用于高效递送核酸类药物的脂肽载体及其制备方法和应用技术

一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体及其制备方法和应用，属于医药技术领域。该用于高效递送核酸类药物的脂肽载体其包含由脂肪酸构成疏水性脂肪酸片段和氨基酸构成的多肽片段，多肽片段包括可阳离子化片段和辅助性多肽片段。用于高效递送核酸类药物的脂肽载体主要依靠可阳离子化片段的静电作用力结合荷负电的核酸类药物，形成纳米粒。载体结构中的辅助性多肽片段具有pH响应性，在溶酶体酸性环境下质子化，实现载体结构的破坏与核酸药物的快速释放。此外，pH敏感性质的多肽片段可诱发“质子海绵”效应，增加溶酶体膜通透性的作用，可显著增强核酸药物的溶酶体逃逸效率，从而实现药物的高效递送。现药物的高效递送。现药物的高效递送。

【技术实现步骤摘要】
用于高效递送核酸类药物的脂肽载体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于医药
，具体涉及一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体及其制备方法和应用，其应用还涉及基于此脂肽载体制备的高效核酸类药物递送系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着对基因相关发病机制的不断深入研究，以及分子生物学和生命科学技术的不断发展，包括质粒DNA(pDNA)、反义寡核苷酸(ASO)、小干扰RNA(siRNA)、信使RNA(mRNA)和微小RNA(miRNA)等在内的核酸类药物受到了广泛关注。其中，一些核酸类药物已获得批准上市，用于临床治疗，例如，Vitravene，Gendicine，Onpattro等。然而，裸核酸类药物在体液和细胞内运输过程中面临一系列障碍，如在血液中易被快速降解、容易激活天然免疫系统、肝肾清除速度快、细胞摄取效率低以及难以从溶酶体中逃逸等问题，极大阻碍了核酸类药物的临床应用。因此，开发合适的核酸类药物递送载体成为此类药物临床应用的主要技术瓶颈。
[0003]核酸类药物的递送载体主要包括病毒类载体和非病毒类载体两大类。病毒类载体有着感染细胞的天然机制，具有将自身基因导入靶细胞的完整体系，细胞转染效率非常高。但是，病毒类载体存在制备工艺复杂、载药量小、免疫原性强等问题，其在安全性上存在的隐患极大地限制了临床应用。非病毒类载体是一些生理条件下荷正电的聚合物、脂质或其衍生物等，例如，阳离子聚合物，阳离子脂质体等。非病毒类载体制备工艺相对简单、载药量高、无免疫原性，逐渐成为核酸类药物递送的首选载体。然而，非病毒类载体也存在的主要制约因素是核酸类药物的递送效率较低。其主要原因在于：1.多数非病毒类载体是借助载体和核酸类药物之间的静电相互作用实现载药，在靶细胞中缺乏高效的药物解离机制；2.非病毒类载体多以内吞形式被摄取进入细胞，形成内涵体并逐渐熟化形成溶酶体。在这个过程中，伴随着酸性的增强和酶的增加，导致核酸类药物被降解失活。有文献报道，通过脂质纳米粒介导的siRNA递送，只有1～2％可以从溶酶体中逃逸出来进入胞浆发挥蛋白沉默作用(Image
‑
based analysis of lipid nanoparticle
–
mediated siRNA delivery,intracellular trafficking and endosomal escape[J].Nature Biotechnology.2013,31(7)：638
‑
646.)。因此，构建安全有效的核酸类药物递送载体成为该领域亟待解决的关键问题。
[0004]随着大量具有特殊生物活性的多肽被发现、分离以及多肽合成技术的发展，多肽越来越多地用于核酸类药物的递送载体，多肽类载体的发展也从早期的天然多肽或其衍生物逐步发展到功能性的合成多肽。人们逐渐发现天然或功能性合成多肽载体可以帮助克服核酸类药物递送面临的一系列细胞内、外的屏障，从而提高核酸药物递送效率。例如，Chou(Enhanced silencing and stabilization of siRNA polyplexes by histidine
‑
mediated hydrogen bonds.Biomaterials.2014；35(2):846
‑
855.)等发现组氨酸可以通过与siRNA形成氢键方式来稳定siRNA复合物。Futaki(Stearylated Arginine
‑
Rich Peptides:A New Class of Transfection Systems[J].Bioconjugate Chemistry,2001,
12(6):1005.)等发现寡聚精氨酸可以促进siRNA的溶酶体逃逸过程，并且对其N端进行烷基化修饰，可以进一步增强其介导溶酶体逃逸的能力。但是多肽类载体也面临着一定的局限性，多肽类载体比如寡聚精氨酸与核酸药物形成的复合物稳定性和溶酶体逃逸效率均有待加强。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体及其制备方法和应用，用于高效递送核酸类药物的脂肽载体可用于包载质粒DNA、反义寡核苷酸、小干扰RNA、信使RNA等核酸类药物，制备的核酸类药物递送系统，具有pH响应性，包载能力好，具有抵御阴离子置换的能力，能够提高核酸类药物在血清中稳定性，有效延长其体内的半衰期，有效降低核酸类药物的解离和释放，有效地介导核酸类药物的内涵体逃逸。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，包括疏水性脂肪酸片段和多肽片段。
