脂质纳米颗粒组合物及其用途的制作方法

本发明涉及药物制剂领域，特别涉及脂质纳米颗粒。本发明还涉及所述脂质纳米颗粒制备方法，以及所述脂质纳米颗粒在递送生物活性物质如核酸(例如mrna、mirna、sirna、sarna、aso、dna等)和多肽(例如抗体)中的用途。

背景技术：

1、近年来，随着covid-19mrna疫苗获得临床批准，核酸药物特别是信使核糖核酸(mrna)药物发展迅速。脂质纳米颗粒(lnps)是最广泛使用的体内核酸递送平台之一。lnps通常包括四种脂质成分，即可电离脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇化脂质(peg脂质)。这四种脂质形成能够包封核酸的稳定脂质纳米颗粒。lnps可以防止核酸在体内降解，例如被体内核酸酶降解，并将其输送到目标细胞中。经典的lnps倾向于在肝脏中积累，大多数基于lnps的递送系统将核酸递送到肝脏。靶向肺等非肝器官的lnps可以在特定器官中实现局部富集，从而提高治疗效果并减少脱靶副作用。本技术的lnps可将核酸递送到非肝器官，特别是肺。

技术实现思路

1、在一个方面，本发明提供一种用于在受试者肺中递送或表达治疗剂的脂质纳米颗粒。

2、在具体实施方案中，本发明提供一种用于在受试者肺中递送或表达治疗剂的脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒通过静脉内给药、动脉内给药或腹膜内给药施用给受试者，其中所述脂质纳米颗粒具有表面正电荷，并且所述脂质纳米颗粒具有约160nm至约900nm的直径。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒包含永久性阳离子脂质和可电离脂质。

3、在具体实施方案中，本发明提供一种用于在受试者肺中递送或表达治疗剂的脂质纳米颗粒，其中所述脂质纳米颗粒包含永久性阳离子脂质和可电离脂质，所述脂质纳米颗粒具有约160nm至约900nm的直径。

4、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒的直径为约180nm至约900nm、约300nm至约900nm、约180nm至约600nm、约180nm至约400nm、约180nm至约350nm，或约180nm至约300nm。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒具有约180nm至约300nm的直径。

5、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒在生理ph下具有大于中性的zeta电位。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒具有约0mv至约25mv、约0mv至约20mv、或约2mv至约15mv的zeta电位。

6、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质占脂质纳米颗粒总脂质的量为约15mol％至约90mol％、约20mol％至约80mol％、约30mol％至约70mol％、约40mol％至约60mol％，或约45mol％至约55mol％。

7、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质具有大于约10、或大于约13的pka。

8、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质含有季铵基团。

9、在具体实施方案中，所述永久性阳离子脂质选自式(i)化合物，或其立体异构体、立体异构体的混合物、或其药学上可接受的盐：

10、

11、其中，

12、r11和r12独立地选自c6-30烷基、c6-30烯基或c6-30炔基，所述烷基、烯基或炔基任选地被1个或多个选自羟基、卤素、氰基、c1-30烷基、c1-30卤代烷基、c1-30烷氧基、-s-c1-30烷基、氨基、-nh-c1-30烷基和-n(c1-30烷基)2的取代基取代；

13、r13、r14和r15独立地选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基；或者r13、r14和r15中任两个以及他们连接的n原子一起形成4-8元环，所述烷基、卤代烷基、烯基、炔基和环任选被取代；

14、x-是阴离子；

15、n1和n2独立地选自0或1。

16、在具体实施方案中，r11和r12独立地选自c15-20烷基、c15-20烯基或c15-20炔基，所述烷基、烯基或炔基任选地被1个或多个选自羟基、卤素、氰基、c1-20烷基、c1-20卤代烷基、c1-20烷氧基、-s-c1-20烷基、氨基、-nh-c1-20烷基和-n(c1-20烷基)2的取代基取代。

