专利名称：用于核酸运载系统的可释放阳离子脂质的制作方法
用于核酸运载系统的可释放阳离子脂质相关申请的交叉引用本申请要求序列号为61/115，287,61/115, 365,61/115, 348的美国临时专利申请优先权，其递交日为2008年11月17日，该申请的全部内容纳入本申请的范围。
背景技术：
目前，已经推荐运用核酸进行各种疾病的治疗。这样的一种核酸治疗方法是反向治疗方法，其中治疗基因可以选择性地调控与疾病有关的基因表达，并尽量减少其他治疗方法可能造成的副作用。然而，这种核酸治疗方法，受限于用于此种治疗方法的核酸的传递和稳定性所带来的挑战。有几种基因传递系统推荐出来用于克服上述挑战，有效地将治疗基因植入体内或体外的癌细胞或其他细胞组织等目标区域。为了改良传递并提高治疗基因的细胞摄取量做了采用脂质作为运载媒介的尝试。不幸的是，尽管在脂质传递上取得了一些进展，但目前可用的脂质仍不能有效地将寡核苷酸传递到体内。尽管有了一些尝试及进展，但仍需提供一个更好的核酸运载系统。本发明解决了这""需要ο
发明内容
本发明提供一种含有易变酸交联剂的可释放阳离子脂和含有核酸传递功能的纳米粒子成分。诸如寡核苷酸的核酸，以聚合有阳离子脂质、致融类脂质和PEG-脂质的纳米粒子组合物封存起来。与此项发明内容相关，用于核酸传递的可释放可释放阳离子脂质(即寡核苷酸) 的结构式⑴
权利要求
1.一种化合物，具有结构式⑴
2.按照权利要求1的化合物，其特征在于所述M选自-S-S-、铜缩醇基或醛缩醇基和亚胺基。
3.按照权利要求1的化合物，其特征在于所述M是-S-S-。
4.按照权利要求1的化合物，其特征在于所述M是-CR16R17-O-CR14R15-O-CR18R19-, 式中R14-I5独立地选自氢、CV6烷基、C2_6烯基、C2_6炔基、C3_19支链烷基、C3_8环烷基、C1-6取代烷基、C2-6取代烯基、C2-6取代炔基、C3-8取代环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂环基、Cp6杂烷基、取代C1-6杂环基、CV6烷基、芳氧基、C1^6杂烷氧基、杂芳氧基、C2_6烷酰基、 芳酰基、C2_6烷氧羰、芳氧酰基、C2_6烷酰氧基、芳酰基、C2-6取代烷酰基、取代芳酰基、C2_6取代烷酰氧基、取代芳氧酰基、C2_6取代烷酰氧基、取代的和芳酰基；和R16,独立地选自氢、羟氢氧基、胺、替代胺基、叠氮、羧基、氰基、商素、羟氢氧基、硝基、硅醚、砜基、巯基、Cp6烷巯基、芳巯基、取代芳巯基、取代的Cp6硫基、Cp6烷基、C2_6烯基、C2_6 炔基、C3_19支链烷基、C3_8环烷基、C1^6取代烷基、C2_6取代烯基、C2_6取代炔基、C3_8取代环烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂环基、(V6杂烷基、取代CV6杂环基、Ch6烷氧基、芳氧基、 CV6杂烷氧基、杂芳氧基、c2_6烷酰基、芳酰基、c2-6烷氧羰、芳氧酰基、C2-6烷酰氧基、芳酰基、 c2_6取代烷酰基、取代芳酰基、c2_6取代烷酰氧基、取代芳氧酰基、c2-6取代烷酰氧基，取代和芳酰基。
5.按照权利要求4的化合物，其特征在于所述R14和R15选自氢、CV6烷基、C3_8支链烷基、C3_8环烷基、CV6取代烷基、c3_8取代环烷基、芳基、取代芳基和芳烷基。
6.按照权利要求1的化合物，其特征在于所述M是-N= CR10-或-CRltl = N-，式中RMo是氢、Cp6烷基、C3_8支链烷基、C3_8环烷基、C1-6取代烷基、C3-8取代环烷基、芳基和取代芳基。
7.按照权利要求ι的化合物，其特征在于式中A和％两个含有
8.按照权利要求ι的化合物，其特征在于式中A和％两个含有
9.按照权利要求1的化合物，其特征在于其结构式(Ia) Y2
10.按照权利要求1的化合物，其特征在于其结构式(Ib) Y2
11.按照权利要求I的化合物，其特征在于其结构式(Ic)或(Ic’ )
12.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中Y1是0。
13.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中t是0；和Y5是0。
