本发明属于生物医药,具体涉及一种脂质组合物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、从细胞生物学角度,药物递送是一种将活性物质导入细胞以改变宿主细胞功能的过程,上述活性物质包括脱氧核糖核酸(dna)、核糖核酸(rna)以及小的非编码rna,如sirna、shrna和mirna,以及活性大分子和小分子。
2、迄今为止,已开发出多种用于递送上述活性物质的生物衍生和化学衍生材料,其中一些已显示出良好的性能。生物衍生载体,包括外泌体、细菌外膜囊泡和类病毒颗粒(如peg10 vlps),在某些情景中具有很好的应用。在基于化学物质的递送系统中,聚合物和脂质纳米颗粒因其高效性和多样性而得到了最广泛的应用。聚合物包括聚胺基类化合物(如聚乙烯亚胺)、共聚(胺酯类)(pace)、聚(缩水甘油丁胺)
3、(pgba)、聚(鸟氨酸)(plo)、聚(膦-氨基酯)(pbaes)、聚(三羟甲基丙烷烯丙基醚-聚柏酰氯)和电荷改变释放转运体(carts)等聚合物,由于其合成路线可控且易于放大,已得到了很好的发展。就脂质载体而言,脂质纳米颗粒(lnp)被认为是递送上述生物活性物质的首选,例如:covid-19mrna疫苗(comirnaty和spikevax)。目前,有十多种核酸药物在临床试验中使用lnp作为递送载体。这些案例涵盖了传染病和癌症疫苗以及遗传疾病治疗。其中一些药物已经取得了重大进展,显示了这种平台的光明前景。最近公布的数据显示,呼吸道合胞病毒(rsv)疫苗(moderna公司的mrna-1345)的3期试验达到了60岁以上成人的主要疗效终点,对rsv下呼吸道疾病的疫苗有效率为83.7%。在另一个病例中,个性化的核酸癌症疫苗(moderna和默克公司的mrna-4157/v940)在对完全切除术后的高危黑色素瘤患者进行辅助治疗时也取得了积极的效果。与单独使用pembrolizumab相比,联合治疗可将复发或死亡风险降低44%。最近,fda授予上述两种mrna-lnp疫苗"突破性疗法"称号,表明这一领域前景广阔。
4、目前常用的脂质纳米技术由四种成分组成:可离子化的阳离子脂质、磷脂、胆固醇和peg化脂质。对于核酸lnp的形成,通常将不同的脂质和核酸分别溶解在乙醇和酸性水相(如ph值为4.0的柠檬酸缓冲液)中。然后,将乙醇相和水相以1:3的体积比通过微流体装置混合,完成自组装过程。在形成过程中,可离子化的阳离子脂质会被质子化而带正电,通过静电作用与带负电的核酸结合,从而将核酸包封在脂质纳米颗粒内。与此同时,其他辅助脂质(包括磷脂、胆固醇和聚合脂质)会在其上自组装,以稳定形成的核酸lnp。随后,通过缓冲液交换将mrna-lnp溶液调节到中性ph值,在此期间,可离子化的脂质变得不带电荷,从而使其在生理ph值下变得稳定且毒性较低。这种制备方法过程繁琐,需要使用微流控等昂贵的设备,包封生物活性物质的过程必须同制备纳米颗粒的过程同时进行。由于材料和配方的原因,脂质纳米颗粒只能在极低温度下长期保存。从而限制了脂质纳米颗粒技术的广泛使用。
5、基于此,本发明提供一种脂质组合物,由可电离脂质和辅助脂质组成,不含阳离子聚合物,不含具有预防或治疗作用的成分,可作为药物载体。本发明提供的脂质组合物稳定性好,制备方法简单,可于室温或低温下长期保存,作为载体用于细胞以及疾病治疗与预防等多个领域。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的问题,提供一种脂质组合物及其制备方法和应用。本发明提供的脂质组合物包括以下组分:可电离脂质和辅助脂质,且不含具有预防或治疗作用的成分。本发明提供的脂质组合物可用于递送核酸、小分子或大分子物质。本发明提供的脂质组合物稳定性较好,可于室温下长期保存,并且通过与活性成分通过简单混合,即可实现对活性成分的良好包封,可作为载体用于细胞以及疾病治疗与预防等多个领域。
2、为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种脂质组合物,包括以下组分:可电离脂质和辅助脂质;所述脂质组合物不含具有预防或治疗作用的成分;所述可电离脂质包括第一可电离脂质,所述第一可电离脂质选自式(1)的化合物,或其盐、立体异构体、互变异构体:
3、
4、其中,r1、r2、r3彼此独立地是h、c5-40直链或支链的烷基、c5-40直链或支链的烯基、c5-40直链或支链的炔基、含有1-3个侧链的3-6元饱和或部分不饱和环烃基、或者含有1-3个侧链的6-10元芳族基团;所述侧链独立地选自c10-30直链或支链烷基、c10-30直链或支链烯基、c10-30直链或支链炔基;条件是r1、r2、r3至多1个是h;
5、m选自-nr4r5、含有至少一个氮原子的饱和或部分不饱和3-6元杂环基、含有至少一个氮原子的6-10元杂芳基,所述的杂环基、杂芳基未被取代或被一个或多个-oh、羧基、氨基、氧代基或卤素取代;
6、r4、r5彼此独立地是h、c1-6直链或支链烷基、c2-6直链或支链烯基或者c2-6直链或支链炔基,所述的c1-6直链或支链烷基、c2-6直链或支链烯基或c2-6直链或支链炔基未被取代或被一个或多个-oh、羧基、氨基酰胺基、脒基、胍基或卤素取代;
