用于递送核酸的新型脂质和脂质纳米颗粒制剂制造技术

提供了具有以下结构(I)的化合物或其药物可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其中R

Novel lipid and lipid nanoparticle formulations for the delivery of nucleic acids

Compounds with the following structures (I), or drugs thereof, acceptable salts, isoforms, or stereoisomers are provided, wherein R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于递送核酸的新型脂质和脂质纳米颗粒制剂背景
本专利技术总体上涉及新型阳离子脂质，其可用于与其他脂质组分(例如中性脂质、胆甾醇和聚合物缀合的脂质)结合，以便形成具有寡核苷酸的脂质纳米颗粒，从而促进体外和体内的治疗性核酸(例如，寡核苷酸、信使RNA)的细胞内递送。相关领域描述关于递送核酸以便在生物系统中产生所需的应答存在着诸多挑战。基于核酸的治疗具有巨大潜力，但需要将核酸更有效地递送至细胞或生物体内的适当位点，以便实现这种潜力。治疗性核酸包括，例如，信使RNA(mRNA)、反义寡核苷酸、核酶、DNA酶、质粒、免疫刺激核酸、antagomir、antimir、模拟物(mimic)、supermir和适配子。一些核酸，如mRNA或质粒，可以用于影响特定细胞产物的表达，正如其对于治疗例如与蛋白质或酶的缺乏有关的疾病是有用的。可翻译的核苷酸递送的治疗性应用是极其广泛的，这是因为可以合成构建体以产生任何所选蛋白质序列(不论是否为该系统固有的)。所述核酸的表达产物可以增大蛋白质的存在水平，取代缺失的或非功能的蛋白质型，或在细胞或生物体内引入新的蛋白质以及相关功能。一些核酸，如miRNA抑制剂，可以用于影响由miRNA调控的特定细胞产物的表达，正如其对于治疗例如与蛋白质或酶的缺乏有关的疾病是有用的。miRNA抑制的治疗性应用是极其广泛的，其原因是可以合成构建体以抑制一种或多种进而调控mRNA产物表达的miRNA。内源性miRNA的抑制可以增加其下游的靶内源性蛋白质表达，并且恢复细胞或生物体内的适当功能，以治疗与特定miRNA或miRNA组有关的疾病。其他的核酸可以下调特定mRNA的细胞内水平，并且，结果是，通过诸如RNA干扰(RNAi)或反义RNA的互补结合的过程下调相应的蛋白质的合成。反义寡核苷酸和RNAi的治疗性应用也是极其广泛的，因为可以通过直接对应靶mRNA的任何核苷酸序列合成寡核苷酸构建体。靶标可以包括来自正常细胞的mRNA、与病症(例如癌症)有关的mRNA以及感染因子(例如病毒)的mRNA。迄今为止，反义寡核苷酸构建体已显示出在体外和体内模型中通过同源mRNA的降解来特异性地下调靶蛋白质的能力。另外，反义寡核苷酸构建体目前正在临床研究中被评估。然而，在治疗过程下使用寡核苷酸目前面临着两个问题。第一，游离的RNA易于在血浆中核酸酶消化。第二，游离RNA进入存在相关翻译机制的细胞内隔室的能力受限。由阳离子脂质与其他脂质组分(如中性脂质、胆甾醇、PEG、PEG化的脂质和寡核苷酸)形成的脂质纳米颗粒已用于阻止RNA在血浆中的降解并促进寡核苷酸的细胞摄取。仍然需要改进的用于递送寡核苷酸的阳离子脂质和脂质纳米颗粒。优选地，这些脂质纳米颗粒会提供优化的药物:脂质比，保护核酸不在血清中被降解和清除，其适于全身性递送，并且提供核酸的细胞内递送。另外，这些脂质-核酸颗粒应当是耐受良好的，并且提供足够的治疗指数，从而以不对患者产生不可接受的毒性和/或风险的核酸的有效剂量来对患者进行治疗。本专利技术提供这些优点和相关的优点。概述简言之，本专利技术提供了脂质化合物，包括其立体异构体、药物可接受的盐或互变异构体，其可以单独使用，或者结合其他脂质组分，如中性脂质、带电脂质、甾族化合物(包括例如，所有甾醇类)和/或他们的类似物和/或聚合物缀合的脂质，以便形成用于递送治疗剂的脂质纳米颗粒。