14.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中L1选自 -(CR21R22)tl-[C( = Y16)]a3-,-(CR21R22) tlY17~ (CR23R24) t2~ (Yis) a2- [C ( — Yi6) ] a3-' _ (CR2IR22CR23R24Y17) u_ [C ( — Yi6)]a3_， ~~ (CR21R22CR23R24Y17) tl (CR25R2θ) t4~ (Yl8) a2~ [C ( — Yi6) ] a3-'~~ [ (CR21R22CR23R24) t2Yl7] t3 (CR25R26) t4~ (Yl8) a2~ ^C ( — Y16) ] a3~' ~~ (CR21R22) tl~ [ (CR23R24) t2Yl7] t3 (CR25R26) t4~ (Yl8) a2~ ^C ( — Y16) ] a3~'-(CR21R22) tl (Y17) a2 [C ( = Y16) ] a3 (CR23R24) t2-，~~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( 一 Yl6) ] (CR23R24) t2~ '~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a3 (CR23R24) t2_Yl5_ (CR23R24) t3~ ' ~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a^-ΙΑ (CR23R24) t2_Yl5_ (CR23R24) t3~'~~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a3 (CR23R24CR25R26Y19) t2 (CR27CR28) t3-
15.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中L1选自-CH2-, - (CH2) 2_，- (CH2) 3", - (CH2) 4_，- (CH2) 5_，- (CH2) 6_，-NH (CH2)-，-CH(NH2)CH2-,-(CH2) 4-C( = 0)-，- (CH2) 5-C( = 0)-，- (CH2) 6-C( = 0)-， -CH2CH2O-CH2O-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 2-CH20-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 3-CH20-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 2-C ( = 0)-， -CH2CH2O-CH2CH2NH-C ( = 0)-，.(CR21R22)tl[C(=Yi6)]a3Yi4(CR23R24)t2(CR25R26)t3
16.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中L2独立地选自 -(CR，21R，22) t，「[C( = Y，I6) ]a，3(CR，27CR，28) t，2-，
17.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中l2独立地选自 -ch2-, - (ch2) 2_，- (ch2) 3", - (ch2) 4_，- (ch2) 5_，- (ch2) 6_，- (ch2) nh--ch2ch(nh2)-,-0 (ch2)2-, -c( = 0)0 (ch2)3-, -c( = 0) nh (ch2)3-,-c( = 0) (ch2)2-, -c( = 0) (ch2)3-,-ch2-c ( = 0)-0 (ch2)3-,-ch2-c ( = 0) -nh(ch2) 3-,-ch2-oc ( = 0)-0 (ch2)3-,-ch2-oc ( = 0)-nh (ch2)3-,-(ch2) 2-c( = 0) -o(ch2)3-,-(ch2) 2-c ( = 0) -nh(ch2)3-,-ch2c ( = 0)0 (ch2)2-o- (ch2)2-,-ch2c ( = 0) nh (ch2)2-o- (ch2)2-,-(ch2) 2c ( = 0) 0 (ch2) 2-0- (ch2) 2-,-(ch2) 2c( = 0) nh (ch2)2-o- (ch2)2-,-ch2c ( = 0)0 (ch2ch2o)2ch2ch2-,-(ch2) 2c( = 0)0 (ch2ch2o)2ch2ch2-,-(CH2CH2O)2-, -CH2CH2O-CH2O-.-(ch2ch2o) 2-ch2ch2nh-，- (ch2ch2o) 3-ch2ch2nh_，-ch2ch2o-ch2ch2nh-,-ch2-o-ch2ch2o-ch2ch2nh-,-ch2-o- (ch2ch2o) 2-ch2ch2nh-, -ch2-o-ch2ch2o-, -ch2-o- (ch2ch2o) 2-，