7、g1、g2、g3彼此独立地是-o-、-s-、-nr6-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=s)-、-c(=o)o-、-ch(oh)-、-oc(=o)-、-c(=o)nr6-、-nr6c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr6c(=o)o-、-oc(=o)nr6-、-nr6c(=o)nr13-、-c(=o)s-、-c(=s)s-、-sc(=s)-、-sc(=o)-、-oc(=o)s-、-sc(=o)o-、-sc(=o)s-、-os(=o)2o-、-s(=o)2o-、-os(=o)2-、-s(=o)2-、-s(=o)2-nr6-、-nr6-s(=o)2-、-p(=o)(or6)o-、-op(=o)(or6)-或-op(=o)(or6)o-;其中各r6、r13彼此独立地选自h、羟基、c1-30直链或支链的烷基或环烷基、c2-30直链或支链的烯基;
8、l1选自-x1-或-(cr7r8)m-x1-,其中各x1独立地选自-o-、-s-、-nr14-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=s)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr14-、-nr14c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr14c(=o)o-、-oc(=o)nr14-、-nr14c(=o)nr15-、-c(=o)s-、-c(=s)s-、-sc(=s)-、-sc(=o)-、-oc(=o)s-、-sc(=o)o-、-sc(=o)s-、-os(=o)2o-、-s(=o)2o-、-os(=o)2-、-s(=o)2-、-s(=o)2-nr14-、-nr14-s(=o)2-、-p(=o)(or14)o-、-op(=o)(or14)-或-op(=o)(or14)o-;其中,m是2-6的整数,r7、r8彼此独立地是h、羟基、卤素、c1-6的直链或支链烷基或环烷基、c2-6的直链或支链的烯基,各r14、r15彼此独立地选自h、c1-30直链或支链的烷基或环烷基、c2-30直链或支链的烯基;
9、l2是-(cr9r10)n-或者-(cr9r10)n-x2-(cr11r12)k-,其中x2选自-o-、-s-、-nr16-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=s)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr16-、-nr16c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr16c(=o)o-、-oc(=o)nr16-、-nr16c(=o)nr17-、-c(=o)s-、-c(=s)s-、-sc(=s)-、-sc(=o)-、-oc(=o)s-、-sc(=o)o-、-sc(=o)s-、-os(=o)2o-、-s(=o)2o-、-os(=o)2-、-s(=o)2-、-s(=o)2-nr16-、nr16-s(=o)2-、-p(=o)(or16)o-、-op(=o)(or16)-或-op(=o)(or16)o-;n是1-6的整数;k是1-6的整数;r9、r10、r11、r12彼此独立地是h、羟基、卤素、c1-6的直链或支链烷基或环烷基、c2-6的直链或支链的烯基,各r16、r17彼此独立地选自h、c1-30直链或支链的烷基或环烷基、c2-30直链或支链的烯基;
10、其中r4至r17中所述的烷基、环烷基、烯基未被取代或被一个或多个选自羟基、巯基、氨基、取代氨基、卤素的基团取代;
11、所述的盐不包括季铵盐。
12、在一项优选的实施方案中,所述具有预防或治疗作用的成分为药用活性成分。
13、在一项优选的实施方案中,所述r1、r2、r3彼此独立地是如下基团:
14、
15、其中,y不存在,或者是c1-30直链或支链烷基或环烷基、c2-20直链或支链烯基、c2-20直链或支链炔基;r1’、r2’彼此独立地是h、c1-30直链或支链烷基、c2-30直链或支链烯基、c2-30直链或支链炔基,且y、r1’和r2’的碳链总长度为8-40。
16、在一项优选的实施方案中,所述r1、r2、r3彼此独立地选自以下基团:
17、
18、其中,r1’、r2’彼此独立地是h、c1-30直链或支链烷基、c2-30直链或支链烯基、c2-30直链或支链炔基,且r1’和r2’的碳链总长度为8-30。
19、在一项优选的实施方案中,所述r1、r2、r3彼此独立地选自以下基团中的任意一种:
20、
21、在一项优选的实施方案中,g1、g2、g3彼此独立地是-o-、-s-、-nr6-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-ch(oh)-、-oc(=o)-、-c(=o)nr6-、-nr6c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr6c(=o)o-、-oc(=o)nr6-、-nr6c(=o)nr13-、-p(=o)(or6)o-、-op(=o)(or6)-或-op(=o)(or6)o-。
22、在一项优选的实施方案中,l1选自-(cr7r8)m-x1-,其中x1选自-o-、-s-、-nr14-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr14-、-nr14c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr14c(=o)o-、-oc(=o)nr14-、-nr14c(=o)nr15-、-p(=o)(or14)o-、-op(=o)(or14)-或-op(=o)(or14)o-。
