專利名稱：用于核酸運載系統(tǒng)的可釋放陽離子脂質(zhì)的制作方法
用于核酸運載系統(tǒng)的可釋放陽離子脂質(zhì)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求序列號為61/115，287,61/115, 365,61/115, 348的美國臨時專利申請優(yōu)先權(quán)，其遞交日為2008年11月17日，該申請的全部內(nèi)容納入本申請的范圍。
背景技術(shù)：
目前，已經(jīng)推薦運用核酸進行各種疾病的治療。這樣的一種核酸治療方法是反向治療方法，其中治療基因可以選擇性地調(diào)控與疾病有關(guān)的基因表達，并盡量減少其他治療方法可能造成的副作用。然而，這種核酸治療方法，受限于用于此種治療方法的核酸的傳遞和穩(wěn)定性所帶來的挑戰(zhàn)。有幾種基因傳遞系統(tǒng)推薦出來用于克服上述挑戰(zhàn)，有效地將治療基因植入體內(nèi)或體外的癌細胞或其他細胞組織等目標區(qū)域。為了改良傳遞并提高治療基因的細胞攝取量做了采用脂質(zhì)作為運載媒介的嘗試。不幸的是，盡管在脂質(zhì)傳遞上取得了一些進展，但目前可用的脂質(zhì)仍不能有效地將寡核苷酸傳遞到體內(nèi)。盡管有了一些嘗試及進展，但仍需提供一個更好的核酸運載系統(tǒng)。本發(fā)明解決了這""需要ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種含有易變酸交聯(lián)劑的可釋放陽離子脂和含有核酸傳遞功能的納米粒子成分。諸如寡核苷酸的核酸，以聚合有陽離子脂質(zhì)、致融類脂質(zhì)和PEG-脂質(zhì)的納米粒子組合物封存起來。與此項發(fā)明內(nèi)容相關(guān)，用于核酸傳遞的可釋放可釋放陽離子脂質(zhì)(即寡核苷酸) 的結(jié)構(gòu)式⑴
權(quán)利要求
1.一種化合物，具有結(jié)構(gòu)式⑴
2.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于所述M選自-S-S-、銅縮醇基或醛縮醇基和亞胺基。
3.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于所述M是-S-S-。
4.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于所述M是-CR16R17-O-CR14R15-O-CR18R19-, 式中R14-I5獨立地選自氫、CV6烷基、C2_6烯基、C2_6炔基、C3_19支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、C1-6取代烷基、C2-6取代烯基、C2-6取代炔基、C3-8取代環(huán)烷基、芳基、取代芳基、雜芳基、取代雜環(huán)基、Cp6雜烷基、取代C1-6雜環(huán)基、CV6烷基、芳氧基、C1^6雜烷氧基、雜芳氧基、C2_6烷酰基、 芳酰基、C2_6烷氧羰、芳氧?；?、C2_6烷酰氧基、芳酰基、C2-6取代烷?；?、取代芳?；2_6取代烷酰氧基、取代芳氧?；2_6取代烷酰氧基、取代的和芳?；?；和R16,獨立地選自氫、羥氫氧基、胺、替代胺基、疊氮、羧基、氰基、商素、羥氫氧基、硝基、硅醚、砜基、巰基、Cp6烷巰基、芳巰基、取代芳巰基、取代的Cp6硫基、Cp6烷基、C2_6烯基、C2_6 炔基、C3_19支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、C1^6取代烷基、C2_6取代烯基、C2_6取代炔基、C3_8取代環(huán)烷基、芳基、取代芳基、雜芳基、取代雜環(huán)基、(V6雜烷基、取代CV6雜環(huán)基、Ch6烷氧基、芳氧基、 CV6雜烷氧基、雜芳氧基、c2_6烷酰基、芳?；?、c2-6烷氧羰、芳氧?；?、C2-6烷酰氧基、芳?；?、 c2_6取代烷?；?、取代芳?；?、c2_6取代烷酰氧基、取代芳氧?；2-6取代烷酰氧基，取代和芳酰基。
5.按照權(quán)利要求4的化合物，其特征在于所述R14和R15選自氫、CV6烷基、C3_8支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、CV6取代烷基、c3_8取代環(huán)烷基、芳基、取代芳基和芳烷基。
6.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于所述M是-N= CR10-或-CRltl = N-，式中RMo是氫、Cp6烷基、C3_8支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、C1-6取代烷基、C3-8取代環(huán)烷基、芳基和取代芳基。
7.按照權(quán)利要求ι的化合物，其特征在于式中A和％兩個含有
8.按照權(quán)利要求ι的化合物，其特征在于式中A和％兩個含有
9.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式(Ia) Y2
10.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式(Ib) Y2
11.按照權(quán)利要求I的化合物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式(Ic)或(Ic’ )