17、在具体实施方案中，r13、r14和r15独立地选自c1-6烷基，所述烷基任选被选自羟基、卤素、氰基、c1-6烷氧基、-s-c1-6烷基、氨基、-nh-c1-6烷基和-n(c1-6烷基)2的取代基取代。

18、在具体实施方案中，所述永久性阳离子脂质选自式(ii)化合物，或其立体异构体、立体异构体的混合物、或其药学上可接受的盐：

19、

20、其中，

21、r21和r22独立地选自c6-30烷基、c6-30烯基或c6-30炔基，所述烷基、烯基或炔基任选地被1个或多个选自羟基、卤素、氰基、c1-30烷基、c1-30卤代烷基、c1-30烷氧基、-s-c1-30烷基、氨基、-nh-c1-30烷基和-n(c1-30烷基)2的取代基取代；

22、r23选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基，所述r23任选地被1个或多个选自卤素、羟基、c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c1-6烷氧基、-oc(＝o)r2a或,-c(＝o)or2a,-c(＝o)nhr2a和-nhc(＝o)r2a的取代基取代；

23、r2a选自h、c1-6烷基或c1-6卤代烷基；

24、r24、r25和r26独立地选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基；或者r24、r25和r26中任两个以及他们连接的n原子一起形成4-8元环；所述烷基、卤代烷基、烯基或炔基或环任选被取代；

25、y-是阴离子。

26、在具体实施方案中，r21和r22独立地选自c10-25烷基、c10-25烯基或c10-25炔基，所述烷基、烯基或炔基任选地被1个或多个选自羟基、卤素、氰基、c1-25烷基、c1-25卤代烷基、c1-25烷氧基、-s-c1-25烷基、氨基、-nh-c1-25烷基和-n(c1-25烷基)2的取代基取代。

27、在具体实施方案中，r23选自c1-6烷基或c1-6卤代烷基。

28、在具体实施方案中，r24、r25和r26独立地选自c1-6烷基，所述c1-6烷基选地被选自羟基、卤素、氰基、c1-6烷氧基、-s-c1-6烷基、氨基、-nh-c16烷基和-n(c1-6烷基)2的取代基取代；或者r24、r25和r26中任两个以及他们连接的n原子一起形成5-6元环。

29、在具体实施方案中，所述永久性阳离子脂质选自下式化合物、或其立体异构体、立体异构体的混合物的药学上可接受的盐：

30、

31、在具体实施方案中，所述永久性阳离子脂质选自dotma、dotap、mvl5、dogs、dc-chol、ddab、epc、或其混合物。在具体实施方案中，可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约60mol％。在具体实施方案中，可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约40mol％，或约20mol％至约30mol％。

32、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约90mol％，可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约60mol％。在具体实施方案中，永久阳离子脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约40mol％至约60mol％，可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约40mol％。在具体实施方案中，永久阳离子脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约45mol％至约55mol％，可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约20mol％至约30mol％。

33、在具体实施方案中，可电离脂质具有约7至约13、约7至约11、或约7至约9的pka。

34、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒也包含磷脂质。在具体实施方案中，磷脂选自dspc、dmpc、dopc、dppc、popc、dope、dmpe、popoe、dppe、或其混合物。

35、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒不包含磷脂质或包含磷脂含量为脂质纳米颗粒中总脂质的小于约15mol％、小于约10mol％、小于约8mol％、小于约5mol％、小于约3mol％、或小于约1mol％。

36、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒也包含类固醇。在具体实施方案中，类固醇选自胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇、菜子甾醇、麦角固醇、茄碱、熊果酸、α-生育酚、β-谷甾醇、燕麦甾醇、麦角钙化醇或卡诺拉甾醇。在具体实施方案中，类固醇的量为脂质纳米颗粒中存在的总脂质的约5mol％至约60mol％、约10mol％至约50mol％、约10mol％至约40mol％、约20mol％至约30mol％、或约25mol％。