23、在一项优选的实施方案中,l2是-(cr9r10)n-x2-(cr11r12)k-,其中x2选自-o-、-s-、-nr16-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr16-、-nr16c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr16c(=o)o-、-oc(=o)nr16-、-nr16c(=o)nr17-、-p(=o)(or16)o-、-op(=o)(or16)-或-op(=o)(or16)o-。
24、在一项优选的实施方案中,m选自以下结构:
25、
26、其中,m’与n’彼此独立地是0-6的整数,r1”与r2”彼此独立地是h、c1-6的烷基、c2-6的烯基、胍基、脒基、酰胺基、脂肪胺基、3-10元含氮杂环;所述含氮杂环选自吡咯、咪唑、吡啶、吡唑、三氮唑、恶唑、异恶唑、噻吩、异噻唑、哒嗪、吡嗪、哌嗪、吲哚、苯并咪唑、咔唑、喹啉、异喹啉、嘌呤和嘧啶及其互变异构形式,其未被取代或任选地被一个或多个选自羟基、巯基、氨基、取代氨基、卤素、c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c6-14芳基的有机基团取代。
27、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1a)所示的化合物:
28、
29、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1b)所示的化合物:
30、
31、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1c)的化合物:
32、
33、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1d)所示的化合物的化合物:
34、
35、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1e)所示的化合物
36、
37、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1f)所示的化合物:
38、
39、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1g)所示的化合物:
40、
41、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1h)所示的化合物:
42、
43、在一项优选的实施方案中,m选自以下基团中的任意一个:
44、
45、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1i)所示的化合物:
46、
47、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1j)所示的化合物:
48、
49、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1k)所示的化合物:
50、
51、在一项优选的实施方案中,y不存在,所述式(1)的化合物选自式(1l)所示的化合物:
52、
53、其中r1’、r2’独立的选自h、c1-30直链或支链烷基、c2-30直链或支链烯基、c2-30直链或支链炔基,且r1’和r2’的碳链总长度为8-40。
54、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自式(1m)所示的化合物:
55、
56、在一项优选的实施方案中,所述式(1)的化合物选自:
57、
58、
59、
60、
61、
62、
63、
64、
65、
66、
67、
68、
69、
70、
71、
72、
73、
74、
75、
76、
77、
78、
79、
80、
81、
82、
83、
84、
85、
86、
87、
88、
89、
90、
91、
92、
93、
94、
95、
96、
97、
98、
99、
100、
101、
102、
103、
104、
105、
106、
107、
108、
109、
110、
111、
112、
113、
114、
115、
116、
117、
118、
119、
120、
121、
122、
123、
124、
125、
126、
127、
128、
129、
130、
131、
132、
133、。
134、
135、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的制备方法包括使式(ii)与式(iii)化合物反应的步骤:
136、
137、其中,xa和xb为含有离去基团或亲核基团的基团,且xa和xb通过亲核反应或缩合反应形成l1。
138、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的制备方法包括使式(iv)与式(v)化合物反应的步骤:
139、
140、其中xc、xd为含有离去基团或亲核基团的基团,且xc和xd通过亲核反应或缩合反应形成l2。
141、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的制备方法包括使式(vi)化合物反应的步骤:
142、
