【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可离子化脂质或其药学上可接受的盐、组合物和应用，属于生物医药。
技术介绍
1、生物学中心法则表明，dna转录的信使mrna核酸在细胞质内可以表达各种蛋白质。利用这一生物学过程可以治疗各种疾病。但是，核酸分子携带大量负电荷，难以进入由双脂质层保护的细胞。此外，核酸分子非常不稳定，易于被体液或其中的酶降解。因此，核酸分子的胞内递送是一个难题。
2、利用阳离子载体与核酸分子的阴离子的静电相互作用，组装成纳米颗粒，包括脂质体、聚合物纳米粒、胶束等，是实现核酸负载和递送的途径之一。尽管这类阳离子载体用于体外核酸转染常有良好效果，但显示明显的细胞毒性，用于体内核酸的递送有潜在毒性风险，通常不能用于临床。近年来，由可离子化脂质等构建的脂质纳米颗粒(lipidnanoparticle,lnp)受到重视。可离子化脂质在中性条件下以非离子形式存在，可以显著降低lnp载体的毒性，为lnp递送核酸分子奠定了安全性基础。事实上，这类lnp载体递送的mrna疫苗已经在临床得到大规模应用。研究发现，可离子化脂质作为lnp载体的关键成分，其结构的细微变化会显著影响核酸的包载率，lnp的溶酶体逃逸效率，以及负载核酸在细胞内的翻译表达效率，进而显著影响疾病预防和治疗效果。因此，基于可离子化脂质的lnp的安全性、递送效率和特异性仍有待提高，尤其需要开发有助于将核酸递送至细胞内的可离子化脂质及其组合物，以达到预防或治疗疾病的目的。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供了
2、技术方案：本专利技术的一种可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述可离子化脂质的结构如式i所示，
3、
4、其中,g1是亚烷基-(ch2)m-，m是4～8的正整数；g2是亚烷基-(ch2)n-，n是4～8的正整数；g3是亚烷基-(ch2)p-，p是2或3；r1是c15～18支链烷基；r2是c15～18支链烷基或c11～14的直链烷基。
5、本专利技术可离子化脂质或其药学上可接受的盐是构成核酸递送载体脂质纳米粒(lnp)的关键组分，决定了通过静电作用包载携带负电荷的核酸分子的效率，决定了通过疏水脂质部分与细胞膜作用促进包载核酸的lnp进入细胞内的效率，决定了lnp入胞后通过可离子化脂质质子化而溶胀促进核酸分子从溶酶体逃逸的效率，进而决定了核酸分子的胞内翻译表达或与胞内生物大分子的相互作用。同时，可离子化脂质决定了脂质纳米粒lnp的安全性。可见，可离子化脂质通过各种静电作用、疏水力作用、质子化作用等影响其构建的lnp包载核酸分子的效率、递送核酸分子的递送效率、核酸分子的生物功能。可见，可离子化脂质的结构与lnp功能之间的关系非常复杂。因此，可离子化脂质的结构与以其为主构建的lnp包载的核酸(比如：mrna)在体内的表达之间无确切的对应关系，规律性不强。
6、所以，结构差别很小的可离子化脂质构建的lnp在体内递送mrna及其表达的差异会很大。特别是，可离子化脂质的结构与细胞内转染效率、细胞毒性以及在肌体内的表达之间也无确切的对应关系。结构差异很小的化合物，在转染效率、细胞毒性、细胞内的高表达方面可能差异非常大。因此，筛选合适的可离子化脂质，同时具有高包载率、高转染和表达效率和低细胞毒性是非常困难的事情，常常不得不进行广泛和仔细的筛选，尽量在一定范围总结出有参考价值的规律。
7、本专利技术作为包载核酸分子的可离子化脂质或其药学上可接受的盐。首先，叔胺结构是基本条件，作为可离子化结构部分，可以通过质子化后与带负电荷的核酸分子通过静电作用强烈结合。其次，可离子化脂质需要具有如下结构：
8、强极性头—极性渐变区—非极性尾
9、强极性头部一方面通过叔胺结构质子化与带负电荷的核酸分子通过静电作用强烈结合，另一方面强极性头部可以与核酸分子形成若干氢键，与核酸分子相互交叠交叉，通过强烈的组装结合，形成亲水性小微区。
10、非极性尾部主要功能是在亲水性微区周围形成脂质保护外壳，并在胆固醇类分子协助下稳定脂质外壳结构。脂质外壳的厚度与非极性尾部的长度，脂质外壳的破裂与非极性尾部的长度和规整性等相关，适中的非极性尾部长度形成适中的脂质外壳，既对亲水微区形成良好的保护，又不影响lnp入胞后mrna从溶酶体中逃逸。
11、极性渐变区是从强极性到非极性之间的中间部分，衔接亲水微区和脂质外壳，其长度对于最大程度地保护亲水微区内的核酸、维持脂质外壳的稳定、促进溶酶体内核酸的逃逸至关重要。
12、本专利技术可离子化脂质结构中，二乙醇胺结构是强极性头，可以通过静电作用和氢键作用，与核酸相互交叠、紧密组装和结合，形成亲水微区；c15～c18的支链烷基或c11-c14的直链烷基的非极性尾部与胆固醇一起构成脂质外壳，起到保护亲水微区的作用；从与强极性头相连的第一个碳原子到碳酸酯键作为中间部分，是从强极性头到非极性尾之间的极性渐变区，间隔衔接亲水微区和脂质外壳。极性渐变区的长度与脂质纳米粒结构的稳定性、溶酶体内核酸逃逸和蛋白最高效率的表达密切有关。
13、最重要的是，非极性区的尾部烷基链通过碳酸酯键与极性区相连。众所周知，碳酸酯键的极性小于羧酸酯键。与羧酸酯键构建的可离子化脂质相比，本专利技术的碳酸酯键构建的可离子化脂质尾部的疏水性更强，即亲脂性更强，构建的lnp不仅具有更好的保护作用，而且通过亲脂性更强的可离子化脂质与细胞膜双脂质层之间更强的疏水亲脂相互作用使lnp更容易被细胞摄入,实现核酸的高效递送，进而实现蛋白高表达。