37、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒也包含聚乙二醇化脂质。在具体实施方案中，聚乙二醇化脂质的聚乙二醇部分具有约1000da至约10,000da、约1000da至约5000da、或约1000da至约2000da的分子量。在具体实施方案中，聚乙二醇化脂质选自alc-0159、dmg-peg2000、dmpe-peg1000、dppe-peg1000、dspe-peg1000、dope-peg1000、神经酰胺-peg2000、dmpe-peg2000、dppe-peg2000、dspe-peg2000、dspe-peg2000-甘露糖、神经酰胺-peg5000、dspe-peg5000或dspe-peg2000胺。

38、在具体实施方案中，聚乙二醇化脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约0.1mol％至约5mol％、约0.1mol％至约3mol％、约0.25mol％至约2mol％、约0.5mol％至约1.5mol％、或约1mol％。

39、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒包含含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约90mol％的永久性阳离子脂质、含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约60mol％的可电离脂质，含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约5mol％至约60mol％类固醇，和含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约0.1mol％至约5mol％聚乙二醇化脂质。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒包含含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约30mol％至约70mol％的永久性阳离子脂质、含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约40mol％的可电离脂质，含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约40mol％类固醇，和含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约0.25mol％至约3mol％聚乙二醇化脂质。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒包含含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约45mol％至约55mol％的永久性阳离子脂质、含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约20mol％至约30mol％的可电离脂质，含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约20mol％至约30mol％类固醇，和含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约0.5mol％至约1.5mol％聚乙二醇化脂质。

40、在具体实施方案中，所述治疗剂是核酸。在具体实施方案中，核酸选自反义寡核苷酸(aso)、dna或rna，所述rna选自rna干扰(rnai)、小干扰rna(sirna)、短发夹rna(shrna)、反义rna(arna)、信使rna(mrna)、修饰信使rna(mmrna)、长非编码rna(lncrna)、微小rna(mirna)、小活化rna(sarna)、多编码核酸(mcna)、聚合物编码核酸(pcna)、引导rna(grna)、crispr rna(crrna)或核酶中的任何其他rna。

41、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质和可电离脂质中的总氮原子数与核酸中总磷原子数的比率选自约1:1至约20:1、约1:1至约15:1、约3:1至约12:1、或约4:1至约9:1。

42、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒具有大于约7、大于约8、大于约9、大于约10、约7至约10、或大于约10的表观pka。

43、在具体实施方案中，在受试者肺中递送或表达的治疗剂的量高于在受试者肝中递送或表达的治疗剂的量。在具体实施方案中，在受试者肺中递送或表达的治疗剂的量比在受试者肝中递送或表达的治疗剂的量高至少1倍、至少5倍、至少10倍、至少20倍、至少40倍、至少60倍，或至少100倍。在具体实施方案中，受试者患有肺部疾病。

44、在一个实施方案中，本发明提供一种脂质纳米颗粒，其包含：

45、(i)含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约90mol％的永久性阳离子脂质；和

46、(ii)含量为脂质纳米颗粒中总脂质的约15mol％至约60mol％的可电离脂质，

47、其中脂质纳米颗粒具有约160nm至约900nm的直径；和

48、所述永久阳离子脂质选自式(i)或(ii)的化合物，或其立体异构体、立体异构体的混合物、或其药学上可接受的盐：

49、

50、其中，

51、r11、r12、r21和r22独立地选自c6-30烷基、c6-30烯基或c6-30炔基，所述烷基、烯基或炔基任选地被1个或多个选自-oh、卤素、氰基、c1-30烷基、c1-30卤代烷基、c1-30烷氧基、-s-c1-30烷基、氨基、-nh-c1-30烷基和-n(c1-30烷基)2的取代基取代；

52、r13、r14和r15独立地选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基；或者r13、r14和r15中任两个以及他们连接的n原子一起形成4-8元环，所述烷基、卤代烷基、烯基、炔基和环任选被取代；

