靶向聚（β-氨基酯）制造技术

无毒、靶向聚β

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】靶向聚（
β
‑
氨基酯）
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月27日提交的序列号为63/001,209的美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]基因治疗为广泛治疗遗传性或非遗传性疾病提供了一种新的治疗方法。在基因治疗领域已经开发了几种病毒和非病毒载体。基因递送系统面临的最大挑战之一是实现靶点特异性。迄今为止开发的大多数基于纳米颗粒的基因递送系统都采用了被动的靶向方法，这种方法往往不足以提高这些系统的效率。近年来，将细胞或组织的特异性靶向部分接枝到纳米颗粒表面，被用于细胞/组织特异性基因/药物递送系统的研发。
[0004]一些聚合物系统已经被应用于基因治疗领域，包括阳离子合成聚合物、多糖和多肽(Lv，H等人，2006年)。基于聚(β
‑
氨基酯)(PBAE)的生物降解性和pH敏感性等特点，近几十年来已被认为是基于聚合物的基因递送系统中的潜在候选物。用不同的二丙烯酸酯和胺类单体合成了2000多种PBAE。此外，还利用细胞特异性靶向配体来提高PBAE纳米颗粒递送系统的效率。细胞靶向部分通过端基官能化偶联到PBAE中。例如，甘露糖已被用于靶向抗原呈现细胞(Jones，CH等人，2015年)。可选地，另外两种已被应用于使用靶向部分修饰PBAE的骨架的方法是使用共聚技术(Fornaguera C等人，2019年)和经典的N,N'
‑
二环己基碳二亚胺(DCC)偶联反应(Zhang J等人，2015年)。可选地，靶向配体(RGD肽、甘露糖或抗体)已通过的逐层涂覆策略导入PBAE 纳米颗粒，所述逐层涂覆策略使用配体偶联的聚谷氨酸(Green JJ等人，2007 年；Zhang F等人，2019年；Smith TT等人，2017年)。
[0005]在过去的十年里，点击化学在药物递送领域引起了极大的关注，其在纳米颗粒表面正交地引入靶向配体。点击化学的概念最早是在21世纪初由Sharpless 提出的。术语“点击化学”一词用于定义具有下述特征的反应：模块化、立体专一、具有快速动力学和高产量，其副产品可忽略和/或无害且无需劳动密集型技术即可轻易去除。此外，反应条件简单，使用容易获得的试剂，且最终产品易于分离(Kolb HC等人，2001年)。点击化学技术包括：铜(Cu)催化叠氮
‑
炔烃环加成反应(Cu
‑
AAC)、叠氮
‑
烷烃的环化加成反应(SPAAC)和逆电子需求的狄尔斯
‑
阿尔德(IEDDA)环加成，这是富电子亲双烯体(如降冰片烯、环丙烯或环辛烯化合物)和缺电子双烯(如四嗪)之间的环加成反应。基于降冰片烯
‑
四嗪的IEDDA点击化学已被应用于肽(US20150005481A1)、抗体(MeyerC等人，2016年)和核酸(Schoch J等人，2011年)标签应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术提供了IEDDA点击化学，以快速将几乎所有的靶向部分结合到PBAE或其他聚合物骨架上进行靶向基因治疗。提供了一种可以在生物相容性溶液中实现点击化学的策略，其不需要之后的大量纯化，以促进核酸适配体(aptamer)、抗体或抗体样蛋白快速附着于寡肽改性的PBAE(OM
‑
PBAE)。随着核酸适配体研究的快速发展，该技术可以为利用
核酸适配体来指导递送的各种基因(或其他)疗法提供有效载荷的递送。
[0007]现有技术可以在以下特征列表中进一步总结。
[0008]1.一种合成靶向聚(β
‑
氨基酯)(PBAE)化合物的方法，所述方法包括使用IEDDA点击化学将四嗪官能化靶向部分与应变烯环官能化PBAE偶联。
[0009]2.根据特征1所述的方法，其中所述应变烯烃环选自降冰片烯、包含应变烯烃的碳环、包含桥键和应变烯烃的碳环、环丙烯、环丁烯和反式环辛烯。
[0010]3.根据特征2所述的方法，其中所述应变烯烃环为降冰片烯。
[0011]4.根据前述特征中的任一个所述的方法，其中所述四嗪官能化靶向部分包括1,2,3,5
‑
四嗪。
[0012]5.根据特征4所述的方法，其中所述四嗪官能化靶向部分包括结构式10 的结构
[0013][0014](结构式10)。
[0015]其中Li2是键、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
‑–
、或其组合；其中A处的每个原子独立地选自C、N、O、D和B；并且*处的每个键独立地为单键、共振和/或半共振芳香键或双键；
[0016]其中B是键、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
、
–
S
–
、
–
S
‑
(C＝O)
–
、
–
SO2CH3–
、
–
(C＝O)
‑
S
–
、
–
N
–
、
–
N
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
N
–
或其组合；
[0017]其中R3为氢或取代基；
[0018]其中h不小于3；并且
[0019]其中TM是靶向部分。
[0020]6.根据特征5所述的方法，其中R3是键、
–
H、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
OCH3、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
、
–
S
–
、
–
S
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
S
–
、
–
N
–
、
–
N
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
N
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
CH3、CH3–
(C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种合成靶向聚(β
‑
氨基酯)(PBAE)化合物的方法，所述方法包括使用IEDDA点击化学将四嗪官能化靶向部分与应变烯环官能化的PBAE偶联。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述应变烯烃环选自降冰片烯、包含应变烯烃的碳环、包含桥键和应变烯烃的碳环、环丙烯、环丁烯和反式环辛烯。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述应变烯烃环为降冰片烯。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述四嗪官能化靶向部分包括1,2,3,5
