一种化合物的细胞透膜的方法
【专利摘要】本发明公开了一种化合物的细胞透膜的方法，包括如下步骤：（1）取原料：化合物以及DNA或RNA；（2）连接：将所述化合物与DNA或RNA连接，得到分子结合体；（3）转运：用基因转运方法，将步骤（2）得到的分子结合体转运至细胞内，即可。本发明还公开了一种用于跨膜转运的分子结合体的结构和合成方法。本发明方法有效地解决了化合物透膜性差的问题，使得化合物进入细胞内对其靶标进行作用，从而提供了一种新型的给药方式。本发明可以用于透膜性差的药物的临床治疗，极大提高潜在药物的数量，使得许多因透膜性差而被淘汰的药物的临床应用成为可能，并且可以用于药物细胞内未知靶标的捕获与靶标机理研究，极大缩短药物研发过程，应用前景良好。
【专利说明】一种化合物的细胞透膜的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化合物的细胞透膜的方法。
【背景技术】
[0002]对于部分细胞内的药物靶标，小分子药物需要穿过细胞膜与相关的靶点相结合从而显示出生物活性。由于细胞膜自身的结构特点，导致分子量大，分子极性大或容易带电荷的小分子难以穿过细胞膜到达生物靶点，也无法产生相关的活性。部分在分子水平的生物测试中显示出良好活性的小分子，却无法在细胞水平显示出生物活性，一个重要的原因就是小分子自身无法通过细胞膜。如何提高小分子的透膜性能是解决此类问题的关键。
[0003]现有的提高小分子药物透膜性能的方法是直接对小分子进行修饰，比如做成前药，或者是选择用其他材料作为载体将小分子带入细胞，比如纳米材料，细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides, CPPs)等。但是,对小分子本身的修饰风险较高,可能无法保持小分子本身的活性【Journal of Medicinal Chemistry, 2002,45，4443-4459】。而传统的载体存在着操作较为复杂，成本高，转运效率对不同药物分子差异大，复合物稳定性差或者转运材料本身具有细胞毒性等不足【Drug Discov Today Technol49_55】。因此,寻找一种操作简便，转运效率高，最大限度保持小分子化合物活性并且安全无毒的小分子化合物透膜方式，对药物早期研究和临床治疗开发都具有重要意义。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种化合物的细胞透膜方法，并且提供了一种如结构式I的跨膜转运的分子结合体及其合成方法。
[0005]本发明化合物的细胞透膜方法，包括如下步骤:
[0006](I)取原料:化合物以及DNA或RNA ；
[0007](2)连接:将所述化合物与DNA或RNA连接，得到如图1所示的分子结合体；
[0008](3)转运:用基因转运方法，将步骤(2)得到的分子结合体转运至细胞内，即可。
[0009]步骤(1)中，所述化合物的分子量为100~4000Da的小分子化合物或多肽。
[0010]步骤(1)中，所述DNA或RNA为长度不小于5个碱基或碱基对的任意序列。
[0011]在一个具体的实施方式中，和化合物连接的DNA或RNA可以为:5bp的polyA、19bp的的polyA,38bp的polyA、19bp的单链随机序列或19bp的双链随机序列。
[0012]步骤(1)中，所述DNA或RNA为单链或者双链。所述DNA或RNA的链端或链中共价键结合零个或多个标记。所述标记为荧光或同位素。
[0013]步骤(2)中，化合物与DNA或RNA通过连接臂连接。所述连接臂为任意能够修饰化合物和DNA/RNA的饱和与非饱和的共价基团连接而成。
[0014]步骤(3)中，所述基因转运方法是阳离子脂质体转染法、磷酸钙法转染法、纳米颗粒转染法或电穿孔转染法以及其他能够将核酸转运至细胞内的技术手段。
[0015]所述“基因转运”是指使用物理、化学或者生物方法将核酸转移到细胞内的过程。
[0016]一种分子结合体，其结构式如下:
[0017]XlinkerDNA/RNA
[0018]式I
[0019]其中，X为难以透过细胞膜的化合物，linker为X与DNA或RNA之间的连接臂。
[0020]所述化合物的分子量为100~4000Da的小分子或多肽。
[0021 ]所述DNA或RNA为长度不小于5个碱基或碱基对的任意序列。
[0022]所述DNA或RNA为单链或者双链。
[0023]所述DNA或RNA的链端或链中共价键结合零个或多个标记。
[0024]所述标记为荧光或同位素。
[0025]所述连接臂为任意能够修饰化合物和DNA/RNA的饱和与非饱和的共价基团连接--? 。
[0026]在一个具体的实施方式中，本发明制备的分子结合体的结构式可以是如下四种的任意一种:
[0027]
【权利要求】
1.一种化合物的细胞透膜方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)取原料:化合物以及DNA或RNA； (2)连接:将所述化合物与DNA或RNA连接，得到分子结合体； (3)转运:用基因转运方法，将步骤(2)得到的分子结合体转运至细胞内，即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，所述化合物的分子量为100~4000Da的小分子化合物或多肽。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，所述DNA或RNA为长度不小于5个碱基或碱基对的任意序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，所述DNA或RNA为单链或者双链。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述DNA或RNA的链端或链中共价键结合零个或多个标记。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述标记为荧光或同位素。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，化合物与DNA或RNA通过连接臂连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述连接臂为任意能够修饰化合物和DNA/RNA的饱和与非饱和的共价基团连接而成。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤(3)中，所述基因转运方法是阳离子脂质体转染法、磷酸钙法转染法、纳米颗粒转染法或电穿孔转染法以及其他能够将核酸转运至细胞内的技术手段。
10.一种分子结合体，其特征在于:其结构式如下:
XlinkerDNA/RNA 式1 其中，X为难以透过细胞膜的化合物，linker为X与DNA或RNA之间的连接臂。
11.根据权利要求10所述的分子结合体，其特征在于:所述化合物的分子量为100~4000Da的小分子化合物或多肽。
12.根据权利要求10所述的分子结合体，其特征在于:所述DNA或RNA为长度不小于5个碱基或碱基对的任意序列。
13.根据权利要求10所述的分子结合体，其特征在于:所述DNA或RNA为单链或者双链。
14.根据权利要求13所述的分子结合体，其特征在于:所述DNA或RNA的链端或链中共价键结合零个或多个标记。
15.根据权利要求14所述的分子结合体，其特征在于:所述标记为荧光或同位素。
16.根据权利要求10所述的分子结合体，其特征在于:所述连接臂为任意能够修饰化合物和DNA/RNA的饱和与非饱和的共价基团连接而成。
【文档编号】C12N15/87GK104178515SQ201410215015
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】李进, 杨本艳姿, 窦登峰, 葛啸虎, 宋宏梅, 万金桥, 张艳, 胡晓, 王星, 冯静超, 钟国庆 申请人:成都先导药物开发有限公司