可离子化脂质化合物及其在核酸递送领域的应用的制作方法

本发明涉及生物医药和药物制剂学领域，特别是一种可离子化脂质化合物及其在核酸递送领域的应用。

背景技术：

1、核酸包括小干扰rna(sirna)、信使rna(mrna)、微rna(mirna)、反义寡核苷酸(aso)、质粒和免疫刺激性核酸等，可以通过多种作用机制发挥调控作用。以mrna为例，在细胞质中，核糖体结合在mrna分子上,将特定的核苷酸序列转换为氨基酸序列，它无需进入细胞核，因此不会带来基因突变的风险。mrna药物本身具备诸多优势，包括研发周期短、抗原选择广泛、安全性高、低剂量、稳定表达等特点。然而从起效机制来看，mrna药物面临着两个生物屏障。首先当核酸药物进入人体，由于分子量较大，分子被攻击破坏的位点较多，因此稳定性差，在体内容易被降解。此外mrna本身负电性和亲水性极强，因此不易跨过细胞膜，体内递送效率极低。如何将mrna有效地递送到细胞内是发挥其药效的关键技术。

2、现有技术的状况及不足：

3、目前，应用最为广泛和成熟的核酸药物递送技术为脂质纳米颗粒(lnp)，它可以保护核酸在体内不被迅速降解，延长循环时间，助力药物突破细胞外屏障和细胞内屏障从而发挥药效。lnp一般由四种组分构成，包括可离子化/阳离子脂质，peg修饰的脂质，辅助磷脂以及胆固醇。其中，可离子化脂质在其中扮演着最重要的角色，该种化合物一方面可以有效的负载核酸药物，另一方面可以在特定的酸性环境中质子化，从而提高溶酶体逃逸的能力。可离子化脂质化合物仍旧是限制高性能lnp开发的主要制约因素。因此，开发一种新型、高效、低毒的可离子化脂质具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可离子化脂质化合物及其在核酸递送领域的应用，本发明的化合物合成方法条件温和、合成路线产品产率较高的合成路线；本发明的化合物制备成的lnp具有高的溶酶体逃逸能力，核酸递送效率高，低毒安全性高，具有重要的应用价值。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

3、可离子化脂质化合物，为以下式(1)结构的化合物：

4、

5、g1为吡啶、喹啉或其衍生物；

6、l1选自：

7、

8、g2为以下式(2)、(3)的结构式：

9、

10、其中，l2为c3-c9亚烷基；r1、r2各自独立的为c3-c9烷基；

11、g3为以下式(4)、(5)的结构式：

12、

13、其中，l3为c3-c9亚烷基；r3、r4各自独立的为c3-c9烷基。

14、前述的可离子化脂质化合物，其-c(r1)r2或-c(r3)r4选自如下结构：

15、

16、前述的可离子化脂质化合物，包括如下化合物：

17、

18、

19、前述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，应用于包含阳离子脂质化合物的组合物、其立体异构体、其互变异构体或其在药学上可接受的盐.

20、前述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，包含阳离子脂质化合物的组合物包括：核酸活性分子，包裹核酸活性分子的lnp，药物试剂。

21、前述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，lnp按照质量百分比包括：一种或多种可电离的脂质化合物30-50％,辅助磷脂8-12％、胆固醇35-60％以及peg脂质1-3％。

22、前述的一种阳离子脂质化合物的应用，辅助磷脂包括：二硬脂酰磷脂酰胆碱(dspc)、(二油酰基卵磷脂)dopc、(二棕榈酰磷脂酰胆碱)dppc或(二油酰磷脂酰乙醇胺)dope中的一种或多种。

23、前述的一种阳离子脂质化合物的应用，peg脂质包括：dmg-peg2000或dsg-peg2000中的一种或多种。

24、前述的一种阳离子脂质化合物的应用，核酸活性分子选自mrna、sirna、aso、sarna、mirna、dna。

25、前述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，lnp的制备方法为：将可离子化脂质化学物、辅助磷脂、胆固醇和peg脂质溶解在乙醇中，得到脂质乙醇液；通过器件混合，将所述脂质乙醇液与核酸水溶液混合，得到了包裹核酸的脂质纳米颗粒。

26、本发明的有益之处在于：

27、1.通过在改进可电离脂质氨基头部结构，引入了吡啶基团，得到了一类新型结构的可离子化脂质。

28、2.将该类可离子化脂质化合物与辅助磷脂、胆固醇以及peg脂质组合可以得到尺寸均一、稳定性好的脂质纳米颗粒，同时可以高效稳定地包裹核酸活性分子。

29、3.相对于已商业化的sm102-lnp或mc3 lnp，本发明提出的含新型可离子化脂质化合物的lnp具有更高效的体外和体内细胞翻译表达水平，提升了核酸分子递送效率。

30、4.从小鼠实验可知本专利发明提出的含新型的吡啶基可离子化脂质的lnp对小鼠的毒副作用小，小鼠生存状态良好，安全性良好。

技术特征：

1.可离子化脂质化合物，其特征在于，为以下式(1)结构的化合物：

2.根据权利要求1所述的可离子化脂质化合物，其特征在于，所述-c(r1)r2或-c(r3)r4选自如下结构：

3.根据权利要求1所述的可离子化脂质化合物，其特征在于，包括如下化合物：

4.根据权利要求1所述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，其特征在于，应用于包含阳离子脂质化合物的组合物、其立体异构体、其互变异构体或其在药学上可接受的盐。

5.根据权利要求4所述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，其特征在于，所述包含阳离子脂质化合物的组合物包括：核酸活性分子，包裹所述核酸活性分子的lnp，药物试剂。

6.根据权利要求5所述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，其特征在于，所述lnp按照质量百分比包括：一种或多种可电离的脂质化合物30-50％,辅助磷脂8-12％、胆固醇35-60％以及peg脂质1-3％。

7.根据权利要求6所述的一种阳离子脂质化合物的应用，其特征在于，所述辅助磷脂包括：二硬脂酰磷脂酰胆碱(dspc)、(二油酰基卵磷脂)dopc、(二棕榈酰磷脂酰胆碱)dppc或(二油酰磷脂酰乙醇胺)dope中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的一种阳离子脂质化合物的应用，其特征在于，所述的peg脂质包括：dmg-peg2000或dsg-peg2000中的一种或多种。

9.根据权利要求6所述的一种阳离子脂质化合物的应用，其特征在于，所述核酸活性分子选自mrna、sirna、aso、sarna、mirna、dna。

10.根据权利要求5所述的可离子化脂质化合物在核酸递送领域的应用，其特征在于，所述lnp的制备方法为：将可离子化脂质化合物、辅助磷脂、胆固醇和peg脂质溶解在乙醇中，得到脂质乙醇液；通过器件混合，将所述脂质乙醇液与核酸水溶液混合，得到了包裹核酸的脂质纳米颗粒。

技术总结
本发明涉及生物医药领域，特别是公开了一种可离子化脂质化合物及其在核酸递送领域的应用，本发明的可离子化脂质化合物为以下结构的化合物：其中，G1为吡啶、喹啉或其衍生物；本发明的化合物合成方法条件温和、合成路线产品产率高；本发明的化合物制备成的LNP具有优秀的溶酶体逃逸能力，核酸递送效率高，低毒安全性高，具有重要的应用价值。

技术研发人员：莫凡
受保护的技术使用者：杭州纽安津生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17