一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物医药领域，特别涉及一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法。该制备方法包括：以氟修饰的功能核酸与功能分子为原料，在水溶液中自组装成多功能核酸纳米组装体；所述氟修饰的功能核酸为反义核酸。本发明专利技术提供的制备方法中，由于氟原子的特殊性使得核酸结构活性位点、空间结构发生改变，因此氟修饰的核酸可以实现与多种类型的分子实现直接组装形成一系列的纳米结构。该方法简单、原料易得，具有广泛的通用性，所得纳米结构具有较高的稳定性和装载效率。作为一种通用方法，本发明专利技术为新型核酸药物的制备发展提供了良好的参考。型核酸药物的制备发展提供了良好的参考。型核酸药物的制备发展提供了良好的参考。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法
[0001]本案是针对申请号为“202010916184.1”，申请日为2020/09/03，申请名称为“一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法”的中国专利提出的分案申请。


[0002]本专利技术涉及生物医药领域，特别涉及一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法。

技术介绍

[0003]核酸药物又称核苷酸类药物，是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，主要在基因水平上发挥作用。一般认为，核酸药物包括Aptamer、抗基因(Antigene)、核酶(Ribozyme)、反义核酸(Antisencenucleic acid)、RNA干扰剂。由于其具有特异性针对致病基因，也就是说具有特定的靶点和作用机制，因此，核酸药物，特别是小核酸药物在生物诊断和治疗领域展现出优异的应用前景。功能核酸和功能小分子，特别是一些化疗药的协同使用，正成为目前临床的重要研究方向。
[0004]然而由于功能核酸多为短的单链核酸，siRNA为双链结构，它们很难和功能分子，特别是化疗药物直接组装(比如化疗药盐酸阿霉素，顺铂只能嵌插在核酸中)，但是为了实现协同作用又不得不对其协同递送。因此，恰当的载体成为核酸和功能小分子递送的首选。载体通过正负电吸引，亲疏水转换与核酸结合，进一步将功能核酸递送至体内。阳离子聚合物、疏水材料、脂质体、有机介孔硅、酸响应的或谷胱甘肽响应的材料正变成递送载体。但是载体毒性以及低的装载效率也限制了其效果。
[0005]目前为止有报道的小分子和功能核酸直接组装的现有技术(Self
‑
Assembled and Size
‑
Controllable Oligonucleotide Nanospheres for EffectiveAntisense Gene Delivery through an Endocytosis Independent Pathway)有利用硫醇单体和核酸自组装形成纳米颗粒。但是硫醇单体毒性太大，体内应用效果较差。已有报道(A Biomimetic Coordination Nanoplatform for Controlled Encapsulation and Delivery ofDrug
–
Gene Combinations)利用Fe
2+
和核酸组装形成纳米颗粒，但是其稳定性太差，在PBS中10min就发生降解。
[0006]基于目前核酸药物的制备方法手段单一、方法特定、负载率低和稳定性差的技术问题，严重限制了核酸药物的应用。因此，需要开发一种可扩展性、通用性强的自组装工程系统，实现任意类型的分子，特别是功能性小分子，和功能核酸直接自组装成纳米结构。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法。该多功能核酸纳米组装体的制备方法简单、绿色、温和且成本低廉。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种多功能核酸纳米组装体的制备方法，该制备方法包括：以氟(F)修饰的功能核酸与功能分子为原料，在水溶液中自组装成多功能核酸纳米组装体。
[0010]氟修饰的核酸由于其可以提高核酸的稳定性，广泛的应用在核酸适配体、G
‑
四链体。氟原子作为极性最强的原子，可以显著的改变核酸的物理化学性质。氟修饰的核酸能够破坏碱基之间的氢键结合，逆转核酸的空间结构，增加核酸的活性位点，从而提高核酸的组装能力。本专利技术中，以氟修饰的降低细胞耐药性的功能核酸P