143、其中xe为含有离去基团或亲核基团的基团,xf为含有离去基团或亲核基团的化合物,且xe和xf通过亲核反应或缩合反应形成m。
144、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的制备方法包括使式(vii)化合物依次与式(viii)化合物、式(ix)化合物、式(x)化合物反应的步骤:
145、
146、其中xg、xh、xi、xj、xk、xl为含有离去基团或亲核基团的基团,且xg和xj通过亲核反应或缩合反应形成g1,xh和xk通过亲核反应或缩合反应形成g2,xi和xl通过亲核反应或缩合反应形成g3。
147、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的制备方法包括使式(xi)与式(xii)化合物反应的步骤:
148、
149、式(xiii)与式(xii)化合物反应的步骤:
150、
151、其中xm为含有亲核基团的基团,且xm与式(xii)化合物的c=c-l2a通过加成反应形成x1-l2。
152、在一项优选的实施方案中,r1、r2、r3彼此独立地是如下基团:
153、
154、其中y、r1’、r2’的含义同前;
155、其中还包括形成尾链r1、r2、r3的步骤:
156、
157、其中x为离去基团。
158、在一项优选的实施方案中,所述辅助脂质为磷脂与类固醇或其衍生物的混合物。
159、在一项优选的实施方案中,所述磷脂包括1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dlpc)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-磷酸胆碱(dmpc)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dopc)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dppc)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dspc)、1,2-双十一烷酰基-sn-甘油-磷酸胆碱(dupc)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(popc)、1,2-二-0-十八碳烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0diether pc)、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(ochemspc)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(c16 lyso pc)、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(dope)、1,2-二植烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(me 16.0pe)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(dopg)、二棕榈酰基磷脂酰甘油(dppg)、棕榈酰基油酰基磷脂酰乙醇胺(pope)、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺(dspe)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(dppe)、二肉豆蔻酰基磷酸乙醇胺(dmpe)、1-硬脂酰基-2-油酰基-硬脂酰乙醇胺(sope)、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰胆碱(sopc)、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺(lpe)中的至少一种。
160、在一项优选的实施方案中,所述类固醇或其衍生物包括胆固醇、胆固醇硬脂酸、粪固醇、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜籽固醇、盐藻甾醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚中的至少一种。
161、在一项优选的实施方案中,所述脂质组合物中,所述可电离脂质用量为处方总脂质的5-90mol%;所述辅助脂质用量为处方总脂质的10-95mol%。
162、在一项优选的实施方案中,辅助脂质中磷脂与类固醇或其衍生物的摩尔比为(5-80):(5-80)。
163、在一项优选的实施方案中,所述脂质组合物的原料还包含peg缀合脂质,用量为处方总脂质的0.1-15mol%。
164、在一项优选的实施方案中,所述peg缀合脂质包括peg改性的磷脂酰乙醇胺、peg改性的磷脂酸、peg改性的神经酰胺、peg改性的二烷基胺、peg改性的二酰基甘油、peg改性的二烷基甘油中的至少一种。
