双重衍生化壳聚糖纳米颗粒及制备方法和使用其体内基因转移的方法与流程

技术特征：

1.壳聚糖-衍生物纳米颗粒，

其包含用精氨酸(Arg)和式VII的亲水性多元醇(HP)官能化的壳聚糖：

其中：

R²选自：H和羟基；

R³选自：H和羟基；且

X选自：被一个或多个羟基取代基任选取代的C2-C6亚烷基；

前提是所述亲水性多元醇不是葡萄糖酸。

2.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述亲水性多元醇具有羧基。

3.如权利要求2所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述亲水性多元醇是苏糖酸。

4.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述亲水性多元醇是选自由以下组成的组的糖：甘油醛、苏阿糖、赤藓糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、葡萄糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖和塔罗糖。

5.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述亲水性多元醇选自由以下组成的组：2,3-二羟基丙酸；2,3,4,5,6,7-六羟基庚醛；2,3,4,5,6-戊羟基己醛；2,3,4,5-四羟基己醛；和2,3-二羟基丙醛。

6.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其包含含在官能化前平均分子量小于65kDa、平均小于400葡糖胺单体单元、N/P比率为2至20、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势至少0mV、多分散指数(PDI)小于0.5且核酸浓度大于0.5mg/ml的壳聚糖分子的壳聚糖-核酸多聚物，其中所述壳聚糖-核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述壳聚糖-核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于100％。

7.如权利要求6所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖-核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于100％。

8.如权利要求7所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖-核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于100％。

9.如权利要求8所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖-核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于100％。

10.如权利要求6所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中在室温下在至少6小时内所述壳聚糖-核酸多聚物的平均直径增加小于50％。

11.如权利要求7所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中在室温下在至少12小时内所述壳聚糖-核酸多聚物的平均直径增加小于50％。

12.如权利要求8所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中在室温下在至少24小时内所述壳聚糖-核酸多聚物的平均直径增加小于50％。

13.如权利要求9所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于100％。

14.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述纳米颗粒具有1:1至10:1的Arg最终官能化程度：HP最终官能化程度比率。

15.如权利要求14所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述Arg最终官能化程度：HP最终官能化程度比率为3:1至7:1。

16.如权利要求15所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述Arg最终官能化程度：HP最终官能化程度比率为5:1。

17.如权利要求4所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述亲水性多元醇是葡萄糖。

18.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖衍生物具有3-110kDa的平均分子量。

19.如权利要求18所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖衍生物具有5-25kDa的平均分子量。

20.如权利要求1所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒，其中所述壳聚糖衍生物具有小于25kDa的平均分子量。

21.一种组合物，其包含权利要求1-20中任一项所述的纳米颗粒，其中所述壳聚糖与核酸复合以形成双重衍生化的(DD)壳聚糖核酸多聚物。

22.如权利要求21所述的组合物，其中所述核酸是DNA或RNA。

23.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的胺与磷酸根的比率为2至100。

24.如权利要求23所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的胺与磷酸根的比率为2至50。

25.如权利要求24所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的胺与磷酸根的比率为2至30。

26.如权利要求25所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的胺与磷酸根的比率为2至15。

27.如权利要求21所述的组合物，其中所述多聚物包含在官能化前平均分子量小于15kDa的壳聚糖。

28.如权利要求27所述的组合物，其中所述多聚物包含在官能化前平均分子量小于10kDa的壳聚糖。

29.如权利要求28所述的组合物，其中所述多聚物包含在官能化前平均分子量小于5kDa的壳聚糖。

30.如权利要求21所述的组合物，其中所述组合物具有3.0-8.0的pH。

31.如权利要求30所述的组合物，其中所述组合物具有4.0-7.0的pH。

32.如权利要求31所述的组合物，其中所述组合物具有4.5-6.5的pH。

33.如权利要求22所述的组合物，其中所述RNA为反义RNA、siRNA、短发夹RNA、mRNA、微小RNA或酶促RNA。

34.如权利要求21所述的组合物，其中所述核酸选自由锁核酸(LNA)、二醇核酸(GNA)和苏阿糖核酸(TNA)组成的组。

35.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的平均多分散指数(PDI)小于0.5。

36.如权利要求35所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的平均多分散指数(PDI)小于0.4。

37.如权利要求36所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的平均多分散指数(PDI)小于0.3。

38.如权利要求37所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物的平均多分散指数(PDI)小于0.25。

39.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化之前平均分子量小于50kDa、平均小于310个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至20、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势为至少0mV、多分散指数(PDI)小于0.5并且核酸浓度大于0.5mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于100％。

