聚精胺阳离子及其构建方法和纳米颗粒的制备方法技术

技术编号:7892927 阅读:263 留言:0更新日期:2012-10-23 01:04
本发明专利技术涉及一种聚阳离子、构建方法和含有聚阳离子的纳米颗粒的制备方法,特别涉及一种用于输送核酸药物(DNA和RNA)的可降解酰胺类聚精胺阳离子及其构建方法和纳米颗粒的制备方法。本发明专利技术的聚精胺阳离子,其结构式为:,其中,n为10~1000。与现有技术相比,本发明专利技术的聚精胺阳离子能够凝聚、输送核酸药物,在体内循环过程中,可兼顾到达靶细胞之前的稳定性和进入靶细胞之后的生物响应性,并且,聚精胺阳离子自身可在体内完成无毒化的代谢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚阳离子、构建方法和含有聚阳离子的纳米颗粒的制备方法,特别涉及一种用于输送核酸药物(DNA和RNA)的可降解酰胺类。
技术介绍
核酸药物(DNA和RNA)可通过调控与疾病相关基因的表达或者沉默而达到治疗疾病的目的。目前,核酸药物成为新一代治疗药物的主要障碍是体内输送技术的缺位。在已报道的核酸药物输送载体中,合成的非病毒载体相比病毒载体而言,具有一系列的优点 无免疫原性、无病毒变异、基因担载量大、制备方法简单、生产成本低等,但也存在着生物相容性差、无组织或细胞靶向性、体内循环时间短等缺点。尽管如此,合成的非病毒载体仍然成为核酸药物输送革命性突破的第一候选。综合分析,用于核酸药物输送的非病毒载体系统需要克服以下生物学屏障(I)凝聚核酸形成纳米颗粒,以避免吞噬降解;(2)选择性地吸附到病变细胞;(3)促进核酸从内涵体里逃逸;(4)释放核酸进入细胞质;(5)载体自身完成无毒化的代谢。经过对现有技术的检索发现,Jin等人申请一项题为“Polycationic genecarriers formed of endogenous amino group-bearing monomers” 的 PCT 专利(W02009/100645A1),该专利中采用人体内源性专职凝聚基因的小分子单体精胺分别与1,4-丁二醇二氯甲酸酯、1,4_ 丁二酰氯和乙二醛等三个连接剂,缩合得到分别含有氨酯键、酰胺键和亚胺键的聚精胺阳离子,这些聚阳离子表现出良好的核酸输送能力,而且,聚合物通过生物响应性降解能够回归到精胺内源性单体的初始状态,具体的特征是良好的生物相容性,但该技术的缺陷在于含有氨酯键、酰胺键的聚阳离子降解速率比较慢,导致核酸物质无法及时从内涵体里逃逸,影响核酸输送效率;含有亚胺键的聚阳离子降解速率比较快,但是载体的不稳定性致使其输送的核酸物质尚未到达胞质,便从细胞外释放出来,转染效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种聚精胺阳离子,以解决现有技术中的含有氨酯键、酰胺键的聚阳离子在输送核酸物质时,降解速率比较慢,导致核酸物质无法及时从内涵体里逃逸,影响核酸输送效率;而含有亚胺键的聚阳离子在输送核酸物质时,降解速率比较快,但是载体的不稳定性致使其输送的核酸物质尚未到达胞质,便从细胞外释放出来,导致转染效率大大降低的技术性问题。本专利技术的第二目的在于提供一种聚精胺阳离子的构建方法。本专利技术的第三目的在于提供一种包括聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法。本专利技术目的通过以下技术方案实现一种聚精胺阳离子,其结构式为权利要求1.一种聚精胺阳离子,其特征在于,其结构式为2.一种如权利要求I所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,包括以下步骤 (1)将羧基活化的咪唑-4,5-ニ甲酸的N,N-ニ甲基甲酰胺溶液在-10°C 10°C条件下缓慢滴加到精胺的N,N- ニ甲基甲酰胺溶液中,同时,加入催化剂; (2)滴加完毕后,在10 30°C条件下搅拌进行聚合反应24 48小吋,将反应溶液分离,纯化,即得聚精胺阳离子。3.如权利要求2所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,在所述步骤(I)中,将所述羧基活化的咪唑_4,5- ニ甲酸的N,N- ニ甲基甲酰胺溶液在0°C条件下缓慢滴加到精胺的N,N- ニ甲基甲酰胺溶液中。4.如权利要求2所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,所述催化剂选自三氟こ酸或吡啶。5.如权利要求2所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,所述步骤(2)中的分离,纯化步骤进一歩包括将所述反应溶液置于透析袋中透析,抽滤,预冻,冻干除去水分。6.如权利要求5所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,所述透析袋的截留分子量为7000,透析的时间为12 48小时。7.如权利要求2所述的聚精胺阳离子的构建方法,其特征在于,所述聚精胺阳离子在PH 7. 4的磷酸盐缓冲液中重均分子量的降解半衰期为48 60小时,所述聚精胺阳离子在pH 5. 8的磷酸盐缓冲液中重均分子量的降解半衰期为4 12小时。8.ー种包括权利要求I所述的聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤 (1)将聚精胺阳离子溶解于超纯水或无RNase酶水配制成浓度为I 3mg/ml的聚精胺阳离子溶液,将核酸药物溶解于超纯水或无RNase酶水配制成浓度为O. 5 I mg/ml的核酸药物溶液; (2)将所述聚精胺阳离子溶液快速加入核酸药物溶液中,均匀混合; (3)将混合溶液于室温下孵育20 30分钟,即得包括聚精胺阳离子的纳米颗粒。9.如权利要求8所述的包括聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述核酸药物为DNA或RNA。10.如权利要求8所述的包括聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述核酸药物为DNA疫苗、siRNA或microRNA。11.如权利要求8所述的包括聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述纳米颗粒的粒径为100 300纳米。12.如权利要求8所述的包括聚精胺阳离子的纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述纳米颗粒中核酸药物的含量为I 3 %。全文摘要本专利技术涉及一种聚阳离子、构建方法和含有聚阳离子的纳米颗粒的制备方法,特别涉及一种用于输送核酸药物(DNA和RNA)的可降解酰胺类。本专利技术的聚精胺阳离子,其结构式为,其中,n为10~1000。与现有技术相比,本专利技术的聚精胺阳离子能够凝聚、输送核酸药物,在体内循环过程中,可兼顾到达靶细胞之前的稳定性和进入靶细胞之后的生物响应性,并且,聚精胺阳离子自身可在体内完成无毒化的代谢。文档编号C08G69/26GK102731775SQ201210110908公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日专利技术者吕楠, 吴飞, 段诗悦, 葛雪梅, 袁伟恩, 金拓 申请人:上海交通大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚精胺阳离子,其特征在于,其结构式为:,其中,?n?为10~1000。2012101109089100001dest_path_image001.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金拓袁伟恩吴飞段诗悦葛雪梅吕楠
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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