一种siRNA药物载体聚合物及其制备方法和在siRNA靶向输送中的应用技术

本发明专利技术属于高分子化学与生物医学工程领域，具体公开了一种siRNA药物载体聚合物及其制备方法和在siRNA靶向输送中的应用。所述纳米药物基于一种生物相容的阳离子聚合物载体，聚乙二醇‑聚天冬氨酸接枝聚乙烯亚胺（mPEG‑PAsp‑(g‑PEI)），利用表面修饰CD36单链抗体，实现动脉粥样硬化斑块泡沫细胞的靶向siRNA的输送，下调斑块内PAK1表达，减少其下游的炎症因子分泌，从而减轻动脉粥样硬化的病程，达到治疗动脉粥样硬化的目的。

SiRNA drug carrier polymer and preparation method thereof and application in siRNA target transportation

The invention belongs to the field of polymer chemistry and biological medicine engineering, in particular discloses a siRNA drug carrier polymer and a preparation method thereof and the application in the siRNA target transportation. The nano drug a cationic polymer biocompatible carrier based on polyethylene glycol polyaspartic acid graft polyethyleneimine (mPEG PAsp (g PEI)), using CD36 single chain antibody surface modification, targeting siRNA realize the transport of atherosclerotic plaque foam cells, down-regulation of PAK1 expression in the plaque, reduce the inflammatory factor downstream of the secretion, thereby reducing the atherosclerotic process, achieve the purpose of treating atherosclerosis.

