一种聚合物包裹的脂质纳米粒及其制备方法、药物制剂

本发明属于生物工程，具体涉及一种聚合物包裹的脂质纳米粒及其制备方法、药物制剂。

背景技术：

1、rna[例如mrna(信使rna)，self-amplifying rna(sarna)(自我复制rna) 和sirna(小干扰rna)]和dna(例如质粒)等生物大分子具有多种应用，包括疫苗和基因治疗。例如，mrna和sarna已在临床前和临床试验中针对多种疫苗适应症进行了测试，如流感、狂犬病、hiv、寨卡病毒、埃博拉病毒及肿瘤疫苗等等。针对covid-19 的rna疫苗的例子包括目前已上市的moderna mrna-1273，辉瑞和biontech mrna疫苗bnt162b2等，同时也包括伦敦帝国理工的(sarna)疫苗。mrna通常是可翻译有效的抗原部分，而sarna则不仅包含了目标抗原蛋白的信息，同时还使rna具有在胞内自我复制的能力。因此sarna可在极低的用量下产生大量的目标蛋白(是mrna用量的十分之一或百分之一)。

2、尽管mrna及sarma在疫苗及其他治疗方面具有广阔的应用前景，但它们的商业应用仍面临巨大挑战。rna分子非常不稳定，在体外暴露的环境中非常容易降解，因此 rna需要保存在极低的环境中，任何“冷链”的中断或破坏都会显著降低rna的生物活性。例如，辉瑞和biontech的mrna疫苗bnt162b2需要在-70℃下保存，保质期最长可延长6个月。而辉瑞公司的疫苗运输船，每5天重新装满干冰，最多可存储30天。到达医院后，含有sarna的疫苗可在2～8℃冷藏条件下保存5天。而moderna的mrna 疫苗则需存放在-20℃的环境下。因此，开发在2～8℃下及非冷链条件下稳定的核酸类递送系统用于疫苗或其它治疗方面，对于其整体的供应、分配和调度等至关重要，也具有很高的挑战性。

3、在过去的几十年里，生物工程和纳米技术的进步产生了许多运载技术。脂质体作为研究最广泛的mrna传递系统，需要带正电荷才能静电捕获mrna，且需要具备一定的正电荷密度才能保证可突破溶酶体屏障。然而，脂质体中的负载物很容易泄漏，因为脂质膜在与带负电荷的细胞膜相互作用时很容易被破坏。此外，脂质体的表面电荷会影响其聚集行为，并影响体内注射后对血清蛋白的吸附。脂质体表面的电荷将导致mrna的快速清除，降低体内转染效率。

4、聚合物囊泡也被研究用于寡核苷酸的传递，然而阳离子聚合物的合成由于其复杂的生物学要求而需要相当复杂的过程。此外，由于mrna及sarna相对于寡核苷酸具有更大的分子量和不稳定性，使得高效的sarna递送更加困难。尽管也有过一些聚合物囊泡递送系统可成功递送mrna或sarna，但它们都需新鲜制备或保存在-80℃下以备后续使用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种聚合物包裹的脂质纳米粒及其制备方法、药物制剂，本发明提供的聚合物包裹的脂质纳米粒能够使核酸类负载物(尤其是rna)在2～8℃的温度下保持长时间的稳定性，可以实现在非冷链储存条件下进行运输。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚合物包裹的脂质纳米粒，包括聚合物囊泡和包封在所述聚合物囊泡中的脂质；构成所述聚合物囊泡的聚合物为两亲性嵌段共聚物；所述两亲性嵌段共聚物中含有亲水性聚合物嵌段和疏水性聚合物嵌段，所述亲水性聚合物嵌段的质量百分含量为20～50％；所述脂质包括阳离子脂质。

3、优选的，所述亲水性聚合物嵌段包括聚醚、聚氨基酸、聚(2-甲基氧唑啉)、聚(2-甲基氧唑啉)、聚酰胺、聚烯醇、聚烯酸、聚磷酸酯、聚醚衍生物、聚氨基酸衍生物、聚(2-甲基氧唑啉)衍生物、聚(2-甲基氧唑啉)衍生物、聚酰胺衍生物、聚烯醇衍生物、聚烯酸衍生物和聚磷酸酯衍生物中的一种或几种；

4、所述疏水性聚合物嵌段包括聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丁二烯、聚乳酸、聚乳酸-聚羟基乙酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯衍生物、聚碳酸酯衍生物、聚乙烯衍生物、聚丁二烯衍生物、聚乳酸衍生物、聚乳酸-聚羟基乙酸衍生物、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯衍生物和聚苯乙烯衍生物中的一种或几种。