[0008]进一步的，疏水性脂肪酸片段选自脂肪酸，脂肪酸的碳链长度大于3，且在顺式或反式构型碳链中含1至6个双键。脂肪酸包括但不限于饱和脂肪酸和/或不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸优选为月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的一种或几种，不饱和脂肪酸优选为油酸，亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸，二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸中的一种或几种。
[0009]所述的多肽片段包括可阳离子化片段和辅助性多肽片段。
[0010]进一步的，可阳离子化片段为碱性氨基酸组成的可阳离子化片段，进一步的，碱性氨基酸选用寡聚精氨酸和/或寡聚赖氨酸，其中，碱性氨基酸的聚合度为1～30，优选聚合度为1～20，更优选聚合度为1～10。
[0011]进一步的，辅助性多肽片段由任意氨基酸组成，更优选为由寡聚组氨酸、寡聚色氨酸，寡聚丝氨酸或任意氨基酸寡肽中的一种或几种混合组成，其中，辅助性多肽片段的聚合度为1～30，优选聚合度为1～20，更优选聚合度为1～15。
[0012]本专利技术的一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1：根据所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体的结构要求，选择符合要求的疏水性脂肪酸片段和多肽片段，其中，多肽片段包括可阳离子化片段和辅助性多肽片段；
[0014]S2：将疏水性脂肪酸片段中的游离羧基与可阳离子化片段N端的游离氨基缩合形成酰胺键，可阳离子化片段多肽片段的C端与辅助性多肽嵌段的N端或者C端通过二硫键或酰胺键相互连接，形成两亲性脂肽分子，作为用于高效递送核酸类药物的脂肽载体。
[0015]本专利技术的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体的应用，用于包载核酸类药物。
[0016]本专利技术的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体的应用，用于包载核酸类药物后，制备得到核酸类药物递送系统。
[0017]所述的核酸类药物选自质粒DNA、反义寡核苷酸、小干扰RNA、微小RNA、信使RNA中的一种或几种。
[0018]所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，PD
‑
L1 siRNA的浓度为50nM时，蛋白沉默率为85
‑
90％，比Lipo2000脂质体转染试剂高1.4倍以上。
[0019]本专利技术的用于高效递送核本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，该用于高效递送核酸类药物的脂肽载体包括疏水性脂肪酸片段和多肽片段。2.根据权利要求1所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，疏水性脂肪酸片段选自脂肪酸，脂肪酸的碳链长度大于3，且在顺式或反式构型碳链中含1至6个双键。3.根据权利要求2所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，脂肪酸包括但不限于饱和脂肪酸和/或不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸为月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的一种或几种，不饱和脂肪酸为油酸，亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸，二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，所述的多肽片段包括可阳离子化片段和辅助性多肽片段；其中，可阳离子化片段为碱性氨基酸组成的可阳离子化片段；辅助性多肽片段由任意氨基酸组成。5.根据权利要求4所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，碱性氨基酸选用寡聚精氨酸和/或寡聚赖氨酸，其中，碱性氨基酸的聚合度为1～30。6.根据权利要求4所述的用于高效递送核酸类药物的脂肽载体，其特征在于，辅助性多肽片段为由寡聚组氨酸、寡聚色氨酸，寡聚丝氨酸或任意氨基酸寡肽...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔明曦，高岩，宋籽林，陈大为，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，
类型：发明
国别省市：