一种磷脂类阳离子脂质化合物及其制备得到的脂质纳米粒和应用的制作方法

本发明涉及生物医药领域，特别是一种新的阳离子脂质及其制备得到的脂质纳米粒和应用。

背景技术：

1、基因治疗(gene therapy)是通过将外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷、异常基因引起的疾病，达到治疗目的的一种治疗方法。核酸疫苗(nucleic acid vaccine),也称基因疫苗(genetic vaccine),是指将含编码免疫原蛋白或多肽的核酸序列(如dna、mrna等)导入宿主体内，通过宿主细胞表达免疫原蛋白或多肽，诱导宿主细胞产生对该免疫原的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。其中，确保外源基因的顺利导入是基因治疗过程和基因疫苗免疫极为重要的一环。在众多基因导入的方法中，开发合适的脂质纳米粒(lipid nanoparticle，lnp)包裹核酸，使其靶向至目标细胞，并将特定基因的核酸递送至细胞内的方法逐渐为科学家所使用。

2、核酸药物与普通化学药物的一个明显区别是核酸带有数量庞大的磷酸根，因而呈负电，且分子量大。为了使其能够被脂质纳米粒更好地包裹，人们开发了阳离子脂质等多种脂质化合物。

3、“阳离子脂质化合物”指能够带正电的脂质。示例性的阳离子脂质包括一种或多种带有正电荷的胺基团。优选的阳离子脂质是可电离的，可以根据ph值以带正电的形式或中性形式存在。阳离子脂质的电离影响脂质纳米粒在不同ph条件下的表面电荷。这种电荷状态可以影响其在血液中的免疫识别、血液清除和组织分布，以及其在细胞内的内涵体逃逸的能力，对于核酸的细胞内递送是至关重要的。

4、本发明将磷脂引入阳离子脂质，通过这样结构的阳离子脂质制备得到的脂质纳米粒，具有比市场上脂质纳米粒更好的细胞膜融合能力和转染效果，具有意想不到的技术效果。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磷脂类阳离子脂质化合物及其制备得到的脂质纳米粒和应用，本发明的脂质纳米粒具有显著性进步的细胞膜融合能力、内涵体逃逸能力，具有更强的转染效果和药物递送效果。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

3、一种磷脂类阳离子脂质化合物，结构通式如下所示：

4、

5、其中，r1为烷烃链，c的个数为1-12个；

6、r2为烷烃链或烯烃链，c的个数为1-18个。

7、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为无取代基的烷烃链，c的个数为1-18个；作为一种实施例，结构式如下所示：

8、

9、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为有取代基的烷烃链，c的个数为1-18个；其中取代基为烷烃基，c的个数为1-12个；作为一种实施例，结构式如下所示：

10、

11、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为烯烃链，c的个数为1-18个；作为一种实施例，结构式如下所示：

12、

13、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，作为一种实施例，r1为：

14、需要说明的是，这里并非穷举，只要为烷烃链，c的个数为1-12个，无论带取代基或不带取代基，无论取代基的位置在哪，都受本发明的启示，都在本发明的保护范围内。

15、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，r2为：

16、需要说明的是，这里并非穷举，只要为烷烃链或烯烃链，c的个数为1-18个；无论带取代基或不带取代基或无论取代基的位置在哪，都受本发明的启示，都在本发明的保护范围内；无论双键的位置在哪或或有几个双键，都受本发明的启示，都在本发明的保护范围内。

17、一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，其特征在于，包括：前述的一种或多种阳离子脂质化合物、助脂质、结构脂质、聚合物缀合脂质或两亲性嵌段共聚物中的一种或几种的组合。组分不受限制，可以是现有已知的物质也可以是未知的物质，只要是采用了本发明结构的阳离子脂质化合物均在本发明的保护范围内，且均受本发明的启示。

18、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，阳离子脂质化合物与助脂质的摩尔比为0.5:1-10:1，阳离子脂质化合物与结构脂质的摩尔比为0.5:1-5:1，阳离子脂质化合物与聚合物缀合脂质的摩尔比为10：1-250：1，阳离子脂质化合物与两亲性嵌段共聚物的摩尔比为0.5：1-80：1。

19、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，脂质纳米粒的平均尺寸为30-200nm，脂质纳米粒的制剂的多分散指数≤0.5。