12.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中Y1是0。
13.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中t是0；和Y5是0。
14.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中L1選自 -(CR21R22)tl-[C( = Y16)]a3-,-(CR21R22) tlY17~ (CR23R24) t2~ (Yis) a2- [C ( — Yi6) ] a3-' _ (CR2IR22CR23R24Y17) u_ [C ( — Yi6)]a3_， ~~ (CR21R22CR23R24Y17) tl (CR25R2θ) t4~ (Yl8) a2~ [C ( — Yi6) ] a3-'~~ [ (CR21R22CR23R24) t2Yl7] t3 (CR25R26) t4~ (Yl8) a2~ ^C ( — Y16) ] a3~' ~~ (CR21R22) tl~ [ (CR23R24) t2Yl7] t3 (CR25R26) t4~ (Yl8) a2~ ^C ( — Y16) ] a3~'-(CR21R22) tl (Y17) a2 [C ( = Y16) ] a3 (CR23R24) t2-，~~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( 一 Yl6) ] (CR23R24) t2~ '~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a3 (CR23R24) t2_Yl5_ (CR23R24) t3~ ' ~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a^-ΙΑ (CR23R24) t2_Yl5_ (CR23R24) t3~'~~ (CR21R22) tl (Yl7) a2 [C ( — Yl6) ] a3 (CR23R24CR25R26Y19) t2 (CR27CR28) t3-
15.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中L1選自-CH2-, - (CH2) 2_，- (CH2) 3", - (CH2) 4_，- (CH2) 5_，- (CH2) 6_，-NH (CH2)-，-CH(NH2)CH2-,-(CH2) 4-C( = 0)-，- (CH2) 5-C( = 0)-，- (CH2) 6-C( = 0)-， -CH2CH2O-CH2O-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 2-CH20-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 3-CH20-C ( = 0)-， -(CH2CH2O) 2-C ( = 0)-， -CH2CH2O-CH2CH2NH-C ( = 0)-，.(CR21R22)tl[C(=Yi6)]a3Yi4(CR23R24)t2(CR25R26)t3
16.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中L2獨立地選自 -(CR，21R，22) t，「[C( = Y，I6) ]a，3(CR，27CR，28) t，2-，
17.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中l(wèi)2獨立地選自 -ch2-, - (ch2) 2_，- (ch2) 3", - (ch2) 4_，- (ch2) 5_，- (ch2) 6_，- (ch2) nh--ch2ch(nh2)-,-0 (ch2)2-, -c( = 0)0 (ch2)3-, -c( = 0) nh (ch2)3-,-c( = 0) (ch2)2-, -c( = 0) (ch2)3-,-ch2-c ( = 0)-0 (ch2)3-,-ch2-c ( = 0) -nh(ch2) 3-,-ch2-oc ( = 0)-0 (ch2)3-,-ch2-oc ( = 0)-nh (ch2)3-,-(ch2) 2-c( = 0) -o(ch2)3-,-(ch2) 2-c ( = 0) -nh(ch2)3-,-ch2c ( = 0)0 (ch2)2-o- (ch2)2-,-ch2c ( = 0) nh (ch2)2-o- (ch2)2-,-(ch2) 2c ( = 0) 0 (ch2) 2-0- (ch2) 2-,-(ch2) 2c( = 0) nh (ch2)2-o- (ch2)2-,-ch2c ( = 0)0 (ch2ch2o)2ch2ch2-,-(ch2) 2c( = 0)0 (ch2ch2o)2ch2ch2-,-(CH2CH2O)2-, -CH2CH2O-CH2O-.-(ch2ch2o) 2-ch2ch2nh-，- (ch2ch2o) 3-ch2ch2nh_，-ch2ch2o-ch2ch2nh-,-ch2-o-ch2ch2o-ch2ch2nh-,-ch2-o- (ch2ch2o) 2-ch2ch2nh-, -ch2-o-ch2ch2o-, -ch2-o- (ch2ch2o) 2-，
