细胞免疫以及黏膜免疫三重免疫应答，从而激活免疫系统，诱导高水平的全身和黏膜抗体反应，有望提供更佳的交叉保护，有效防止外界病原体的入侵。

44、3)该黏膜核酸疫苗能够经鼻黏膜给药，具有非侵入性和无需注射的特点，且疗效与肌肉注射商业化脂质体相近，避免了因针头重复使用而导致血液传播感染的风险，同时允许更频繁地进行免疫加强。有助于在大流行情况下进行大规模免疫接种，特别有助于克服低收入或偏远地区接种疫苗的障碍。

45、4)本技术所述改性壳聚糖原料易得、制备简便，通过简单混合即可修饰至阴离子脂质体表面，易于控制成本，且反应条件温和，有利于扩大生产。