一种N,N-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物及其制备方法和应用

本发明属于生物医药，特别涉及一种n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、脂质体是由磷脂双分子层组成的封闭囊泡状结构。脂质体具有好的生物相容性和生物可降解性，已被开发用于递送多种药物，包括小分子化疗药物、基因药物和蛋白质药物等。目前已经有多种以脂质体作为载体的药物经fda批准进入临床中应用，取得了较好的使用效果。

2、其中，阳离子脂质体在基因药物递送中具有重要应用价值，阳离子脂质体可以与dna或rna结合，形成复合物，帮助这些核酸进入细胞内，从而实现基因递送和表达。但是目前发展的阳离子脂质体细胞内释放基因不可控，要实现较好的转染效率需要使用较高正电荷的阳离子脂质体，但是这又会导致细胞毒性增加，这一技术难题有待解决。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何制备具有较高转染效率和较低细胞毒性的阳离子脂质体，为解决这一技术问题，本发明提供了一种n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物，结构式如下，

2、

3、本发明还提供了一种上述n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的制备方法：

4、(1)硫代二甘醇酸单胆固醇酯的制备

5、将胆固醇和硫代二甘醇酸酐共同溶解后，向其中加入n,n-二甲氨基吡啶(dmap)进行加热回流反应，反应后将溶剂旋干，使用乙酸乙酯和乙醇进行重结晶，得到纯化后的硫代二甘醇酸单胆固醇酯，反应式如下：

6、

7、(2)将步骤(1)中得到的硫代二甘醇酸单胆固醇酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edci)共同溶解后，向其中加入n,n-二甲基乙二胺进行搅拌反应，反应后将溶剂旋干，加水分散后于超纯水中透析后，离心后取上清冷冻干燥得到n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物，反应式如下：

8、

9、作为优选：步骤(1)中，胆固醇、硫代二甘醇酸酐、n,n-二甲氨基吡啶之间的摩尔比为1：1～2：0.5～1。

10、作为优选：步骤(1)中，将胆固醇和硫代二甘醇酸酐共同溶解在二氯甲烷中。

11、作为优选：步骤(2)中，硫代二甘醇酸单胆固醇酯、n,n-二甲基乙二胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐之间的摩尔比为1：1～2：2～10。

12、作为优选：步骤(2)中，将硫代二甘醇酸单胆固醇酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(edci)共同溶解在二氯甲烷中。

13、作为优选：步骤(2)中，搅拌反应在室温(25℃，下同)下进行。

14、本发明还提供了一种n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用。

15、作为优选：阳离子脂质体还包括卵磷脂，卵磷脂和n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的质量比为3～10：1。

16、作为优选：阳离子脂质体的制备方法为，将卵磷脂和n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物共同溶解后，将其中的溶剂旋干，加水分散后进行超声破碎，得到阳离子脂质体。

17、进一步地：卵磷脂和n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物共同溶解在乙醇中。

18、进一步地：超声破碎的功率为90w，时间为15分钟。

19、本发明的有益效果在于：基于n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的阳离子脂质体具有较低的正电荷程度(电位)，正电荷程度越低，对细胞的毒性也越低，使用安全性越高；同时基于该偶联物结构中的酯键易被酯酶水解、硫原子具有氧化响应性，使该阳离子脂质体能有效释放出负载的基因实现高效转染。因此该阳离子脂质体在组成上简单化的基础上，实现了较为全面的功效，可实现高的基因转染效率和低的细胞毒性。通过调整卵磷脂和n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的配比，可调节阳离子脂质体的粒径和电位。

技术特征：

1.一种n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物，其特征在于：所述偶联物结构式如下，

2.一种n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，

3.如权利要求2所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，将胆固醇和硫代二甘醇酸酐共同溶解在二氯甲烷中。

4.如权利要求2所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将硫代二甘醇酸单胆固醇酯和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐共同溶解在二氯甲烷中。

5.如权利要求2所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，搅拌反应在室温下进行。

6.一种如权利要求1所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用。

7.如权利要求6所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用，其特征在于：所述阳离子脂质体还包括卵磷脂，所述卵磷脂和所述n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物的质量比为3～10：1。

8.如权利要求7所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用，其特征在于：所述阳离子脂质体的制备方法为，将所述卵磷脂和所述n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物共同溶解后，将其中的溶剂旋干，加水分散后进行超声破碎，得到阳离子脂质体。

9.如权利要求8所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用，其特征在于：所述卵磷脂和所述n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物共同溶解在乙醇中。

10.如权利要求8所述的n,n-二甲基乙二胺-硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物作为阳离子脂质体组分的应用，其特征在于：所述超声破碎的功率为90w，时间为15分钟。

技术总结
本发明属于生物医药技术领域，特别涉及一种N,N‑二甲基乙二胺‑硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物及其制备方法和应用，N,N‑二甲基乙二胺‑硫代二甘醇酸单胆固醇酯偶联物结构式为先将胆固醇和硫代二甘醇酸酐共同溶解后，加入N,N‑二甲氨基吡啶加热回流反应得到硫代二甘醇酸单胆固醇酯，再和1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐共同溶解后，加入N,N‑二甲基乙二胺反应得到偶联物分子。将该偶联物与卵磷脂共混后作为阳离子脂质体，通过调整卵磷脂和偶联物的配比，可调节阳离子脂质体的粒径和电位。

技术研发人员：胡航,唐宇翔,徐德锋
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24