‑
四嗪。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述四嗪官能化靶向部分包括结构式10的结构其中Li2是键、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
‑–
、或其组合；其中A处的每个原子独立地选自C、N、O、D和B，并且*处的每个键独立地为单键、共振和/或半共振芳香键或双键；其中B是键、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
、
–
S
–
、
–
S
‑
(C＝O)
–
、
–
SO2CH3–
、
–
(C＝O)
‑
S
–
、
–
N
–
、
–
N
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
N
–
或其组合；其中R3为氢或取代基；其中h不小于3；并且其中TM是靶向部分。6.根据权利要求5所述的方法，其中R3是键、
–
H、
–
(CH2)
–
、
–
O
–
、
–
OCH3、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
、
–
S
–
、
–
S
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
S
–
、
–
N
–
、
–
N
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
N
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
CH3、CH3–
(C＝O)
‑
O
–
、
–
SO2CH3–
、
–
SCH3–
、
–
(C＝O)
‑
CH3(乙酰基，Ac)、
–
(C＝O)
‑
O
–
叔丁基(叔丁氧羰基，BOC)、
–
NHAc、
–
NHBOC、或其组合；其中A处的每个原子独立地选自C、N、O、S和B，并且*处的每个键独立地为单键、共振芳香键或双键。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中Li2包括8.根据权利要求5
‑
7中任一项所述的方法，其中所述四嗪官能化靶向部分包括根据结构式11的结构
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述靶向部分包括细胞表面受体的核酸适配体、多特异性核酸适配体、抗体、抗体片段、scFv抗体、抗体样蛋白支架、寡肽、spiegelmer、配体或其组合。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述偶联在水溶液中进行，任选地在约15℃至约30℃的温度范围内进行。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中大于约70％、80％、90％、95％或99％(mol％)的所述四嗪官能化靶向部分与应变烯烃环官能化的PBAE在约不到15分钟的时间内偶联。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过以下步骤合成所述官能化PBAE的方法：将胺和二丙烯酸酯单体聚合以制备PBAE
‑
二丙烯酸酯前体；和通过DCC偶联将包括降冰片烯羧酸的应变烯烃环接枝到PBAE
‑
二丙烯酸酯骨架的
‑
OH侧链上，得到降冰片烯官能化的PBAE。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：使用含半胱氨酸的寡肽，通过巯基迈克尔加成反应对所述降冰片烯官能化PBAE进行改性。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述寡肽选自Cys
‑
Arg
‑
Arg
‑
Arg(SEQ ID NO:4)、Cys
‑
Lys
‑
Lys
‑
Lys(SEQ ID NO:7)、Cys
‑
His
‑
His
‑
His(SEQ ID NO:1)、Cys
‑
Glu
‑
Glu
‑
Glu(SEQ ID NO:10)和Cys
‑
Asp
‑
Asp
‑
Asp(SEQ ID NO:13)。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述点击化学反应通过将所述四嗪官能化靶向部分与纳米颗粒反应进行，所述纳米颗粒的表面包含降冰片烯官能化PBAE。16.一种靶向PBAE，其中通过前述权利要求中任一项所述的方法获得。17.一种靶向纳米颗粒，包括权利要求16所述的靶向PBAE。18.根据权利要求17所述的靶向纳米颗粒，其中所述靶向PBAE的靶向部分是细胞表面受体的核酸适配体、抗体、抗体片段、ScFv、抗体样蛋白支架、寡肽、spiegelmer或配体，所述靶向PBAE的靶向部分可以与肿瘤细胞或免疫细胞的特定抗原结合。19.根据权利要求18所述的靶向纳米颗粒，其中所述核酸适配体是抗CD3核酸适配体。20.一种用于合成靶向聚(β
‑
氨基酯)(PBAE)化合物的试剂盒，所述试剂盒包括：降冰片烯官能化PBAE；和执行权利要求1
‑
15中任一项所述方法的说明书。21.根据权利要求20所述的试剂盒，还包括：四嗪官能化靶向部分。22.根据权利要求20或21所述的试剂盒，其中所述降冰片烯官能化PBAE存在于纳米颗
粒中。23.一种靶向聚(β
‑
氨基酯)(PBAE)，包括：其中G1和G3在任一情况下都独立地选自
–
H、H3C
–
(CH2)(2‑9)
–
和HO
–
(CH2)(3‑
10
)
–
；R1和R2独立地选自以C＝C双键与原子v或原子w结合的CH2、构式6)、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:10和SEQ ID NO:13；Ra在任一情况下独立地选自H2NC(＝NH)
‑
NH(CH2)3–
、H2N(CH2)4–
、COO(CH2)(1)
–
、COO(CH2)(2)
–
和(1H
‑
imidazol
‑4‑
yl)
‑
CH2–
；Li1在任一情况下都独立地选自键、
–
O
–
、
–
O
‑
(C＝O)
–
、
–
(C＝O)
‑
O
–
和
–
(CH2)
–
；a为3
‑
10范围内的整数；p为1
‑
3范围内的整数；n为1
‑
500范围内的整数；y为1
‑
500范围内的整数；m为1
‑
500范围内的整数；x为5
‑
10000范围内的整数；和在一种或多种情况下，一个或多个T的每一个独立地包含应变烯烃环(SAR)：24.根据权利要求23所述的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：厄兹古尔，
申请(专利权)人：艾夏卡法国有限公司，
类型：发明
国别省市：