18.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中Ln_13和L’ n_13独立地选自 -(CR31IUtll-;和-Y26 (C 式中，Y26 是 0、NR33 或 S ；R31-S2独立地选自氢、OH、CV6烷基Cp6烷基、C3_12支链烷基、C3_8环烷基、Cp6取代烷基、 C3_8取代环烷基、C1^6杂烷基、取代Cp6杂环基、CV6烷氧基、苯氧基和CV6杂烷氧基；和I^3选自氢，C1^6烷基，C3_12支链烷基、C3_8环烷基、Cp6取代烷基、C3_8取代环烷基、CV6 杂烷基S、取代CV6杂环基、C1^6烷氧基、苯氧基和Ch6杂烷氧基；和 (ql)是零或正整数。
19.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中Ln_13和L’n_13独立地选自 -CH2-, - (CH2) 2_，- (CH2) 3", - (CH2) 4_，- (CH2) 5_，- (CH2) 6_，-0 (CH2) 2_，-0 (CH2) 3", -0 (CH2) 4_，-0 (CH2) 5_，-0 (CH2) 6_，-(CH2CH2O) -CH2CH2-,-(CH2CH2O)2-CH2CH2-,-C( = 0)0 (CH2)3-, -C( = 0) NH (CH2)3-,-C( = 0) (CH2)2-, -C( = 0) (CH2)3-,-CH2-C ( = 0)-0 (CH2)3-,-CH2-C ( = 0) -NH(CH2) 3-,-CH2-OC ( = 0)-0 (CH2)3-,-CH2-OC ( = 0)-NH (CH2)3-,-(CH2) 2-C( = 0) -O(CH2)3-,-(CH2) 2-C ( = 0) -NH(CH2)3-,-CH2C ( = 0)0 (CH2)2-O- (CH2)2-,-CH2C ( = 0) NH (CH2)2-O- (CH2)2-,-(CH2) 2C ( = 0) 0 (CH2) 2-0- (CH2) 2-,-(CH2) 2C( = 0) NH (CH2)2-O- (CH2)2-,-CH2C ( = 0)0 (CH2CH2O)2CH2CH2-，和-(CH2) 2C( = 0)0 (CH2CH2O) 2CH2CH2-。
20.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中X(Q1)(Q2) (Q3)基选自
21.按照权利要求20的化合物，其特征在于式中X(Q1) (Q2) (Q3)基是
22.按照权利要求1的化合物，其特征在于式中V (Q，J (Q，2) (Q，3)基选自
23.按照权利要求22的化合物，其特征在于式中X，(Q，O (Q，2) (Q，3)基是
24.按照权利要求1的化合物，其特征在于选自
25.一种纳米粒子组合物包括化学式(I)的化合物。
26.按照权利要求25的纳米粒子组合物，其特征在于还包括致融类脂质和PEG脂质。
27.按照权利要求25的纳米粒子组合物，其特征在于其中化学式(I)的化合物选自
28.按照权利要求沈的纳米粒子组合物，其特征在于所述的致融类脂质选自D0PE， DOGP, POPC, DSPC, EPC，及其组合。
29.按照权利要求沈的纳米粒子组合物，其特征在于所述的PEG脂质选自 PEG-DSPE，聚乙二醇一二棕榈酰醇胺，C16m聚乙二醇一神经酰胺及其组合。
30.按照权利要求沈的纳米粒子组合物，其特征在于还包括胆固醇。
31.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于所述的化学式(I)的化合物占纳米粒子组分中脂肪总量的摩尔比范围约10% 99.9%。
32.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于所述的化学式(I)的化合物占纳米粒子组分中脂肪总量的摩尔比范围约15% 25%。
33.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于其中含有化学式(I)的化合物的阳离子脂质、以非胆固醇为基础的致融类脂质、PEG脂质和胆固醇占纳米粒子组分中脂肪总量的摩尔比例约 15-25% 20-78% 0-50% 2_10%。
34.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于选自结构式(I)的化合物、二酰磷脂酰胆碱、与磷脂酰乙醇胺偶联的PEG(PEG-PE)，和胆固醇的混合物；结构式(I)的化合物、二酰磷脂酰乙醇胺、与磷脂酰乙醇胺偶联的PEG(PEG-PE)，和胆固醇的混合物；结构式(I)的化合物、二酰磷脂酰胆碱、与二酰磷脂酰胆碱偶联的PEG(PEG-PE)，和胆固醇的混合物；结构式(I)的化合物、二酰磷脂酰胆碱、与神经酰胺(PEG-Cer)偶联的PEG，和胆固醇的混合物；和结构式(I)的化合物、二酰磷脂酰胆碱、与二酰磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)偶联的PEG、与神经酰胺偶联的PEG(PEG-Cer)，和胆固醇的混合物。