14、并且，因为碳酸酯键的极性小于羧酸酯键，前者构建的可离子化脂质的降解速度慢。本专利技术的碳酸酯键构建的可离子化脂质构建的lnp降解速度慢，使包载其中的核酸药物有更长的半衰期，有利于蛋白的长久稳定表达。
15、进一步地，所述r1选自：
16、
17、进一步地，所述r2选自：
18、
19、进一步地，所述可离子化脂质选自：
20、
21、
22、本专利技术可离子化脂质，相对于现有技术的其它化合物，能够以高的细胞转染效率、低细胞毒性或者无毒性以及在体内的高表达和持续表达来递送核酸，取得了预料不到的技术效果。
23、本专利技术的可离子化脂质u-201～u-212，头部是带有两个羟基的二乙醇胺结构，可离子化脂质中间部分结构中两个氮原子之间的碳原子数与碳酸酯之前的亚烷基链部分的碳原子数之和是8或9为优；尾端是15～18个碳原子的支链烷基，或11～14个碳原子的直链烷基，使可离子化脂质的亲水性和疏水性达到最佳组合，利于包载保护核酸和lnp入胞；同时，使溶酶体中质子化后的可离子化脂质的亲水性和疏水性达到最佳组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述可离子化脂质的结构如式I所示，
2.根据权利要求1所述的可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述R1选自：
3.根据权利要求1所述的可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述可离子化脂质选自：
4.一种组合物，其特征在于，所述组合物包括治疗剂或预防剂及用于递送治疗剂或预防剂的载体，其中，所述治疗剂或预防剂包括小干扰RNA(siRNA)、微RNA(miRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)、DNA核酸分子中的一种或多种；所述载体包括权利要求1-3任一项所述可离子化脂质或其药学上可接受的盐中的一种或多种；所述载体与治疗剂或预防剂的质量比为：1～100:1。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述组合物为脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒的平均粒径为50nm～300nm；所述脂质纳米颗粒的多分散指数≤0.30。
6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述载体还包括结构脂质，所述结构脂质为胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、芸苔甾
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述载体还包括中性脂质，所述中性脂质为神经酰胺、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺及其衍生物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述载体还包括聚合物共轭脂质，所述聚合物共轭脂质为聚乙二醇(PEG)修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二酰基甘油、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的二烷基胺及PEG修饰的二烷基甘油中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述可离子化脂质或其药学上可接受的盐、结构脂质、中性脂质及聚合物共轭脂质的摩尔比为(15～60)：(15～45)：(5～30)：(0.5-5)。
10.权利要求1-3任一项所述可离子化脂质或其药学上可接受的盐或权利要求4-9任一项所述组合物在制备治疗疾病或病症的核酸药物或核酸疫苗中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述可离子化脂质的结构如式i所示，
2.根据权利要求1所述的可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述r1选自：
3.根据权利要求1所述的可离子化脂质或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述可离子化脂质选自：
4.一种组合物，其特征在于，所述组合物包括治疗剂或预防剂及用于递送治疗剂或预防剂的载体，其中，所述治疗剂或预防剂包括小干扰rna(sirna)、微rna(mirna)、小发夹rna(shrna)、信使rna(mrna)、dna核酸分子中的一种或多种；所述载体包括权利要求1-3任一项所述可离子化脂质或其药学上可接受的盐中的一种或多种；所述载体与治疗剂或预防剂的质量比为：1～100:1。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述组合物为脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒的平均粒径为50nm～300nm；所述脂质纳米颗粒的多分散指数≤0.30。
6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述载体还包括...
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