5、优选的，所述两亲性嵌段共聚物的重均分子量为4～100kda；

6、所述两亲性嵌段共聚物中亲水性聚合物嵌段的重均分子量为2～20kda。

7、优选的，所述阳离子脂质包括(2,3-二油酰基-丙基)-三甲基氯化铵、二油酰丙基氯化三甲铵、乙基磷脂酰胆碱、3β-[n-(n',n'-二甲基氨基乙烷)-氨基甲酰基]胆固醇、n4-胆固醇-亚精胺、1,2-二醇基氧基-3-二甲基氨基丙烷、溴化三甲基-2,3-油酰氧基丙基铵、三氟乙酸二甲基-2,3-二油烯氧基丙基-2-(2-精胺甲酰氨基)乙基铵、溴化三甲基十二烷基铵、溴化三甲基十四烷基铵、溴化三甲基十六烷基铵、溴化二甲基双十八烷基铵、溴化二甲基-2-羟乙基-2,3-二油酰氧基内基铵、溴化二甲基-2-羟乙基-2,3-二油烯氧基内基铵、溴化二甲基-3-羟丙基-2,3-二油烯氧基内基铵、溴化二甲基-4-羟丁基-2,3-二油烯氧基内基铵、溴化二甲基巧-羟戊基-2,3-二油烯氧基内基铵、溴化二甲基-2-羟乙基-2，3-双十六烷氧基丙基铵、溴化二甲基-2-羟乙基-2,3-双十八烷氧基丙基铵和d-lin-mc3-dma中的一种或几种；

8、所述脂质还包括辅助脂质，所述辅助脂质包括磷脂酰乙醇胺、二油酰磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、胆固醇、二油酰基磷脂酰乙醇胺。

9、优选的，所述两亲性嵌段共聚物和脂质的摩尔比为0.01～1:1。

10、优选的，还包括稳定剂，所述稳定剂被包裹在聚合物包裹的脂质纳米粒的内部和/或位于所述聚合物包裹的脂质纳米粒的外部。

11、优选的，所述稳定剂包括碳水化合物、多元醇、表面活性剂、药学上可接受的复合物和药学上可接受的盐中的一种或几种。

12、优选的，所述聚合物包裹的脂质纳米粒优选还包括靶向配体。

13、本发明提供了上述技术方案所述聚合物包裹的脂质纳米粒的制备方法，包括以下步骤：

14、将两亲性嵌段共聚物和脂质溶解于有机溶剂中，得到有机相；所述两亲性嵌段共聚物中亲水性聚合物嵌段的质量百分含量为20～50％；所述脂质包括阳离子脂质；

15、将所述有机相和水混合后进行自组装包覆，除去有机溶剂，得到所述聚合物包裹的脂质纳米粒。

16、本发明提供了一种药物制剂，包括聚合物包裹的脂质纳米粒和负载物；所述聚合物包裹的脂质纳米粒为上述技术方案所述聚合物包裹的脂质纳米粒或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚合物包裹的脂质纳米粒；所述负载物包括核酸。

17、优选的，所述聚合物包裹的脂质纳米粒中的两亲性嵌段共聚物和负载物的质量比为 5～1000:1；

18、所述负载物还包括肽、蛋白质、抗体、单糖、双糖、多糖、小分子疏水性药物或小分子亲水性药物。

19、本发明提供了一种聚合物包裹的脂质纳米粒(简写为pe-lnp)，包括聚合物囊泡和包封在所述聚合物囊泡中的脂质；构成所述聚合物囊泡的聚合物为两亲性嵌段共聚物；所述两亲性嵌段共聚物中含有亲水性聚合物嵌段和疏水性聚合物嵌段，所述亲水性聚合物嵌段的质量百分含量为20～50％；所述脂质包括阳离子脂质。本发明通过限定两亲性嵌段共聚物中亲水性聚合物嵌段和疏水性嵌段聚合物的质量比能够使聚合物形成囊泡结构，同时使脂质包封在囊泡中；在本发明中，具有囊泡结构的聚合物外壳具有较高的机械强度能够减少负载物的泄露，从而提高负载物(尤其是核酸类rna)的稳定性，利于其在2～8℃甚至室温条件长期存储，能够在非冷链条件下进行运输。

20、本发明提供了上述技术方案所述聚合物包裹的脂质纳米粒的制备方法。本发明提供的制备方法操作简单，制备条件温和，生产成本低，适宜工业化生产。

21、本发明还提供了一种药物制剂，包括聚合物包裹的脂质纳米粒和负载物；所述聚合物包裹的脂质纳米粒为上述技术方案所述聚合物包裹的脂质纳米粒或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚合物包裹的脂质纳米粒；所述负载物包括核酸。本发明提供的药物制剂中聚合物包裹的脂质纳米粒具有较高的机械强度能够减少负载物的泄露，从而提高负载物(尤其是核酸类rna)的稳定性，利于其在2～8℃甚至室温及非冷链条件下运输及长期存储。