35.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于其中化学式(I)的化合物、 DOPE、胆固醇和C16m聚乙二醇一神经酰胺占纳米粒子组分中脂肪总量的摩尔比例约 17% 60% 20% 3%。
36.按照权利要求30的纳米粒子组合物，其特征在于其中化学式(I)的化合物、 DOPE、胆固醇、PEG-DSPE和C16m聚乙二醇一神经酰胺占纳米粒子组分中脂肪总量的摩尔比例约 18% 60% 20% 1% 1%。
37.一种含有核酸的纳米粒子封存在权利要求30的纳米粒子组合物。
38.按照权利要求37的纳米粒子，其特征在于所述的核酸是单链或双链的寡核苷酸。
39.按照权利要求37的纳米粒子，其特征在于所述的核酸选自脱氧核苷酸，核糖核苷酸锁核酸(LNA)，短干扰RNA (siRNA)，微RNA (miRNA)，适配体，肽骨架核酸(PNA)，磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)，三环-DNA，双链寡核苷酸(诱导0DN)，催化RNA序列(RNAi)，适配体，镜像异构体，CpG低聚体及其组合。
40.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸是一种反义寡核苷酸。
41.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有磷酸二酯或硫代磷酸链接基，及其组合。
42.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有LNA。
43.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸有8 50的核苷酸。
44.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸抑制基因表达，促进血管再生基因，有利于细胞增殖通路的基因，病毒感染因子基因和促进抗炎通路的基因。
45.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸选自反义bcl-2寡核苷酸，反义HIF-I α寡核苷酸，反义存活素寡核苷酸，反义ErbB3寡核苷酸，反义PIK3CA寡核苷酸，反义HSP27寡核苷酸，反义雄激素受体寡核苷酸，反义Gli2寡核苷酸和反义β -连环蛋白寡核苷酸。
46.按照权利要求38的纳米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有在SEQID NO :1， SEQ ID NOs 2 禾口 3，SEQ ID NO :4，SEQ ID NO :5，SEQ ID NO :6，SEQ ID NO :7，SEQ ID NO 8，SEQ ID NO 9, SEQ ID NO 10, SEQ ID NO: 11，SEQ ID NO 12, SEQ ID NO 13, SEQ ID NO: 14，SEQ ID NO :15 JPSEQ ID NO :16中的8个或更多的连续核酸，并且每一个核酸是天然或改良后的核酸。
47.按照权利要求37的纳米粒子，其特征在于所述的核酸和化学式(I)的化合物的电荷比范围约1 20至20 1。
48.按照权利要求37的纳米粒子，其特征在于所述的纳米粒子的大小范围约50nm ·150nmo
49.对于哺乳动物的治疗方法包括依哺乳动物所需对其使用权利要求37的纳米粒子。
50.把寡核苷酸引入细胞的方法包括使细胞与权利要求37的粒子接触。
51.抑制人类细胞或细胞组织的基因表达的方法包括使人类细胞或细胞组织与权利要求37的粒子接触。
52.按照权利要求51的方法，其特征在于所述的细胞或细胞组织是癌细胞或癌细胞组织。
53.哺乳动物基因表达的下调方法包括依哺乳动物所需对其使用一定有效量的权利要求37的纳米粒子。
54.抑制癌细胞生长或增殖的方法包括使癌细胞和权利要求37的纳米粒子接触。
55.按照权利要求M的方法，还包括使用抗癌药物。
全文摘要
本发明涉及一种用于核酸运载的可释放阳离子脂质和纳米粒子组分以及用其调整目标基因表达的方法。特别地，本发明涉及阳离子脂质含有酸易变连接基及含有其的纳米粒子组分。
文档编号A01N43/04GK102231952SQ200980145922
公开日2011年11月2日 申请日期2009年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者乌德春, 史连军, 彦魏丽, 赵洪, 马克西姆·瑞真 申请人:安龙制药公司