165、在一项优选的实施方案中,所述peg缀合脂质包括peg-二硬脂基氧基丙基(peg-dsa)、peg-c-domg、peg-dppc、聚乙二醇二甲基丙烯酸(peg-dma)、1,2-二甲基苯乙烯-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇(peg-dmg)、双棕榈酸甘油酯-聚乙二醇(dpg-peg)、1,2-二硬脂酰-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇(dsg-peg)、2-[(聚乙二醇)-2000]-n,n-二十四烷基乙酰胺(alc-0159)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(dppe-peg)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(peg-dspe)、二月桂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(peg-dlpe)、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(peg-dmpe)脂质中的至少一种。
166、在一项优选的实施方案中,所述脂质组合物中,所述可电离脂质用量为处方总脂质的5-80mol%;所述辅助脂质用量为处方总脂质的10-90mol%;所述peg缀合脂质的用量为处方总脂质的0.1-15mol%。
167、在一项优选的实施方案中,所述可电离脂质还包括第二可电离脂质和第三可电离脂质中的至少一种;
168、所述第二可电离脂质为式(2)的化合物,或其盐、立体异构体、互变异构体:
169、
170、其中n1为nh或o;
171、ra选自c6-c24烷基、c6-c24烯基、c6-c24的环烷基、c6-c24醇、c6-c24短链聚氧乙烯;所述c6-c24烷基、c6-c24烯基、c6-c24的环烷基、c6-c24醇、c6-c24短链聚氧乙烯为直链或支链结构;rb和rc各自独立地选自c1-c12烷基、c2-c12烯基、c1-c12炔基、c3-c12环烷烃基、c6-c12的芳烃基、c1-c12烷基醇、c1-c12的杂环基、烷基胺;
172、所述烷基胺为其中,ra’为c1-c12烷基,所述rb’和rb”各自独立的选自h、c1-c6烷基胺、rc”选自被未取代或被氨基取代的c1-c6烷基,rc”’为h、
173、条件是,当a1’为-co-nh-、-nh-co-或-co-o-时,rc’为c1-c6烷基;当a1’为-co-时,rc’不存在;
174、所述第三可电离脂质选自下列化合物中的至少一种:
175、
176、
177、
178、
179、
180、。
181、
182、在一项优选的实施方案中,rb和rc各自独立地选自c1-c12烷基醇、烷基胺。
183、在一项优选的实施方案中,条件是:当ra为c6-c24烯基时,a1为nh,rb和rc各自独立地选自c1-c12烷基醇;
184、当ra为支链的c6-c24烷基时,a1为nh,rb和rc各自独立地选自c1-c12烷基醇、烷基胺;
185、ra为直链的c6-c24烷基时,a1为nh或o,rb和rc各自独立地选自烷基胺;
186、当ra为直链的c6-c24烷基时,a1为o,rb和rc各自独立地选自c1-c12烷基醇;
187、当ra为c6-c24短链聚氧乙烯时,a1为nh或o,rb和rc各自独立地选自烷基胺;
188、或当ra为c6-c24烷基醇时,a1为nh或o,rb和rc各自独立地选自烷基胺。
189、在一项优选的实施方案中,ra选自下面的化合物结构:
190、
191、在一项优选的实施方案中,rb和rc选自下面的化合物结构:
192、
193、rd选自c1-c6的烷烃或环烷烃。
194、在一项优选的实施方案中,所述式(2)的化合物选自下列化合物中的至少一种:
195、
196、
197、。
198、
199、在一项优选的实施方案中,第二可电离脂质的制备方法包括如下反应步骤:
200、ra”-nh2①与α,β-不饱和羰基化合物②反应生成可电离脂质化合物③:
201、
202、其中,ra”-nh2为ra-nh2或
203、rb’和rb”同时为h,或者rb’和rb”同时为c1-c6胺,或者rb’和rb”同时为-rc’-a1’-rc”-nh2。
204、在一项优选的实施方案中,第二可电离脂质的制备方法包括:
205、1)ra”-nh2①与α,β-不饱和羰基化合物④反应生成化合物⑤;
206、2)化合物⑤与亲核试剂⑥反应生成可电离脂质化合物③;
207、
208、其中,亲核试剂⑥为rb-nh2或rb-oh;ra”-nh2选自ra-nh2或
209、
210、rb’和rb”同时为h,或者rb’和rb”同时为c1-c6胺,或者rb’和rb”同时为-rc’-a1’-rc”-nh2;z2为离去基团,z2与nh2反应得到a1。
211、在一项优选的实施方案中,第二可电离脂质的制备方法包括:
212、1)ra”-nh2①与α,β-不饱和羰基化合物②反应生成化合物⑦;
213、2)化合物⑦与α,β-不饱和羰基化合物⑧反应生成化合物⑨;
214、3)化合物⑨与亲核试剂⑩反应生成可电离脂质化合物
215、
216、(式2c);
217、其中,ra”-nh2为ra-nh2,z3为离去基团,a3与z3反应得到a1。
218、在一项优选的实施方案中,式2a-式2c中,至少一种亲核试剂与至少一种α,β-不饱和羰基化合物的β位碳原子发生麦克加成反应,生成含碳碳键、碳氧键、碳氮键、碳硫键或碳硒键的带有两分叉的所述可电离脂质化合物。
219、在一项优选的实施方案中,式2a-式2b还包括以通过式2a-式2b反应得到的带有端氨基的式(2)的化合物作为原料,按照式2a中步骤1或式2b中步骤1-2进行迭代反应的步骤;
220、所述带有端氨基的式(2)的化合物为
221、其中,rb’和rb”同时为h,或者rb’和rb”同时为c1-c6胺,或者rb’和rb”同时为-rc’-a1’-rc”-nh2。
