甘油磷酰乙醇胺系列化合物及包括其的脂质纳米药物载体

本发明属于核酸药物递送领域，主要涉及一种甘油磷酰乙醇胺骨架化合物及包括其的脂质纳米药物载体。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、目前用于核酸药物递送的脂质纳米颗粒(lnp)主要由四种组分组成，包括阳离子/可电离脂质、中性辅助磷脂、胆固醇以及peg化脂质。这四种成分可以通过微流控设备包裹核酸药物而得到脂质纳米颗粒。目前已经有三款基于lnp的核酸药物上市销售，2018年首款基于lnp技术的核酸药物patisiran成功上市，该药物是用于治疗遗传性甲状腺素介导的淀粉样变性多发性神经病的首款sirna药物。另外两款为新冠疫情期间附条件上市的mrna疫苗。近年来有数十亿剂基于lnp技术的mrna药物被广泛的接种并且阻止了新冠病毒对健康人群的伤害，证明了lnp技术在mrna药物递送中具有良好的安全性和优异的免疫效果。

3、lnp对核酸药物具有较高的包封率，通常在80％以上，并且能够保护核酸免受体内各种酶的降解。但是基于lnp的核酸药物多集中在肝病和疫苗领域，目前虽然有大量的核酸药物处于不同的临床实验阶段，但是尚未有靶向其他器官的核酸药物进入临床研究。

4、现有专利cn116212031a公开了由硫辛酸、聚乙二醇和磷酰乙醇胺磷脂三个部分和链接这三个部分的化学键组成的黏膜黏附性脂质材料(dspe-peg-la)，该材料虽然可以构建为lnp并进一步制备为具有黏膜黏附作用的核酸药物，但是peg链段具有较强的柔性，在lnp的组装过程中疏水的硫辛酸容易被裹在lnp的内部疏水内核中，导致二硫戊环难以暴漏在lnp表面，进而影响其促进细胞内吞的功能。另外，dspe-peg-la在lnp的处方的优选用量一般在1％-5％，这极大限制了二硫戊环在lnp中的含量范围。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种甘油磷酰乙醇胺骨架化合物及包括其的脂质纳米药物载体。本发明设计了一种新型化合物用于核酸药物的递送，该化合物中存在二硫戊环结构，可以与细胞表面的巯基发生化学反应，从而促进lnp的内吞，提高核酸药物进入细胞的能力。本发明将二硫戊环结构修饰在甘油磷酰乙醇胺脂质的磷酸亲水端，相比于dspe-peg-la，本发明设计的带有二硫戊环结构的甘油磷酰乙醇胺脂质材料可以使二硫戊环结构更充分的暴漏在lnp的表面，使用本发明的脂质材料制备的lnp表面会暴漏更多的二硫戊环，能够进一步促进黏膜细胞对lnp的内吞。本发明的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物在lnp处方中具有较宽的调节范围，可以提高lnp中二硫戊环的含量。本发明的核酸脂质纳米颗粒组合物以及药物制剂可以用于核酸药物的眼部递送、肺部吸入递送以及鼻腔喷雾，为核酸药物的肝外递送提供了新的选择。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种甘油磷酰乙醇胺骨架化合物，具有如式(i)所示的结构：

4、

5、其中，r1和r2各自独立地为c1-24烷基或者c1-24烯基中的一种，a1为亚甲基、1,2-乙二基、1,3-丙二基、1-甲基-1,2-乙二基、1,2-异丙基、1-甲基-1,3-丙二基、2-甲基-1,3-丙二基、1,4-丁二基、1,5-戊二基、1-甲基-1,4-丁二基、2-甲基-1,4-丁二基、3-甲基-1,4-丁二基、2，2-二甲基-1,3-丁二基、1,6-己二基、1-甲基-1,5-戊二基、2-甲基-1,5-戊二基、3-甲基-1,5-戊二基、1-乙基-1,4-丁二基或2-乙基-1,4-丁二基。

6、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物的制备方法，包括以下步骤：

7、将如式(ii)所示的化合物搅拌溶解于氯仿中，加入羰基二咪唑后遮光搅拌，再加入如式(iii)所示的化合物，避光反应，反应结束后旋蒸除去氯仿，柱层析得到所述甘油磷酰乙醇胺骨架化合物；

8、

9、

10、优选地，式(ii)所示的化合物、羰基二咪唑和如式(iii)所示的化合物的摩尔比为1:0.75～0.85:1.05～1.15。

11、优选地，避光反应温度为29～31℃，时间为22～26h。

12、第三方面，本发明提供了一种脂质纳米药物载体，包括第一脂质化合物和第二脂质化合物，所述第一脂质化合物包括如第一方面所述的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、互变异构体、溶剂化物、螯合物、非共价复合物中的一种或多种，所述第二脂质化合物包括阳离子或可电离脂质、甾醇和两亲性脂质。

13、优选地，所述阳离子或可电离脂质包括dlindma、dodma、dlin-mc2-mpz、dlin-kc2-dma、dotap、c12-200、sm-102和alc-0315中的一种或多种；

14、所述两亲性脂质包括peg-dspe、peg-pe、peg-dmg、peg-c14、peg-c-dma、peg修饰的神经酰胺、peg修饰的二烷基胺、peg修饰的二酰基甘油、吐温-20、吐温-80、peg-dpg、peg-s-dmg、peg-c-domg和galnac-peg-dsg中的一种或多种。

15、优选地，所述第一脂质化合物、所述阳离子或者可电离脂质、所述甾醇和所述两亲性脂质的摩尔比为2～20:10～65:20～55:0.2～20。

16、优选地，所述第一脂质化合物、所述阳离子或者可电离脂质、所述甾醇和所述两亲性脂质的摩尔比为5～10:30～50:35～55:0.5～10。

17、第四方面，本发明提供了一种核酸脂质纳米粒组合物，其粒径为30-300nm，包括如第三方面所述的脂质纳米药物载体和核酸药物，所述脂质纳米药物载体与所述核酸药物的质量比为1:1～20。

18、优选地，所述核酸药物包括dna、sirna、mrna、dsrna、反义核酸、微rna、反义微rna、antagomir、微rna抑制剂、微rna激活剂和免疫刺激性核酸中的一种或多种。

19、第五方面，本发明提供了一种药物制剂，包括如第四方面所述的核酸脂质纳米粒组合物、药学上可接受的缓冲盐、渗透压调节剂和助悬剂。

20、上述本发明的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：

21、本发明的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物中二硫戊环位于亲水的磷酸端，在lnp的组装过程中，二硫戊环在lnp的表面的暴漏量较大，更容易与细胞表面的巯基发生作用。

22、本发明的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物在lnp处方中的调节范围较广，可以在较大的范围内调节lnp中二硫戊环的含量，促进黏膜细胞对lnp的内吞。

23、使用egfp质粒作为模型核酸药物，基于甘油磷酰乙醇胺骨架化合物的核酸脂质纳米颗粒组合物具有优异的转染效果。基于上述组合物的药物制剂在核酸的肺部吸入给药、眼部给药、鼻腔给药中具有广阔的应用前景。

24、本发明所提供的甘油磷酰乙醇胺骨架化合物合成路线简单，提纯过程方便，具有优异的市场前景。