【技术实现步骤摘要】
一种siRNA药物载体聚合物及其制备方法和在siRNA靶向输送中的应用
本专利技术涉及高分子化学与生物医学工程领域，具体涉及一种药物载体聚合物及其在靶向siRNA输送载体中的应用。
技术介绍
动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）可以导致心肌梗塞、冠心病、脑卒中等缺血性心脑血管栓塞等疾病，一直以来是发达国家人口死亡的主要原因。在我国，由于人民生活水平提高，产生的不健康生活方式引起此病的相对和绝对发生率增高，导致动脉粥样硬化及其并发症现已跃居于我国人口死亡的主要原因之列。对动脉粥样硬化预防、诊断和治疗一直是人们热切关注的问题。随着科技的进步以及政府相关部门单位的重视，在该方面取得了重大的进展。目前，常规的治疗动脉粥样硬化的方式主要包括降血脂药物如他汀类药物和贝特类药物以及抗氧化药物如植物酮类药物和花青素类药物等。然而这些药物治疗方法都有各自的不足，难以完全达到令人满意的治疗效果。近年来，随着技术的发展，RNA干扰技术成为一种重要的新型治疗手段，其高效的基因沉默效果，表现出非常大的应用前景。然而，由于siRNA的输送问题，其临床应用仍然面临着重大挑战。首先，由于siRNA分子较大的分子量和本身所带的负电荷，导致其极难穿过细胞膜实现胞吞；其次，siRNA极易被核酸酶降解的特性，通常不能到达病灶部位。上述问题阻碍了siRNA的临床应用。因此，稳定高效的siRNA传输系统是实现RNA干扰治疗的关键。此外，siRNA传输系统的稳定性和安全性也是一个需要关注的问题，传统的输送系统如脂质体和病毒分别因为其稳定性和安全性的不足，在临床上的应用受到了一定的影响。焦永华等在《高等学校化学学报》，No.6，1280~1284中报道了关于超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物的制备及性能。文章中利用超支化聚乙烯亚胺与聚天冬氨酸苄酯共聚物作为药物载体，可以很好地与DNA复合，并且可以避免酶的降解，但是由于药物在体内存留时间短，循环时间短，药物与病灶结合的几率不高，从而影响药物的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中基因药物载体在体内稳定性差，存留时间短，循环时间短，药物与病灶结合几率不高的问题，提供一种siRNA药物载体聚合物。本专利技术的另一个目的在于提供一种siRNA药物载体聚合物在siRNA靶向输送的应用。本专利技术的另一个目的在于提供一种治疗动脉粥样硬化的siRNA药物。本专利技术的目的通过如下技术方案予以实现：一种siRNA药物载体聚合物，其结构如式（I）所示：(I)其中，x为45，m为8~12，n为6~12，聚乙烯亚胺为线性结构。式（I）所示siRNA药物载体聚合物中引入生物相容性能很好的聚乙二醇，能提高药物的稳定性的同时，也屏蔽血清中负电蛋白等对药物的攻击，实现延长载体聚合物在血液中的循环时间，增大靶向几率的作用；选用小分子量的线性聚乙烯亚胺负载基因可大大降低其阳离子毒性，解决超支化聚乙烯亚胺体内应用时因毒性过大引起的各类免疫反应等问题，然而，小分子量的线性聚乙烯亚胺复合基因的能力不强，因此我们创新性地将其接枝在可降解的聚天冬氨酸侧链上，可以提高阳离子密度，增加其对基因的负载能力，同时进一步降低了阳离子聚合物的毒性。优选地，式（I）所示siRNA药物载体聚合物中，m为10，n为10。合理控制聚度可以更有效提高药物载体聚合物在血液中的循环时间，更有利于提高靶向几率。优选地，式（I）所示siRNA药物载体聚合物负载基因药物后为纳米级颗粒，粒径为129.8±23.9nm。纳米结构进一步提高聚合物的生物相容性。一种式（I）所示siRNA药物载体聚合物的制备方法，包括以下步骤：S1.聚乙烯亚胺的合成：2-乙基-唑啉的开环聚合合成聚(2-乙基-唑啉)（PEOX）；再用盐酸脱去保护基可得到聚乙烯亚胺（PEI）；S2.聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯的合成：由聚乙二醇-氨基作大分子引发剂，引发天冬氨酸苄酯（BLA-NCA）的开环聚合，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯；S3.合成siRNA药物载体：将聚乙烯亚胺直接氨解聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯得到siRNA药物载体（mPEG-PAsp-g-PEI）。式（I）所示siRNA药物载体聚合物中引入生物相容性良好的聚乙二醇（PEG），可以增加载体在血液中循环效果。聚乙烯亚胺结构可以很好的和siRNA结合，实现了siRNA的传输。式（I）所示siRNA药物载体聚合物作为靶向siRNA输送载体的应用。优选地，式（I）所示siRNA药物载体聚合物中的聚乙烯亚胺结构与siRNA药物相连接。一种治疗动脉粥样硬化的siRNA药物，包括式（I）所示siRNA药物载体聚合物，与载体聚合物中聚乙烯亚胺结构相连接的siRNA，与载体聚合物中聚天冬氨酸结构相连接的靶向分子。在siRNA药物载体中聚乙烯亚胺结构上连接siRNA，聚天冬氨酸结构上连接靶向分子。siRNA作为基因药物可以对动脉粥样硬化起到治疗作用，而靶向分子可以引导药物聚集在病灶出，提高靶向性，提高治疗效果。优选地，所述siRNA能够下调动脉粥样硬化斑块中PAK1基因的表达。优选地，所述siRNA的序列为：正义链5´GCUUCAGGCACAGUGUAUATT3´，反义链5´UAUACACUGUGCCUGAAGCTT3´。上述siRNA可以下调动脉粥样硬化斑块中PAK1基因的表达，下调PAK1的表达，下调泡沫细胞中PAK1基因并减少下游炎症因子的表达，起到治疗动脉粥样硬化的作用。优选地，所述靶向分子为CD36抗体。实现动脉粥样硬化斑块泡沫细胞的靶向，选取单链抗体CD36修饰纳米药物，实现其在斑块位置的富集和介导高效的细胞摄取。优选地，所述靶向分子，是修饰在马来酰亚胺上，再连接到siRNA药物载体。通过马来酰亚胺连接靶向分子与siRNA药物载体，马来酰亚胺具有丰富的官能团很容易和药物分子结合。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供一种药物载体聚合物，并应用于siRNA输送载体。聚合物中具有聚乙二醇结构增加了生物相容性，增强了载体在血液中的循环效果，增加了药物的靶向几率。将聚乙烯亚胺接枝到可降解的天冬氨酸侧链上提高阳离子密度，增加了聚合物对基因的负载能力，降低了阳离子聚合物的毒性。在使用时在聚合物主链伯氨基上连接抗体，抗体可以在相应病灶处聚集，进一步增加了药物的靶向性。附图说明图1为药物载体聚合物的结构式。图2为凝胶阻滞电泳验证非靶（A）和靶向（B）聚合物对siRNA的复合能力图。图3为非靶复合物（A,C）和靶向复合物（B,D）纳米粒子的粒径和TEM图。图4为非靶（A,C）和靶向（B,D）聚合物、复合物的细胞毒性测试：MTT法。图5为mRNA水平（A）和蛋白水平（B,C）评价siRNA复合物的干扰效果。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。实施例1一种siRNA药物载体聚合物，其结构如下所示：（I）其中，x为45，m为8，n为6，聚乙烯亚胺为线性结构。聚合物负载基因药物后为纳米级颗粒，粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种siRNA药物载体聚合物，其特征在于，其结构如式（I）所示：

【技术特征摘要】
1.一种siRNA药物载体聚合物，其特征在于，其结构如式（I）所示：(I)其中，x为45，m为8~12，n为6~12，聚乙烯亚胺为线性结构。2.根据权利要求1所述siRNA药物载体聚合物，其特征在于，m为10，n为10。3.权利要求1所述siRNA药物载体聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.聚乙烯亚胺的合成：2-乙基-唑啉的开环聚合合成聚(2-乙基-唑啉)；再用盐酸脱去保护基可得到线性聚乙烯亚胺；S2.聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯的合成：由聚乙二醇-氨基作大分子引发剂，引发天冬氨酸苄酯的开环聚合，得到聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯；S3.合成siRNA药物载体：将聚乙烯亚胺直接氨解聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯得到siRNA药物载体。4.权利要求1所述siRNA药物载体聚合物在siRNA靶向输送的应用。5.一种治疗动脉粥样硬化的s...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅心涛，吴腾，王勇，程度，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44