18.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中Ln_13和L’ n_13獨立地選自 -(CR31IUtll-;和-Y26 (C 式中，Y26 是 0、NR33 或 S ；R31-S2獨立地選自氫、OH、CV6烷基Cp6烷基、C3_12支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、Cp6取代烷基、 C3_8取代環(huán)烷基、C1^6雜烷基、取代Cp6雜環(huán)基、CV6烷氧基、苯氧基和CV6雜烷氧基；和I^3選自氫，C1^6烷基，C3_12支鏈烷基、C3_8環(huán)烷基、Cp6取代烷基、C3_8取代環(huán)烷基、CV6 雜烷基S、取代CV6雜環(huán)基、C1^6烷氧基、苯氧基和Ch6雜烷氧基；和 (ql)是零或正整數(shù)。
19.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中Ln_13和L’n_13獨立地選自 -CH2-, - (CH2) 2_，- (CH2) 3", - (CH2) 4_，- (CH2) 5_，- (CH2) 6_，-0 (CH2) 2_，-0 (CH2) 3", -0 (CH2) 4_，-0 (CH2) 5_，-0 (CH2) 6_，-(CH2CH2O) -CH2CH2-,-(CH2CH2O)2-CH2CH2-,-C( = 0)0 (CH2)3-, -C( = 0) NH (CH2)3-,-C( = 0) (CH2)2-, -C( = 0) (CH2)3-,-CH2-C ( = 0)-0 (CH2)3-,-CH2-C ( = 0) -NH(CH2) 3-,-CH2-OC ( = 0)-0 (CH2)3-,-CH2-OC ( = 0)-NH (CH2)3-,-(CH2) 2-C( = 0) -O(CH2)3-,-(CH2) 2-C ( = 0) -NH(CH2)3-,-CH2C ( = 0)0 (CH2)2-O- (CH2)2-,-CH2C ( = 0) NH (CH2)2-O- (CH2)2-,-(CH2) 2C ( = 0) 0 (CH2) 2-0- (CH2) 2-,-(CH2) 2C( = 0) NH (CH2)2-O- (CH2)2-,-CH2C ( = 0)0 (CH2CH2O)2CH2CH2-，和-(CH2) 2C( = 0)0 (CH2CH2O) 2CH2CH2-。
20.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中X(Q1)(Q2) (Q3)基選自
21.按照權(quán)利要求20的化合物，其特征在于式中X(Q1) (Q2) (Q3)基是
22.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于式中V (Q，J (Q，2) (Q，3)基選自
23.按照權(quán)利要求22的化合物，其特征在于式中X，(Q，O (Q，2) (Q，3)基是
24.按照權(quán)利要求1的化合物，其特征在于選自
25.一種納米粒子組合物包括化學式(I)的化合物。
26.按照權(quán)利要求25的納米粒子組合物，其特征在于還包括致融類脂質(zhì)和PEG脂質(zhì)。
27.按照權(quán)利要求25的納米粒子組合物，其特征在于其中化學式(I)的化合物選自
28.按照權(quán)利要求沈的納米粒子組合物，其特征在于所述的致融類脂質(zhì)選自D0PE， DOGP, POPC, DSPC, EPC，及其組合。
29.按照權(quán)利要求沈的納米粒子組合物，其特征在于所述的PEG脂質(zhì)選自 PEG-DSPE，聚乙二醇一二棕櫚酰醇胺，C16m聚乙二醇一神經(jīng)酰胺及其組合。
30.按照權(quán)利要求沈的納米粒子組合物，其特征在于還包括膽固醇。
31.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于所述的化學式(I)的化合物占納米粒子組分中脂肪總量的摩爾比范圍約10% 99.9%。
32.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于所述的化學式(I)的化合物占納米粒子組分中脂肪總量的摩爾比范圍約15% 25%。
33.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于其中含有化學式(I)的化合物的陽離子脂質(zhì)、以非膽固醇為基礎(chǔ)的致融類脂質(zhì)、PEG脂質(zhì)和膽固醇占納米粒子組分中脂肪總量的摩爾比例約 15-25% 20-78% 0-50% 2_10%。
34.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于選自結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、二酰磷脂酰膽堿、與磷脂酰乙醇胺偶聯(lián)的PEG(PEG-PE)，和膽固醇的混合物；結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、二酰磷脂酰乙醇胺、與磷脂酰乙醇胺偶聯(lián)的PEG(PEG-PE)，和膽固醇的混合物；結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、二酰磷脂酰膽堿、與二酰磷脂酰膽堿偶聯(lián)的PEG(PEG-PE)，和膽固醇的混合物；結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、二酰磷脂酰膽堿、與神經(jīng)酰胺(PEG-Cer)偶聯(lián)的PEG，和膽固醇的混合物；和結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、二酰磷脂酰膽堿、與二酰磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)偶聯(lián)的PEG、與神經(jīng)酰胺偶聯(lián)的PEG(PEG-Cer)，和膽固醇的混合物。