53、r24、r25和r26选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基，或者r24、r25和r26中任两个以及他们连接的n原子一起形成4-8元环，所述烷基、卤代烷基、烯基、炔基和环任选被取代；

54、r23选自c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c2-6烯基或c2-6炔基，所述r23任选地被1个或多个选自卤素、羟基、c1-6烷基、c1-6卤代烷基、c1-6烷氧基、-oc(＝o)r2a或,-c(＝o)or2a,-c(＝o)nhr2a和-nhc(＝o)r2a的取代基取代；r2a选自h、c1-6烷基或c1-6卤代烷基；

55、x-和y-独立地选自阴离子；

56、n1和n2独立地选自0或1。

57、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约20mol％至约80mol％、约30mol％至约7 0mol％、约40mol％至约60mol％、或约45mol％至约55mol％。

58、在具体实施方案中，永久性阳离子脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约45mol％至约55mol％，且可电离脂质的量为脂质纳米颗粒中总脂质的约20mol％至约30mol％。

59、在具体实施方案中，当脂质纳米颗粒给药受试者时，所述脂质纳米颗粒将治疗剂递送至非肝组织的递送效率高于所述脂质纳米颗粒将治疗剂递送至肝脏的效率。

60、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒具有大于7、大于8、大于9、大于10、约7至约10、或大于10的表观pka。

61、在一个实施方案中，本发明提供一种包含所述脂质纳米颗粒的脂质纳米颗粒群体，所述脂质纳米颗粒群体具有约160nm至约900nm的平均直径。

62、在具体实施方案中，脂质纳米颗粒群体的平均直径通过动态光散射(dls)测定。

63、在一个实施方案中，本发明提供一种药物组合物，其包含所述脂质纳米颗粒或所述脂质纳米颗粒群体以及药学上可接受的载体。

64、在一个实施方案中，本发明提供一种在受试者肺中递送或表达治疗剂或治疗或预防受试者肺部疾病的方法。

65、在具体实施方案中，本发明提供一种用于在受试者肺中递送或表达治疗剂的脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒通过静脉、动脉或腹膜内给药施用于受试者，所述脂质纳米颗粒具有表面正电荷，并且脂质纳米颗粒具有约160nm至约900nm的直径。在具体实施方案中，脂质纳米颗粒包含永久性阳离子脂质和可电离脂质。

66、在具体实施方案中，本发明提供一种在受试者肺中递送或表达治疗剂或治疗或预防受试者肺部疾病的方法，其中该方法包括使用包含治疗剂的脂质纳米颗粒，所述脂质纳米颗粒包含永久性阳离子脂质和可电离脂质，并且所述脂质纳米颗粒具有约160nm至约900nm的直径。

67、在一个实施方案中，本发明提供一种治疗或预防受试者肺部疾病的方法，包括向受试者施用治疗有效量的所述脂质纳米颗粒、所述脂质纳米颗粒群体、或所述药物组合物。

68、在具体实施方案中，通过静脉给药、动脉给药或腹腔内给药。

69、一个实施方案中，本发明提供一种制造所述脂质纳米颗粒或所述脂质纳米颗粒群体的方法，包括以下步骤：

70、(i)将包含永久性阳离子脂质和可电离脂质的混合物溶解在第一溶液中以形成脂质溶液，其中所述脂质溶液在有机溶剂中形成；

71、(ii)将治疗剂溶解在第二溶液中以形成治疗剂溶液；和

72、(iii)以约1ml/min至约18ml/min、约1ml/min至约10ml/min、或约2ml/min至约6ml/min的混合速度混合脂质溶液和治疗剂溶液。

73、在具体实施方案中，有机溶剂是乙醇。在具体实施方案中，第二溶液是ph约4.5的乙酸钠缓冲液。在具体实施方案中，脂质溶液和治疗剂溶液以约1:1至约1:10、约1:1至约1:6、或约1:1至约1:4的体积比混合。