【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机纳米材料以及生物医药领域，具体涉及亚精胺聚合物及其介导的基因递送系统、其制备方法与应用。
技术介绍
1、氧化应激是机体的主要生理刺激，是指体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态（倾向于氧化），也是机体细胞损伤重要因素。氧化应激导致细胞内产生高水平的活性氧（ros），可直接损害线粒体dna（mtdna），受损mtdna累积可导致线粒体受损及功能障碍，进而可诱发相关线粒体疾病。目前，在心脏、肾脏等富含线粒体的脏器损伤中，氧化应激和线粒体自噬障碍是重要的病理表型。例如，急性肾损伤 (acute kidneyinjury，aki)是一种肾功能在短期内急性减退的临床综合征，其发病迅猛，死亡率高，在住院患者中发病率约10%~15%，在重症监护患者中发病率高达50%以上。aki会引起肾脏微循环障碍、活性氧和炎症因子过度产生等，常见的诱因包括药物毒素、脓毒症、缺血再灌注损伤等，研究表明，线粒体自噬障碍、氧化应激损伤及细胞凋亡增加是多种aki共同的关键病理机制之一。针对疾病导致的氧化应激常见的用药方式为服用抗氧化剂，但由于常规抗氧化疗法并未针对关键致病靶标，治疗效果仍有待提高，然而，目前缺乏靶向性、特异性和有效的防治措施，因此开发靶向性的新型诊疗策略是目前亟需解决的技术问题。
2、针对关键靶标的基因治疗是目前药物研发的热点。然而，常用的病毒载体具有免疫原性的风险，而脂质体在靶向转染方面缺乏特异性，且这些载体材料仅支持功能性核酸的跨细胞转运，其本身并不具有对疾病治疗有益的生物活性。因此，开发设计具有非侵入性、非病毒性和生物
3、在各种动物模型和人类流行病学研究中，亚精胺已被发现具有激活线粒体自噬，抑制氧化应激及改善线粒体功能的作用。其具有三个正电荷，在构建基因载体输送功能核酸以调控治疗靶标方面具有天然优势，目前已被用于dna的自组装和功能化及聚磷酰胺的侧链修饰，但以此开发的基因载体存在有效成分含量低、以及难以形成游离活性单体的弊端。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术一方面提供一种亚精胺聚合物及其介导的基因递送系统、其制备方法与应用，所述亚精胺聚合物，可作为具有生物活性的基因载体，激活线粒体自噬、缓解氧化应激，另一方面提供一种肾脏靶向型基因递送系统，通过协同激活线粒体自噬、缓解氧化应激以及凋亡，有改善急性肾损伤的作用。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种亚精胺聚合物，其特征在于，由亚精胺单体和交联剂分子缩合形成；其中，所述交联剂为乙二醛，所述亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:5。
4、进一步地，所述聚合物的分子量为9000da~20000da。
5、本专利技术的第二目的在于保护一种亚精胺聚合物的制备方法，将亚精胺置于有机溶剂中溶解得到一次溶液，在低温条件和保护气体气氛下，将乙二醛溶液加入所述一次溶液，搅拌升温发生反应，得到二次溶液，所述二次溶液中，亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:1.5；将所述二次溶液过滤、透析、冻干后，得到所述亚精胺聚合物。
6、所述亚精胺与乙二醛基于席夫碱反应进行缩合，生成具有共轭亚胺键的亚精胺聚合物，所述亚精胺聚合物为聚亚精胺亚胺。
7、进一步地，所述有机溶剂为二甲基亚砜、乙二胺、乙醇、无水甲醇或无水乙醇的一种或几种。
8、进一步地，所述保护气体为包括氮气、二氧化碳、氦气或氩气的一种或几种。
9、进一步地，所述低温条件为0℃~4℃；所述搅拌升温的反应时间为12~24h，反应温度由0℃~4℃逐渐升温至25℃。
10、进一步地，在所述第一溶液中加入分子筛，其作用在于对二次溶液进行过滤除水，所得滤液中含有亚精胺聚合物。
11、进一步地，所述透析时间为24~26h，所述冻干时间为12~24h。
12、本专利技术的第三目的在于保护一种基因递送复合物，由所述亚精胺聚合物与sirna自组装而成；其中，所述亚精胺聚合物与sirna的质量比为10:1~30:1。
13、进一步地，所述亚精胺聚合物与sirna的质量比为10:1。
14、本专利技术还提供一种基因递送复合物的制备方法，其特征在于，将sirna与亚精胺聚合物分别溶于无酶水，按质量比混匀后静置进行自组装反应得到所述基因递送系统；其中，所述质量比为10:1~30:1，自组装反应温度为0℃~4℃，反应时间为0.5~1 h。
15、专利技术人通过实验发现，以亚精胺为活性单体，乙二醛为交联剂，通过席夫碱反应合成的聚亚精胺亚胺可作为基因载体，与功能性sirna能自组装成一种纳米结构，可作为一种基因递送复合物将基因物质转染递送至细胞内，且在释放功能性sirna后，基因载体仍具有生物活性，可增强线粒体自噬及缓解氧化应激，同时释放的功能性sirna能起靶向沉默作用，两者结合进一步改善靶器官的损伤，尤其是心、肾为代表的器官损伤。
16、作为进一步应用，本专利技术的第四目的在于保护一种肾脏靶向型基因递送系统，所述基因递送系统包括核结构与壳结构；所述核结构为所述基因递送复合物，由亚精胺聚合物与sirna组装而成，其中，所述sirna为arginase-2 sirna（seq id no.1：gtatattactgaagaaata）；所述壳结构为透明质酸-肾脏靶向肽复合物；所述亚精胺聚合物、arginase-2 sirna与透明质酸-肾脏靶向肽复合物的质量比为10:1:（1~2.5）。
17、进一步地，所述亚精胺聚合物、arginase-2 sirna与透明质酸-肾脏靶向肽复合物的质量比为10:1: 1。