40.如权利要求39所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于100％。

41.如权利要求40所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于100％。

42.如权利要求41所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于100％。

43.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化之前平均分子量小于65kDa、平均小于400个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至20、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势为+1至+40mV、多分散指数(PDI)小于0.4并且核酸浓度大于0.5mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于50％。

44.如权利要求43所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于50％。

45.如权利要求44所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于50％。

46.如权利要求45所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于50％。

47.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化之前平均分子量小于40kDa、平均小于250个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至20、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势为+1至+30mV、多分散指数(PDI)小于0.3并且核酸浓度大于0.5mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于50％。

48.如权利要求47所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于50％。

49.如权利要求48所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于50％。

50.如权利要求49所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于50％。

51.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化前平均分子量小于30kDa、平均小于190个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至5、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势为+1至+30mV、多分散指数(PDI)小于0.25并且核酸浓度大于0.5mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于25％。

52.如权利要求51所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于25％。

53.如权利要求52所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于25％。

54.如权利要求53所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于25％。

55.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化前平均分子量小于30kDa、平均小于190个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至5、平均流体力学直径小于500nm、在酸性pH下平均ζ电势为+1至+30mV、多分散指数(PDI)小于0.25并且核酸浓度大于0.75mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于25％。

56.如权利要求55所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于25％。

57.如权利要求56所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于25％。

58.如权利要求57所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于25％。

59.如权利要求21所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物包含在官能化前平均分子量小于15kDa、平均小于95个葡糖胺单体单元、N/P比率为2至5、平均流体力学直径小于200nm、在酸性pH下平均ζ电势为+1至+30mV、多分散指数(PDI)小于0.25并且核酸浓度大于1.0mg/ml的壳聚糖分子，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物基本上不含沉淀的多聚物，并且所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少6小时内它们的平均直径增加小于50％。

60.如权利要求59所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少12小时内它们的平均直径增加小于50％。

61.如权利要求60所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少24小时内它们的平均直径增加小于50％。

62.如权利要求61所述的组合物，其中所述DD-壳聚糖核酸多聚物是尺寸稳定的，因为在室温下在至少48小时内它们的平均直径增加小于50％。

63.如权利要求21-62中任一项所述的组合物，其中所述核酸编码选自由以下组成的组的治疗性蛋白质：胰岛素、瘦素、胰高糖素拮抗剂、GLP-1、GLP-2、胃饥饿素、缩胆囊素、生长激素、凝血因子、PYY、红细胞生成素、炎症抑制剂、IL-10、IL-17拮抗剂、TNFα拮抗剂、生长激素释放激素或甲状旁腺激素。

64.如权利要求63所述的组合物，其中所述核酸编码选自由胰岛素、胰高糖素拮抗剂、GLP-1和瘦素组成的组的治疗性蛋白质。

65.如权利要求63所述的组合物，其中所述核酸编码选自由IL-10、TNFα拮抗剂和IL-17拮抗剂组成的组的治疗性蛋白质。

66.如权利要求63所述的组合物，其中所述核酸编码选自由瘦素、缩胆囊素、PYY和GLP-1组成的组的治疗性蛋白质。

67.如权利要求63所述的组合物，其中所述核酸编码IL-10。

68.如权利要求21-62中任一项所述的组合物，其中所述亲水性多元醇是葡萄糖。

69.如权利要求63所述的组合物，其中所述亲水性多元醇是葡萄糖。

70.权利要求21至69中任一项所述的组合物在制备用于将核酸分子递送至细胞的药物中的用途。

71.如权利要求70所述的用途，其中所述细胞在体内。

72.包含权利要求21所述的DD-壳聚糖核酸多聚物的药物组合物。

73.如权利要求72所述的药物组合物，其中所述核酸是治疗性核酸。

74.包含权利要求1-20中任一项所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒的组合物在制备用于治疗糖尿病的药物中的用途，其中所述纳米颗粒与编码胰岛素、胰高糖素拮抗剂、GLP-1或瘦素的核酸分子复合以形成双重衍生化的(DD)壳聚糖核酸多聚物。

75.包含权利要求1-20中任一项所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒的组合物在制备用于治疗炎性肠病的药物中的用途，其中所述纳米颗粒与编码IL-10、TNFα拮抗剂或IL-17拮抗剂的核酸分子复合以形成双重衍生化的(DD)壳聚糖核酸多聚物。

76.包含权利要求1-20中任一项所述的壳聚糖-衍生物纳米颗粒的组合物在制备用于治疗肥胖症的药物中的用途，其中所述纳米颗粒与编码瘦素、缩胆囊素、PYY或GLP-1的核酸分子复合以形成双重衍生化的(DD)壳聚糖核酸多聚物。