222、在一项优选的实施方案中,式2a-式2c反应式还包括以通过式2a-式2c反应式得到带有端氨基的式(2)的化合物作为原料,与反应的步骤;
223、所述带有端氨基的式(2)的化合物为
224、其中,rb’和rb”同时为h,或者rb’和rb”同时为c1-c6胺,或者rb’和rb”同时为-rc’-a1’-rc”-nh2。
225、上文所述的离去基团是指在亲核反应或缩合反应中离去部分,包括但不限于:h、
226、oh、h2o、卤素(例如f,cl,br和i)、氰酸负离子、无机酸(例如硝酸、硫酸、磷酸)、羧酸(例如乙酸、三氟乙酸和苯甲酸等)、磺酸(例如甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸和对硝基苯磺酸等)、二氧化碳(co2)、氮气(n2)、咪唑、烷氧基(r-o-)、氨基(-nhr,其中r为h去掉的烷基或芳基)、苯氧基、叔碳正离子(例如叔丁基正离子)、被不饱和系统或杂原子稳定的碳正离子或上文所述的各种保护基。
227、上文所述的亲核基团是指在化学反应中能够提供电子对以形成新的化学键的分子或离子,常见亲核基团包括:氢氧根(ho-)、氨(nh3)、羟胺(nh2oh)、肼(nh2-nh2)、取代肼、具有亲核性的卤素(如cl-、br-或i-)、氢负离子(h-)、叠氮负离子(n3-)、氰酸根负离子(cn-)、醇或烷氧基负离子(例如脱除羟基氢的醇)、胺基(包括伯胺、仲胺和叔胺)或胺负离子、碳负离子(例如格氏试剂、有机锂试剂、吉尔曼试剂等有机金属试剂中的碳负离子)、巯基或巯基负离子、硫醚、烯醇或烯醇负离子、烯基醚、烯胺、羧酸或羧酸负离子、烷基或芳基膦(例如三苯基膦)、有孤对电子的芳杂环(例如吡啶)等。
228、在一项优选的实施方案中,反应过程中所用原料还含有保护基团,反应步骤中包括保护和/或脱保护的步骤。
229、本领域的普通技术人员将认识到,可能需要使用保护基保护某些基团免受反应条件影响。保护基还可以用于区别分子中的类似官能团。保护基的清单以及引入和移除这些基团的方法可见于wuts,p.g.m.,greene,t.w.,greene’s protective groups in organicsynthesis,第4版,john wiley&sons:new jersey,2007。
230、优选的保护基包括但不限于:对于羟基的保护基、对氨基或胺基的保护基、对于羧基的保护基、对醛或酮的保护基、对巯基的保护基以及对羟基、氨基或胺基、羧基、醛或酮、巯基等官能团的任意组合的保护基等。
231、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的合成路线如下:
232、
233、其中,m’为m或者含有保护基的m。
234、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的合成路线如下:
235、
236、其中m’为m或者含有保护基的m;a为o、nh或s。
237、在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的合成路线如下:
238、
239、其中,x为卤素;r4’为r4或含有保护基的r4;r5’为r5或含有保护基的r5。在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的合成路线如下:
240、
241、其中,x为卤素;r4’为r4或含有保护基的r4;r5’为r5或含有保护基的r5。在一项优选的实施方案中,所述第一可电离脂质的合成路线如下:
242、
243、其中,mpro是m或含有保护基的m。
244、第二方面,本发明提供了前述脂质组合物的制备方法,包括如下步骤:
245、1)将脂质化合物溶于有机溶剂中,作为有机相;
246、2)采用水性溶剂作为水相;
247、3)将有机相和水相混合,超滤即得所述脂质组合物。
248、在一项优选的实施方案中,步骤1)中脂质化合物在有机相中溶解后,总脂质浓度为0.1mg/ml-30mg/ml;步骤3)中有机相与水相的体积比为1:1-6,更优选为1:2-5。
249、有机溶剂的种类较多,按其化学结构可分为10大类:①芳香烃类:苯、甲苯、二甲苯等;②脂肪烃类:戊烷、己烷、辛烷等;③脂环烃类:环己烷、环己酮、甲苯环己酮等;④卤化烃类:氯苯、二氯苯、二氯甲烷等;⑤醇类:甲醇、乙醇、异丙醇等;⑥醚类:乙醚、环氧丙烷等;⑦酯类:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等;⑧酮类:丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等;⑨二醇衍生物:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等;⑩其他:乙腈、吡啶、苯酚等。
250、本发明中所述水性溶剂是指用水作溶剂的溶液,包括但不限于水、糖溶液、盐溶液等。
251、在一项优选的实施方案中,所述水性溶剂包括水、蔗糖溶液、缓冲盐溶液中的至少一种。
252、在一项优选的实施方案中,所述缓冲盐溶液的ph值为1-10,所述缓冲盐浓度为1-200mm。
253、在一项优选的实施方案中,所述有机溶剂包括醇类,优选乙醇。
254、第三方面,本发明提供了一种递送药用活性成分的方法,所述方法使用前述脂质组合物作为载体;所述药用活性成分包括大分子物质、小分子物质中的至少一种。