在一些实例中，所述脂质纳米颗粒用于递送核酸，如反义RNA和/或信使RNA。还提供了这类脂质纳米颗粒用于治疗各种疾病或病况(如感染性实体和/或蛋白质缺乏引起的疾病或病况)的方法。在一个实施方案中，提供了具有下式(I)的化合物：或其药物可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其中Rla、Rlb、R2a、R2b、R3a、R3b、R4a、R4b、R5、R6、R7、R8、R9、L1、L2、a、b、c、d和e如本文所定义。还提供了包含前述式(I)的化合物中的一种或多种和治疗剂的药物组合物。在一些实施方案中，所述药物组合物还包含一种或多种选自中性脂质、带电脂质、甾族化合物和聚合物缀合的脂质的组分。这类组合物对于形成用于递送治疗剂的脂质纳米颗粒是有用的。在其他实施方案中，本专利技术提供了对有此需要的患者施用治疗剂的方法，该方法包括制备包含式(I)的化合物的脂质纳米颗粒与治疗剂的组合物，和将该组合物递送至患者。在更多的实施方案中，本专利技术涉及具有以下结构(II)的聚乙二醇化的脂质：或其药物可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其中R10、R11和z如本文所定义。本专利技术的这些和其他方面经参考以下详细描述将会是显而易见的。附图简述在附图中，相同的参考编号表示类似的要素。图中要素的尺寸和相对位置不必按比例绘制，并且这些要素中的一些被任意地放大和放置以便改善图的易读性。并且，所绘制要素的特定形状并非旨在表达有关特定要素的实际形状的信息，并且仅选择以便易于图中的识别。图1示出了鼠肝脏中荧光素酶表达的时间过程。图2例示了MC3作为与所公开脂质相关的代表性实例的pKa的计算。图3提供了对于不同脂质的比较性的荧光素酶活性数据。图4为示出了包含两种不同的聚乙二醇化的脂质的组合物的比较性数据的柱状图。专利技术详述在以下描述中，阐述了某些具体的详细内容，以便提供对本专利技术各种实施方案的透彻理解。然而，本领域的技术人员将理解，本专利技术可以在没有这些详细内容的情况下实施。本专利技术部分基于新型阳离子(氨基)脂质的发现，该新型阳离子(氨基)脂质当在用于将活性剂或治疗剂(例如核酸)体内递送至哺乳动物细胞中的脂质纳米颗粒中使用时提供优点。特别地，本专利技术的实施方案提供了包含一种或多种本文描述的新型阳离子脂质的核酸-脂质纳米颗粒组合物，其提供增强的核酸活性和增强的组合物体内耐受性，使得相比先前描述的核酸-脂质纳米颗粒组合物在治疗指数上的显著提高。在特定的实施方案中，本专利技术提供了新型阳离子脂质，其能够形成改善的用于体外和体内递送mRNA和/或其他寡核苷酸的组合物。在一些实施方案中，这些改善的脂质纳米颗粒组合物对于由mRNA编码的蛋白质的表达是有用的。在其他实施方案中，这些改善的脂质纳米颗粒组合物通过递送靶向一种特定miRNA或miRNA组(其调控一种靶mRNA或多种mRNA)的miRNA抑制剂从而对于上调内源性蛋白质表达是有用的。在其他实施方案中，这些改善的脂质纳米颗粒组合物对于下调(例如，沉默)靶基因的蛋白质水平和/或mRNA水平是有用的。在一些其他实施方案中，所述脂质纳米颗粒对用于转基因表达的mRNA和质粒的递送也是有用的。在其他实施方案中，所述脂质纳米颗粒组合物对于引发由蛋白质表达产生的药理学作用是有用的，所述药理学作用例如，通过递送适合的红细胞生成素mRNA产生增加的红细胞，或者通过递送用于编码适合抗体的mRNA来防止感染。本专利技术的脂质纳米颗粒和组合物可以用于各种目的，包括在体外和体内将封装的或缔合的(例如，复合的)诸如核酸的治疗剂递送至细胞。因此，本专利技术的实施方案提供通过使有此需要的对象接触封装适合的治疗剂或与适合的治疗剂缔合的脂质纳米颗粒，来治疗或预防所述对象的疾病和病症的方法，其中所述脂质纳米颗粒包含一种或多种本文描述的新型阳离子脂质。