18、进一步地，所述基因递送系统的粒径为280~320 nm，ζ电位为-2~0 mv。
19、进一步地，所述肾脏靶向肽为ckkeeekkeeekkeeek（seq id no.2）。
20、本专利技术还提供一种肾脏靶向型基因递送系统的制备方法，包括以下步骤：
21、s1，亚精胺聚合物与arginase-2 sirna发生自组装反应，形成核结构；
22、s2，透明质酸与肾脏靶向肽反应缩合形成透明质酸-肾脏靶向肽复合物；
23、s3，将所述透明质酸-肾脏靶向肽复合物与所述核结构混匀，通过静电吸附反应组成核壳结构，得到基因递送系统。
24、专利技术人通过进一步靶向实验发现，亚精胺聚合物与功能性sirna自聚组装成的基因递送复合物，自身具备转染功能外同时也能吸附肾脏靶向肽修饰的透明质酸形成具有核壳结构的基因递送系统；透明质酸是一种具有良好的生物相容性和生物可降解性的天然阴离子多糖，是黏附分子cd44的特异性配体之一，cd44是一组功能和结构复杂的跨膜糖蛋白，广泛存在于蛋白聚糖受体的i型转运膜上，在白细胞、上皮细胞及内皮细胞上分布广泛，有研究表明，cd44在正常肾脏组织内表达较少，而在肾损伤的细胞上表达增加，因此选取透明质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种亚精胺聚合物，其特征在于，由亚精胺单体和交联剂分子缩合形成；其中，所述交联剂为乙二醛，所述亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:5。
2.根据权利要求1所述的亚精胺聚合物，其特征在于，所述聚合物的分子量为9000Da~20000Da。
3.一种亚精胺聚合物的制备方法，其特征在于，将亚精胺置于有机溶剂中溶解得到一次溶液，在低温条件和保护气体气氛下，将乙二醛溶液加入所述一次溶液，搅拌升温发生反应，得到二次溶液，所述二次溶液中，亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:1.5；将所述二次溶液过滤、透析、冻干后，得到所述亚精胺聚合物。
4.根据权利要求3所述的亚精胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜、乙二胺、乙醇、无水甲醇或无水乙醇的一种或几种；所述保护气体为包括氮气、二氧化碳、氦气或氩气的一种或几种。
5.一种基因递送复合物，其特征在于，由如权利要求1-4任一项所述的亚精胺聚合物与siRNA自组装而成；其中，所述亚精胺聚合物与siRNA的质量比为10:1~30:1。
6.根据权利要求5所述的基因递送复合物，
7.一种肾脏靶向型基因递送系统，其特征在于，所述基因递送系统包括核结构与壳结构；所述核结构为权利要求5所述的基因递送复合物，其中，所述siRNA为Arginase-2siRNA；所述壳结构为透明质酸-肾脏靶向肽复合物；所述亚精胺聚合物、Arginase-2 siRNA与透明质酸-肾脏靶向肽复合物的质量比为10:1:（1~2.5）。
8.根据权利要求7所述的肾脏靶向型基因递送系统，其特征在于，所述亚精胺聚合物、Arginase-2 siRNA与透明质酸-肾脏靶向肽复合物的质量比为10:1:1。
9.根据权利要求7所述的肾脏靶向型基因递送系统，其特征在于，所述透明质酸-肾脏靶向肽复合物由透明质酸与肾脏靶向肽反应缩合形成；透明质酸与肾脏靶向肽的的质量比为1:1~1:5。
10.根据权利要求9所述的肾脏靶向型基因递送系统，其特征在于，所述透明质酸为经马来酰亚胺修饰的透明质酸。
11.权利要求1-4任一项所述的亚精胺聚合物在制备基因递送系统、抗氧化或线粒体自噬激动药物中的应用。
12.如权利要求5-6任一项所述的基因递送复合物在制备抗氧化或线粒体自噬激动药物中的应用。
13.如权利要求7-10任一项所述的肾脏靶向型基因递送系统在制备急性肾损伤防治药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种亚精胺聚合物，其特征在于，由亚精胺单体和交联剂分子缩合形成；其中，所述交联剂为乙二醛，所述亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:5。
2.根据权利要求1所述的亚精胺聚合物，其特征在于，所述聚合物的分子量为9000da~20000da。
3.一种亚精胺聚合物的制备方法，其特征在于，将亚精胺置于有机溶剂中溶解得到一次溶液，在低温条件和保护气体气氛下，将乙二醛溶液加入所述一次溶液，搅拌升温发生反应，得到二次溶液，所述二次溶液中，亚精胺与乙二醛的摩尔比为1:1~1:1.5；将所述二次溶液过滤、透析、冻干后，得到所述亚精胺聚合物。
4.根据权利要求3所述的亚精胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜、乙二胺、乙醇、无水甲醇或无水乙醇的一种或几种；所述保护气体为包括氮气、二氧化碳、氦气或氩气的一种或几种。
5.一种基因递送复合物，其特征在于，由如权利要求1-4任一项所述的亚精胺聚合物与sirna自组装而成；其中，所述亚精胺聚合物与sirna的质量比为10:1~30:1。
6.根据权利要求5所述的基因递送复合物，其特征在于，所述亚精胺聚合物与sirna的质量比为10:1。
7.一种肾脏靶向型基因递送系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：左笑丛，谷旭瑞，周文虎，刘昆，周凌云，尹文俊，
申请(专利权)人：中南大学湘雅三医院，
类型：发明
国别省市：
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