35.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于其中化學式(I)的化合物、 DOPE、膽固醇和C16m聚乙二醇一神經(jīng)酰胺占納米粒子組分中脂肪總量的摩爾比例約 17% 60% 20% 3%。
36.按照權(quán)利要求30的納米粒子組合物，其特征在于其中化學式(I)的化合物、 DOPE、膽固醇、PEG-DSPE和C16m聚乙二醇一神經(jīng)酰胺占納米粒子組分中脂肪總量的摩爾比例約 18% 60% 20% 1% 1%。
37.一種含有核酸的納米粒子封存在權(quán)利要求30的納米粒子組合物。
38.按照權(quán)利要求37的納米粒子，其特征在于所述的核酸是單鏈或雙鏈的寡核苷酸。
39.按照權(quán)利要求37的納米粒子，其特征在于所述的核酸選自脫氧核苷酸，核糖核苷酸鎖核酸(LNA)，短干擾RNA (siRNA)，微RNA (miRNA)，適配體，肽骨架核酸(PNA)，磷酰二胺嗎啉代寡核苷酸(PMO)，三環(huán)-DNA，雙鏈寡核苷酸(誘導(dǎo)0DN)，催化RNA序列(RNAi)，適配體，鏡像異構(gòu)體，CpG低聚體及其組合。
40.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸是一種反義寡核苷酸。
41.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有磷酸二酯或硫代磷酸鏈接基，及其組合。
42.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有LNA。
43.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸有8 50的核苷酸。
44.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸抑制基因表達，促進血管再生基因，有利于細胞增殖通路的基因，病毒感染因子基因和促進抗炎通路的基因。
45.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸選自反義bcl-2寡核苷酸，反義HIF-I α寡核苷酸，反義存活素寡核苷酸，反義ErbB3寡核苷酸，反義PIK3CA寡核苷酸，反義HSP27寡核苷酸，反義雄激素受體寡核苷酸，反義Gli2寡核苷酸和反義β -連環(huán)蛋白寡核苷酸。
46.按照權(quán)利要求38的納米粒子，其特征在于所述的寡核苷酸含有在SEQID NO :1， SEQ ID NOs 2 禾口 3，SEQ ID NO :4，SEQ ID NO :5，SEQ ID NO :6，SEQ ID NO :7，SEQ ID NO 8，SEQ ID NO 9, SEQ ID NO 10, SEQ ID NO: 11，SEQ ID NO 12, SEQ ID NO 13, SEQ ID NO: 14，SEQ ID NO :15 JPSEQ ID NO :16中的8個或更多的連續(xù)核酸，并且每一個核酸是天然或改良后的核酸。
47.按照權(quán)利要求37的納米粒子，其特征在于所述的核酸和化學式(I)的化合物的電荷比范圍約1 20至20 1。
48.按照權(quán)利要求37的納米粒子，其特征在于所述的納米粒子的大小范圍約50nm ·150nmo
49.對于哺乳動物的治療方法包括依哺乳動物所需對其使用權(quán)利要求37的納米粒子。
50.把寡核苷酸引入細胞的方法包括使細胞與權(quán)利要求37的粒子接觸。
51.抑制人類細胞或細胞組織的基因表達的方法包括使人類細胞或細胞組織與權(quán)利要求37的粒子接觸。
52.按照權(quán)利要求51的方法，其特征在于所述的細胞或細胞組織是癌細胞或癌細胞組織。
53.哺乳動物基因表達的下調(diào)方法包括依哺乳動物所需對其使用一定有效量的權(quán)利要求37的納米粒子。
54.抑制癌細胞生長或增殖的方法包括使癌細胞和權(quán)利要求37的納米粒子接觸。
55.按照權(quán)利要求M的方法，還包括使用抗癌藥物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于核酸運載的可釋放陽離子脂質(zhì)和納米粒子組分以及用其調(diào)整目標基因表達的方法。特別地，本發(fā)明涉及陽離子脂質(zhì)含有酸易變連接基及含有其的納米粒子組分。
文檔編號A01N43/04GK102231952SQ200980145922
公開日2011年11月2日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者烏德春, 史連軍, 彥魏麗, 趙洪, 馬克西姆·瑞真 申請人:安龍制藥公司