如本文所描述的，本专利技术的脂质纳米颗粒的实施方案对于核酸的递送是尤其有用的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有式I结构的化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 US 62/016,8391.具有式I结构的化合物：或其药物可接受的盐、互变异构体、前药或立体异构体，其中：L1和L2各自独立地为–O(C＝O)-、-(C＝O)O-或碳-碳双键；R1a和R1b在每次出现时独立地(a)为H或C1-C12烃基，或(b)R1a为H或C1-C12烃基，并且R1b连同其连接的碳原子与相邻的R1b连同其连接的碳原子一起形成碳-碳双键；R2a和R2b在每次出现时独立地(a)为H或C1-C12烃基，或(b)R2a为H或C1-C12烃基，并且R2b连同其连接的碳原子结合相邻的R2b及其连接的碳原子，以形成碳-碳双键；R3a和R3b在每次出现时独立地(a)为H或C1-C12烃基，或(b)R3a为H或C1-C12烃基，并且R3b连同其连接的碳原子结合相邻的R3b及其连接的碳原子，以形成碳-碳双键；R4a和R4b在每次出现时独立地(a)为H或C1-C12烃基，或(b)R4a为H或C1-C12烃基，并且R4b连同其连接的碳原子结合相邻的R4b及其连接的碳原子，以形成碳-碳双键；R5和R6各自独立地为甲基或环烃基；R7在每次出现时独立地为H或C1-C12烃基；R8和R9各自独立地为未取代的C1-C12烃基；或者R8和R9，连同它们连接的氮原子，一起形成包含一个氮原子的5元、6元或7元杂环；a和d各自独立地为0至24的整数；b和c各自独立地为1至24的整数；并且e为1或2，条件是：R1a、R2a、R3a或R4a中的至少一个为C1-C12烃基，或者L1或L2中的至少一个为-O(C＝O)-或–(C＝O)O-；并且R1a和R1b当a为6时不为异丙基，或者当a为8时不为正丁基。2.如权利要求1所述的化合物，其中L1或L2之一为-O(C＝O)-。3.如权利要求1所述的化合物，其中L1或L2之一为-(C＝O)O-。4.如权利要求1所述的化合物，其中L1或L2之一为碳-碳双键。5.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有以下结构(Ia)、(Ib)或(Ic)之一：6.如权利要求1所述的化合物，其中a、b、c和d各自独立地为2至12的整数。7.如权利要求1所述的化合物，其中a、b、c和d各自独立地为5至9的整数。8.如权利要求1所述的化合物，其中R1a、R2a、R3a和R4a中的至少一个为H。9.如权利要求1所述的化合物，其中R1a、R2a、R3a和R4a在每次出现时为H。10.如权利要求1所述的化合物，其中R1a、R2a、R3a和R4a中的至少一个为C1-C8烃基。11.如权利要求10所述的化合物，其中C1-C8烃基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基或正辛基。12.如权利要求1所述的化合物，其中R1b、R2b、R3b和R4b中的至少一个为H。13.如权利要求1所述的化合物，其中R1b、R2b、R3b和R4b在每次出现时为H。14.如权利要求1所述的化合物，其中R1b连同其连接的碳原子结合相邻的R1b及其连接的碳原子，以形成碳-碳双键。15.如权利要求1所述的化合物，其中R4b连同其连接的碳原子结合相邻的R4b及其连接的碳原子，以形成碳-碳双键。16.如权利要求1所述的化合物，其中R5或R6之一为甲基。17.如权利要求1所述的化合物，其中各个R5和R6为甲基。18.如权利要求1所述的化合物，其中R5或R6之一为环烃基。19.如权利要求1所述的化合物，其中各个R5和R6为环烃基。20.如权利要求18所述的化合物，其中所述环烃基是...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·M·安塞尔，杜新曜，
申请(专利权)人：爱康泰生治疗公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA