一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒及其应用和制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒及其应用和制备方法。所述脂质纳米颗粒为由内腔为水的脂质囊泡和内腔为气体的脂质囊泡构成的多囊泡状纳米颗粒。该脂质纳米颗粒可用作核酸或小分子化学药物的递送系统，相应疫苗或药物组合物通过在超声及表面活性剂存在条件下将原料快速混合制得。所述脂质纳米颗粒在递送核酸或小分子化学药的同时，亦可提供富氧或富氢等具有正向生物学效应的环境，提高核酸或小分子化学药的递送效率。此外，在体外施加超声可实现含气囊泡的定向爆破，有望进一步提高核酸或小分子化学药物的生物利用度和靶向性。向性。

【技术实现步骤摘要】
一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒及其应用和制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医药
，尤其涉及一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒及制备方法，以及该脂质纳米颗粒作为核酸或小分子化学药递送系统的用途。

技术介绍

[0002]随着生物医药领域的快速进展，生物预防或治疗药物在整个医药市场中所占比重不断增加。其中，最具代表性的生物药物为核酸疫苗/药物。作为核酸疫苗/药物的典型代表，信使核糖核酸(mRNA)疫苗因在抗击新冠疫情中相对传统疫苗展现了巨大优势，引领了全球生物医药领域的研究热潮，在肿瘤治疗、感染性疾病预防、蛋白替代、罕见病治疗等领域极具应用潜力。
[0003]mRNA疫苗/药物的生产过程主要包括mRNA序列设计、合成、修饰和递送等步骤。其中，高效的mRNA递送技术最为关键，可使结构不稳定且带负电的mRNA成功穿过同样带负电的细胞膜至细胞内。目前，mRNA的主流递送系统为脂质纳米颗粒，辉瑞/BioNTech和Morderna的mRNA新冠疫苗均采用该系统进行递送。常见的脂质纳米颗粒为由可电离阳离子脂质、中性辅助磷脂、胆固醇、聚乙二醇(PEG)磷脂通过自组装形成的纳米级脂质囊泡。中子散射技术显示该类脂质囊泡内介质为水(ACS Nano,2023,17,979
‑
990)。然而，尽管脂质纳米颗粒作为mRNA递送系统在传染病预防、肿瘤治疗等领域取得了显著进展并被成功应用于临床，但研究结果表明被脂质纳米颗粒成功递送至细胞并表达的mRNA比例低于10％。显然，脂质纳米颗粒的递送效率仍存在巨大的优化空间，这对提高以脂质纳米颗粒为递送系统的核酸疫苗/药物的有效性和安全性至关重要。

技术实现思路

[0004]为提高脂质纳米颗粒的递送效率，本专利技术提供了一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒及其应用和制备方法。
[0005]首先，本专利技术提供了一种含气多囊泡状脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒由可电离阳离子脂质和/或永久性阳离子脂、中性辅助磷脂、甾族化合物、聚乙二醇(PEG)磷脂、气体、水组成；所述脂质纳米颗粒结构为含气多囊泡状，由内腔为水的脂质囊泡和内腔为气体的脂质囊泡构成；其中，内腔为水的脂质囊泡位于多囊泡中心，内腔为气体的脂质囊泡分布于内腔为水的脂质囊泡边缘。
[0006]在一个优选的实施方案中，所述脂质纳米颗粒由一个内腔为水的脂质囊泡和分布于其边缘的一个或多个内腔为气体的脂质囊泡构成。
[0007]在一个优选的实施方案中，所述可电离阳离子脂质和/或永久阳离子脂为4
‑
(N,N
‑
二甲基氨基)丁酸(二亚油基)甲脂(Dlin
‑
MC3
‑
DMA)、2,2
‑
二亚油基
‑4‑
(2
‑
二甲基氨基乙基)
‑
1,3
‑
二氧六烷(Dlin
‑
KC2
‑
DMA)、2,3
‑
二油酰氧丙基
‑1‑
溴化三甲胺(DOTMA)、(2,3
‑
二油酰基
‑
丙基)
‑
三甲胺(DOTAP)、十七烷
‑9‑
基
‑8‑
((2
‑
羟乙基)(6
‑
氧代
‑6‑
((癸氧基)己基)氨基)辛酸酯)(SM
‑
102)、((4
‑
羟基丁基)氮杂二基)双(己烷
‑
6,1
‑
二基)双(2
‑
己基癸酸酯)
(ALC
‑
0315)中的一种或多种。
[0008]在一个更为优选的实施方案中，所述可电离阳离子脂质为Dlin
‑
MC3
‑
DMA、SM
‑
102、ALC
‑
0315中的一种或多种。
[0009]在一个优选的实施方案中，所述中性辅助磷脂为1,2
‑
二硬脂酰
‑
sn
‑
甘油磷脂酰胆碱(DSPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、1,2
‑
二油酰
‑
sn
‑
甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺(DOPE)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)或(2,3
‑
二油酰基
‑
丙基)
‑
三甲胺硫酸盐(DOTAP)中的一种或多种。
[0010]在一个更为优选的实施方案中，所述中性辅助磷脂为DSPC或DOPE中的一种或两种。
[0011]在一个优选的实施方案中，所述甾族化合物为胆固醇、谷甾醇、岩皂甾醇、菜油甾醇、豆甾醇中的一种或多种。
[0012]在一个更为优选的实施方案中，所述甾族化合物优选胆固醇。
[0013]在一个优选的实施方案中，所述PEG脂质为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇2000(DSPE
‑
PEG2000)、1,2
‑
二肉豆蔻酰
‑
rac
‑
甘油
‑3‑
甲氧基聚乙二醇2000(DMG
‑
PEG2000)、甲氧基聚乙二醇双十四烷基乙酰胺(ALC
‑
0159)中的一种或多种。
[0014]在一个更为优选的实施方案中，所述PEG脂质为DMG
‑
PEG2000。
[0015]在一个优选的实施方案中，所述气体为氧气、氢气、氮气中的一种或多种。
[0016]在一个优选的实施方案中，不计水和气体时，所述可电离阳离子脂质和/或永久阳离子脂的摩尔百分比为40％
‑
70％。
[0017]在一个更为优选的实施方案中，不计水和气体时，所述可电离阳离子脂质和/或永久阳离子脂的摩尔百分比为45％
‑
60％。
[0018]在一个优选的实施方案中，不计水和气体时，所述中性辅助磷脂的摩尔百分比为2％
‑
25％。
[0019]在一个更为优选的实施方案中，不计水和气体时，所述中性辅助磷脂的摩尔百分比为为5％
‑
20％。
[0020]在一个优选的实施方案中，不计水和气体时，所述甾族化合物的摩尔百分比为20％
‑
60％。
[0021]在一个优选的实施方案中，不计水和气体时，所述甾族化合物的摩尔百分比为优选30％
‑
50％。
[0022]在一个优选的实施方案中，在不计水和气体时，所述PEG磷脂的摩尔百分比为0.25％
‑
5％，
[0023]在一个更为优选的实施方案中，在不计水和气体时，所述PEG磷脂的摩尔百分比为优选0.8％
‑
2％。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含气多囊状脂质纳米颗粒，其特征在于，组成为可电离阳离子脂质和/或永久性阳离子脂、中性辅助磷脂、甾族化合物、聚乙二醇磷脂、气体、水；结构为多囊泡状，所述多囊泡由内腔为水的脂质囊泡和内腔为气体的脂质囊泡构成；其中，内腔为水的脂质囊泡位于多囊泡中心，内腔为气体的脂质囊泡分布于内腔为水的脂质囊泡边缘。2.根据权利要求1所述脂质纳米颗粒，其特征在于，由一个内腔为水的脂质囊泡和分布于其边缘的一个或多个内腔为气体的脂质囊泡构成。3.根据权利要求1所述脂质纳米颗粒，其特征在于，所述可电离阳离子脂质和/或永久阳离子脂为4
‑
(N,N
‑
二甲基氨基)丁酸(二亚油基)甲脂、2,2
‑
二亚油基
‑4‑
(2
‑
二甲基氨基乙基)
‑
1,3
‑
二氧六烷、2,3
‑
二油酰氧丙基
‑1‑
溴化三甲胺、(2,3
‑
二油酰基
‑
丙基)
‑
三甲胺、十七烷
‑9‑
基
‑8‑
((2
‑
羟乙基)(6
‑
氧代
‑6‑
((癸氧基)己基)氨基)辛酸酯)、((4
‑
羟基丁基)氮杂二基)双(己烷
‑
6,1
‑
二基)双(2
‑
己基癸酸酯)中的一种或多种，优选4
‑
(N,N
‑
二甲基氨基)丁酸(二亚油基)甲脂、十七烷
‑9‑
基
‑8‑
((2
‑
羟乙基)(6
‑
氧代
‑6‑
((癸氧基)己基)氨基)辛酸酯)和((4
‑
羟基丁基)氮杂二基)双(己烷
‑
6,1
‑
二基)双(2
‑
己基癸酸酯)中的一种或多种；所述中性辅助磷脂为1,2
‑
二硬脂酰
‑
sn
‑
甘油磷脂酰胆碱、二油酰磷脂酰胆碱、1,2
‑
二油酰
‑
sn
‑
甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺、二棕榈酰磷脂酰胆碱、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱或(2,3
‑
二油酰基
‑
丙基)
‑
三甲胺硫酸盐中的一种或多种，优选1,2
‑
二硬脂酰
‑
sn
‑
甘油磷脂酰胆碱、1,2
‑
二油酰
‑
sn
‑
甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺中的一种或多种；所述甾族化合物为胆固醇、谷甾醇、岩皂甾醇、菜油甾醇、豆甾醇中的一种或多种，优选胆固醇；所述聚乙二醇脂质为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺
‑
聚乙二醇2000、1,2
‑
二肉豆蔻酰
‑
rac
‑
甘油
‑3‑
甲氧基聚乙二醇2000、甲氧基聚乙二醇双十四烷基乙酰胺中的一种或多种，优选1,2
‑
二肉豆蔻酰
‑
rac
‑
甘油
‑3‑
甲氧基聚乙二醇2000；所述气体为氧气、氢气、氮气中的一种或多种。4.根据权利要求1所述脂质纳米颗粒，其特征在于，不计水和气体时，所述可电离阳离子脂质和/或永久阳离子脂的摩尔百分比为40％
‑
70％，优选45％
‑
60％；不计水和气体时，所述中性辅助磷脂的摩尔百分比为2％
‑
25％，优选5％
‑
20％；不计水和气体时，所述甾族化合物的摩尔百分比为20％
‑
60％，优选30％
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光文，刘志凯，杨梅，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：