‑
gp(FNA)为原料，进一步通过分子静电引力、分子堆叠以及水桥的作用，与功能分子自组装形成功能核酸纳米药物，实现了与化疗药、金属离子、稀土离子、多肽、荧光分子和糖类等功能小分子的直接、高装载率组装。本专利技术克服传统核酸纳米结构制备的限制，展现了一种简单的、通用的实现任意核酸和多功能小分子直接组装，从而对开发制备具有不同功能、新型核酸药物具有重要的科学意义。
[0011]在本专利技术中，氟修饰的功能核酸没有限制，所有类型的，随机序列的，任意单链或者双链均核酸满足要求。作为优选，氟修饰的功能核酸中的核酸为siRNA、mRNA、反义核酸、寡聚核苷酸或DNA中的一种或几种。
[0012]在本专利技术提供的具体实施例中，氟修饰的功能核酸中的核酸为反义核酸P
‑
gp。
[0013]在本专利技术中，本专利技术氟修饰在碱基中五元糖环的2
’
位置，但是氟原子在碱基上的修饰位置，以及修饰个数没有限制。任意位置、任意个数以及核酸衍生物修饰F均满足要求。
[0014]在本专利技术中，功能分子没有限制，任意类型的化合物、离子、小分子化疗药均可以实现组装。作为优选，功能分子为小分子化疗药、荧光分子、稀土离子、金属离子、糖类、多肽、聚集诱导荧光分子。
[0015]在本专利技术提供的具体实施例中，金属离子为铁离子，稀土离子为Yb
3+
，小分子化疗药为盐酸阿霉素(DOX)，荧光分子为光敏剂Ce6或光热分子吲哚菁绿(ICG)，糖类为甘露糖(Mannose)，多肽为毒蜂素(Melittin)，聚集诱导荧光分子为Tetraphenyl ethylene(AIE)。
[0016]作为优选，氟修饰的功能核酸与功能分子的摩尔质量比为1:25～1:300。
[0017]作为优选，该制备方法具体包括如下步骤：
[0018](1)将氟修饰的功能核酸溶解在水中，得到氟修饰的功能核酸原液；
[0019](2)将功能分子溶解在水中，得到功能分子原液；
[0020](3)将氟修饰的功能核酸原液与功能分子原液混合均匀，置于金属浴中，90～100℃反应0.1～1.5h；
[0021](4)将反应产物离心，水洗，制备得到多功能核酸纳米组装体。
[0022]作为优选，氟修饰的功能核酸原液的摩尔浓度为50～200μM。
[0023]在本专利技术提供的具体实施例中，氟修饰的功能核酸原液的摩尔浓度为100μM。
[0024]作为优选，功能分子原液的浓度为5～25mM。
[0025]在本专利技术提供的具体实施例中，功能分子原液的浓度为10～20mM。
[0026]作为优选，步骤(3)中反应条件为：95℃反应10min。
[0027]作为优选，离心转速为5000～10000rpm，时间为4～6min。
[0028]在本专利技术提供的具体实施例中，离心转速为8000rpm，时间为5min。
[0029]本专利技术还提供了由上述制备方法制得的多功能核酸纳米组装体。
[0030]本专利技术提供了一种多功能核酸纳米组装体及其制备方法。该制备方法包括：以氟(F)修饰的功能核酸与功能分子为原料，在水溶液中自组装成多功能核酸纳米组装体。本专利技术具有的技术效果如下：
[0031]本专利技术提供的一种简单通用的氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能核酸纳米组装体的制备方法，其特征在于，包括：以氟修饰的功能核酸与功能分子为原料，在水溶液中自组装成多功能核酸纳米组装体；所述氟修饰的功能核酸中的核酸为反义核酸。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氟修饰的功能核酸中的核酸为反义核酸P
‑
gp。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能分子为小分子化疗药、荧光分子、稀土离子、金属离子、糖类、多肽、聚集诱导荧光分子。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氟修饰的功能核酸与功能分子的摩尔质量比为1:25～1:300。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)将氟修饰的功能核酸溶解在水中，得到氟修饰的功能核酸原液；(2)将功能分子溶解在水中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢春华，王海辉，祝筱慧，刘永飞，杨黄浩，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：