20、一种磷脂类阳离子脂质化合物的应用，包括：应用于包含前述的阳离子脂质化合物的组合物、其立体异构体、其互变异构体或其在药学上可接受的盐。

21、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物的应用，组合物包括：前述的脂质纳米粒，所载的药物试剂，药物辅助剂；组合物的组分不受限制，可以是现有已知的物质组成的组合物也可以是未知的物质组成的组合物，只要是采用了本发明结构的阳离子脂质化合物均在本发明的保护范围内，且均受本发明的启示。

22、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物的应用，所载的药物试剂包括：核酸分子，小分子化合物，多肽或蛋白质中的一种或多种；所载的药物试剂的选择和组合配方不受限制，只要是采用了本发明结构的阳离子脂质化合物均在本发明的保护范围内，且均受本发明的启示。

23、前述的一种磷脂类阳离子脂质化合物的应用，药物辅助剂包括：稀释剂，稳定剂，防腐剂或冻干保护剂中的一种或多种；药物辅助剂的选择和组合配方不受限制，只要是采用了本发明结构的阳离子脂质化合物均在本发明的保护范围内，且均受本发明的启示。

24、本发明的有益之处在于：

25、本发明的阳离子脂质化合物引入磷脂基团，一方面，磷脂结构模拟了细胞膜的磷脂双分子层结构，利于细胞膜融合，另一方面，分子中的氮原子使其在酸性条件下产生质子海绵效应，增加其内含体逃逸能力，相比市场已在使用的lnp(辉瑞样品)具有更好的转染效果，具有意想不到的技术效果；

26、从实验可知：本发明的结构在n原子远离磷酸基的一侧是烯烃基作为尾巴时，转染效率显著性增强，说明本发明这样带磷脂基团的阳离子脂质的结构配合烯烃基在提高转染效果上具有协同作用；

27、本发明结构的阳离子脂质转染效率高，安全性好，生物相容性高，合成步骤简单，适合生物医药产业化。

技术特征：

1.一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，结构通式如下所示：

2.权利要求1所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，所述r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为无取代基的烷烃链，c的个数为1-18个；结构式如下所示：

3.权利要求1所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，所述r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为有取代基的烷烃链，c的个数为1-18个；其中取代基为烷烃基，c的个数为1-12个；结构式如下所示：

4.权利要求1所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，所述r1为烷烃链，c的个数为1-12个；r2为烯烃链，c的个数为1-18个；结构式如下所示：

5.权利要求1所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，r1为：

6.权利要求1所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物，其特征在于，r2为：

7.一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，其特征在于，包括：权利要求1所述的一种或多种阳离子脂质化合物、助脂质、结构脂质、聚合物缀合脂质或两亲性嵌段共聚物中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求7所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，其特征在于，所述阳离子脂质化合物与助脂质的摩尔比为0.5:1-10:1，所述阳离子脂质化合物与结构脂质的摩尔比为0.5:1-5:1，所述阳离子脂质化合物与聚合物缀合脂质的摩尔比为10：1-250：

9.根据权利要求7所述的一种磷脂类阳离子脂质化合物制备得到的脂质纳米粒，其特征在于，所述脂质纳米粒的平均尺寸为30-200nm，所述脂质纳米粒的制剂的多分散指数≤0.5。

10.一种磷脂类阳离子脂质化合物的应用，其特征在于，包括：应用于包含权利要求1所述的阳离子脂质化合物的组合物、其立体异构体、其互变异构体或其在药学上可接受的盐；所述组合物包括：权利要求7所述的脂质纳米粒，所载的药物试剂，药物辅助剂；所述所载的药物试剂包括：核酸分子，小分子化合物，多肽或蛋白质中的一种或多种；所述药物辅助剂包括：稀释剂，稳定剂，防腐剂或冻干保护剂中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种磷脂类阳离子脂质化合物，结构通式如下所示：其中，R1为烷烃链，C的个数为1‑12个；R2为烷烃链或烯烃链，C的个数为1‑18个；本发明的阳离子脂质化合物引入磷脂基团，制备得到的脂质纳米粒相比市场已在使用的LNP(辉瑞样品)具有更好的转染效果，具有意想不到的技术效果；另外本发明的脂质纳米粒的安全性好，生物相容性高，合成步骤简单，适合生物医药产业化。

技术研发人员：章雪晴,滕以龙
受保护的技术使用者：荣灿生物医药技术（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11