pHLIP-PEI-TPP共聚物、药物递送载体及其应用

本发明属于生物医药，具体涉及phlip-pei-tpp共聚物、药物递送载体及其应用。

背景技术：

1、自1868年首次发现核酸以来，核糖核酸(rna)的广泛研究已经证明了其在健康和疾病中的重要作用。rna干扰(rnai)是一种有效的分子生物学技术，能够选择性地沉默任何感兴趣的基因，在各种疾病的治疗中显示出巨大的潜力。rna疗法的首要任务是将外源人们感兴趣的rna递送到作用部位，使其能正确发挥有效功能，从而达到治疗的目的。然而，由于癌症的复杂病理生理环境和rna的内在特征，如它们的高分子量、高亲水性、负电荷和不稳定性等，使得治疗性rna未能完全发挥其有效活性。

2、聚合物作为一类重要的药物递送载体，具有控制释放、更好的细胞摄取、保护药物分子不受降解、定点递送和低毒性等优点。其中，阳离子聚合物是目前用于核酸递送的一大热门选择。因为它可以与核酸络合形成尺寸更小、更均匀的纳米颗粒，从而提高转染效率。同时，它们的表面正电荷也有利于高效的细胞摄取。因此，在使用时应该控制它与rna的相对比例，使其既能最大程度地携带保护rna，也可以保证rna的有效释放。其中，聚乙烯亚胺(pei)是研究最多的一种金标准阳离子聚合物，它具有高度水溶性并带有大量正电荷，在内涵体ph条件下具有很强的缓冲能力。更重要的是，它有着独特的“质子海绵效应”，使得其被胞吞后，有着优异的内涵体逃逸能力，可有效释放rna到胞质中发挥作用。然而，pei具有显著的细胞毒性并且缺乏靶向性，这大大限制了其生物医学应用。

3、线粒体功能障碍与包括癌症在内的多种疾病紧密相关，mirnas可参与调控线粒体代谢的关键信号通路。从细胞核转运到线粒体、调节线粒体基因表达和功能的一类mirna称为线粒体mirna(mitomir)。有研究表明，部分mitomir在肿瘤中表显著上调，例如mitomir-2392通过靶向线粒体dna，下调氧化磷酸化、上调糖酵解，进而促进肿瘤生长。导入mitomir-2392海绵(2392s)能够敲低mitomir-2392的表达，从而抑制肿瘤进展。但是如何将mitomir-2392海绵(2392s)高效递送至肿瘤细胞线粒体是本申请要解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了phlip-pei-tpp共聚物、药物递送载体及其应用。

2、第一方面，本发明提供phlip-pei-tpp共聚物，合成方法包括如下步骤：

3、s1、聚乙烯亚胺与3-羧丙基三苯基溴化膦通过酰胺化反应生成pei-tpp共聚物，二者以酰胺键相连；

4、s2、生成的pei-tpp与4-(n-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐通过交联反应生成含有马来酰亚胺基团的mal-pei-tpp共聚物；

5、s3、带有巯基的低ph插入肽与mal-pei-tpp共聚物通过迈克尔加成反应得到phlip-pei-tpp共聚物。

6、第二方面，本发明提供一种药物递送系统，所述递送系统以所述的phlip-pei-tpp共聚物为载体。

7、进一步的，所述药物为rna药物。

8、更进一步的，所述phlip-pei-tpp共聚物与rna药物通过静电相互作用络合。

9、更进一步的，所述phlip-pei-tpp共聚物与rna药物的氮磷比为5-7.5:1。

10、更进一步的，所述rna药物的靶点为线粒体mirna。

11、第三方面，本发明提供所述的药物递送系统在制备治疗治疗癌症的药物中的应用。

12、进一步的，所述药物含有所述的递送系统和可靶向线粒体mirna的rna，所述rna的序列如seq id no.2所示。

13、更进一步的，所述癌症为结肠癌。

14、与现有技术相比，本发明具有如下效果：

15、本发明首次设计并合成了phlip-pei-tpp共聚物，它可以顺序靶向肿瘤酸性微环境(phlip介导)和线粒体(tpp介导)，且能更有效地保护rna并增强其血清稳定性，毒性低，在酸性条件下可以将fam标记的mitomir-2392s高效输送至肿瘤细胞的线粒体。

16、本发明通过静电相互作用络合mitomir-2392s形成phlip-pei-tpp@mitomir-2392s纳米复合物，该复合物显著提高了hct116/l细胞对药物奥沙利铂(oxa)的敏感性。在ph 6.5条件下可明显抑制hct116/l细胞对葡萄糖的摄取并减少乳酸的产生，从而降低肿瘤细胞的糖酵解水平；且显著提高了hct116/l细胞中atp的产生，说明氧化磷酸化水平上调。本发明可为肿瘤酸性微环境和线粒体靶向的rna高效输送提供参考，也有望提供一种通过重塑肿瘤细胞代谢重编程实现肿瘤治疗的新策略。

技术特征：

1.phlip-pei-tpp共聚物，其特征在于，合成方法包括如下步骤：

2.一种药物递送系统，其特征在于，所述递送系统以权利要求1所述的phlip-pei-tpp共聚物为载体。

3.根据权利要求2所述的一种药物递送系统，其特征在于，所述药物为rna药物。

4.根据权利要求3所述的一种药物递送系统，其特征在于，所述phlip-pei-tpp共聚物与rna药物通过静电相互作用络合。

5.根据权利要求4所述的一种药物递送系统，其特征在于，所述phlip-pei-tpp共聚物与rna药物的氮磷比为5-7.5:1。

6.根据权利要求5所述的一种药物递送系统，其特征在于，所述rna药物的靶点为线粒体mirna。

7.权利要求2-6任一项所述的药物递送系统在制备治疗治疗癌症的药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述药物含有所述的递送系统和可靶向线粒体mirna的rna，所述rna的序列如seq id no.2所示。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述癌症为结肠癌。

技术总结
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及pHLIP‑PEI‑TPP共聚物、药物递送载体及其应用。本发明首次设计并合成了pHLIP‑PEI‑TPP共聚物，它可以顺序靶向肿瘤酸性微环境(pHLIP介导)和线粒体(TPP介导)，且能更有效地保护RNA并增强其血清稳定性，毒性低，在酸性条件下可以将FAM标记的mitomiR‑2392s高效输送至肿瘤细胞的线粒体。本发明可为肿瘤酸性微环境和线粒体靶向的RNA高效输送提供参考，也有望提供一种通过重塑肿瘤细胞代谢重编程实现肿瘤治疗的新策略。

技术研发人员：丁国斌,马佳伟,李卓玉,高晓,杨鹏
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13