255、在一项优选的实施方案中,所述大分子物质包括核酸、蛋白、多肽、重组人胰岛素、干扰素、人生长激素、胰岛素类似物、葡激酶。
256、第四方面,本发明提供了前述脂质组合物在制备递送药用活性成分的载体中的应用。
257、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
258、1、本发明提供一种脂质组合物,所述组合物包含可电离脂质、辅助脂质以及peg缀合脂质等可降解的成分,不含具有预防或治疗作用的成分。
259、2、本发明提供的脂质组合物具有纳米颗粒特性,粒径为2-400nm,pdi<0.5,且该脂质组合物稳定性较好。
260、3、本发明提供的脂质组合物制备过程简单,工艺重现性高,与活性成分通过简单混合,即可实现对活性成分的良好包封,与核酸、小分子或大分子结合的过程中无需加入任何有机试剂,安全性更高。
261、4、本发明提供的脂质组合物应用广泛,且使用方法简单,重现性好。
262、5、本发明所提供的脂质组合物可递送核酸、大分子物质和小分子物质等多种活性成分,满足不同活性成分的递送需求,如实施例中所呈现,可将mrna、pdna、sirna等核酸类物质有效包封。
1.一种脂质组合物,其特征在于,包括以下组分:可电离脂质和辅助脂质;所述脂质组合物不含具有预防或治疗作用的成分,所述可电离脂质包括第一可电离脂质,所述第一可电离脂质选自式(1)的化合物,或其盐、立体异构体、互变异构体:
2.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述r1、r2、r3彼此独立地是如下基团:
3.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述r1、r2、r3彼此独立地选自以下基团:
4.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,r1、r2、r3彼此独立地选自以下基团中的任意一种:
5.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,g1、g2、g3彼此独立地是-o-、-s-、-nr6-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-ch(oh)-、-oc(=o)-、-c(=o)nr6-、-nr6c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr6c(=o)o-、-oc(=o)nr6-、-nr6c(=o)nr13-、-p(=o)(or6)o-、-op(=o)(or6)-或-op(=o)(or6)o-。
6.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,l1选自-(cr7r8)m-x1-,其中x1选自-o-、-s-、-nr14-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr14-、-nr14c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr14c(=o)o-、-oc(=o)nr14-、-nr14c(=o)nr15-、-p(=o)(or14)o-、-op(=o)(or14)-或-op(=o)(or14)o-。
7.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,l2是-(cr9r10)n-x2-(cr11r12)k-,其中x2选自-o-、-s-、-nr16-、-s-s-、-c(=o)-、-c(=o)o-、-oc(=o)-、-c(=o)nr16-、-nr16c(=o)-、-oc(=o)o-、-nr16c(=o)o-、-oc(=o)nr16-、-nr16c(=o)nr17-、-p(=o)(or16)o-、-op(=o)(or16)-或-op(=o)(or16)o-。
8.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,m选自以下结构:
9.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1a)所示的化合物:
10.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1b)所示的化合物:
11.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1c)所示的化合物:
12.如权利要求10所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1d)所示的化合物:
13.如权利要求12所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1e)所示的化合物
14.如权利要求13所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1f)所示的化合物:
15.如权利要求14所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1g)所示的化合物:
16.如权利要求14所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1h)所示的化合物:
17.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述脂质纳米颗粒结构如式(1i)所示的化合物:
18.如权利要求10所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1j)所示的化合物:
19.如权利要求17所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1k)所示的化合物:
20.如权利要求2所述的脂质组合物,其特征在于,y不存在,所述式(1)的化合物选自式(1l)所示的化合物:
21.如权利要求2所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自式(1m)所示的化合物:
22.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(1)的化合物选自:
23.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述辅助脂质为磷脂与类固醇或其衍生物的混合物。
24.如权利要求23所述的脂质组合物,其特征在于,所述磷脂包括1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双十一烷酰基-sn-甘油-磷酸胆碱、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二-0-十八碳烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二植烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐、二棕榈酰基磷脂酰甘油、棕榈酰基油酰基磷脂酰乙醇胺、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰基磷酸乙醇胺、1-硬脂酰基-2-油酰基-硬脂酰乙醇胺、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰胆碱、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺中的至少一种。
25.如权利要求23所述的脂质组合物,其特征在于,所述类固醇或其衍生物包括胆固醇、胆固醇硬脂酸、粪固醇、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜籽固醇、盐藻甾醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚中的至少一种。
26.如权利要求1所述的脂质组合物,其特征在于,所述脂质组合物中,所述可电离脂质用量为处方总脂质的5-90mol%;所述辅助脂质用量为处方总脂质的10-95mol%。
27.如权利要求26所述的脂质组合物,其特征在于,辅助脂质中磷脂与类固醇或其衍生物的摩尔比为(5-80):(5-80)。
28.如权利要求1-27任一项所述的脂质组合物,其特征在于,所述脂质组合物还包含peg缀合脂质。
29.如权利要求28所述的脂质组合物,其特征在于,所述peg缀合脂质包括peg改性的磷脂酰乙醇胺、peg改性的磷脂酸、peg改性的神经酰胺、peg改性的二烷基胺、peg改性的二酰基甘油、peg改性的二烷基甘油中的至少一种。
30.如权利要求29所述的脂质组合物,其特征在于,所述peg缀合脂质包括peg-二硬脂基氧基丙基、peg-c-domg、peg-dppc、聚乙二醇二甲基丙烯酸、1,2-二甲基苯乙烯-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇、双棕榈酸甘油酯-聚乙二醇、1,2-二硬脂酰-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇、2-[(聚乙二醇)-2000]-n,n-二十四烷基乙酰胺、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、二月桂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇脂质中的至少一种。
31.如权利要求28所述的脂质组合物,其特征在于,所述脂质组合物中,所述可电离脂质用量为处方总脂质的5-80mol%;所述辅助脂质用量为处方总脂质的10-90mol%;所述peg缀合脂质的用量为处方总脂质的0.1-15mol%。
32.如权利要求1-27任一项所述的脂质组合物,其特征在于,所述可电离脂质还包括第二可电离脂质和第三可电离脂质中的至少一种;
33.如权利要求32所述的脂质组合物,其特征在于,所述式(2)的化合物选自下列化合物中的至少一种:
34.如权利要求32所述的脂质组合物,其特征在于,所述可电离脂质中,第一可电离脂质与第二可电离脂质和/或第三可电离脂质的摩尔比为(5-90):(1-80)。
35.如权利要求1-27任一项所述的脂质组合物,其特征在于,所述脂质组合物为纳米颗粒。
36.如权利要求35所述的脂质组合物,其特征在于,所述纳米颗粒粒径为20-400nm,粒径分布指数<0.5。
37.如权利要求1-36任一项所述的脂质组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
38.一种递送药用活性成分的方法,其特征在于,使用权利要求1-36任一项所述的脂质组合物作为载体;所述药用活性成分包括大分子物质、小分子物质中的至少一种。
