[發明專利]季銨型陽離子淀粉基因控釋載體材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110254147.X
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102408488A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李曉璽;杜云翔;黃曉儀;陳玲;李琳;李冰;蘇健裕
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08B31/12
• 分類號: C08B31/12;A61K48/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明涉及天然高分子材料在醫藥領域的研究與開發領域，特別是淀粉載體材料在基因的控制釋放領域中的應用。

背景技術

基因治療過程中，基因藥物必須順利地進入病灶部位受體細胞的細胞核中參與調控或表達，才能體現基因治療的療效。但基因藥物大多為DNA或RNA等核酸類物質，裸露的核酸類物質很容易被外界環境和人體中的核酸酶所降解，即使是能夠避免接觸核酸酶，也會因為核酸類物質本身在一般情況下帶負電荷，與細胞膜所帶電荷相同而產生同性相斥，所以很難順利通過受體細胞的外膜進入細胞核。因此基因藥物的輸送需要借助一定的傳遞系統，目前進行研究的基因藥物給藥系統包括病毒載體介導的傳遞系統和非病毒載體介導的傳遞系統。

病毒載體介導的系統表達效率高，但存在著基因裝載量有限、病毒危險性等局限性；非病毒載體介導的系統在無病毒性和免疫原性方面具有優勢，但是其在體內的不穩定性限制了臨床應用。目前認為理想的基因載體材料應具備(1)非侵襲性的給藥方式；(2)作用靶點包括原發灶和轉移病灶，特別是遠隔部位的微小轉移灶及特殊部位病灶；(3)使治療基因作用具有特異性和時間可調控性并能持續表達。此外，還應具備容量大、生物安全性好、穩定及易于大量生產等特點。

目前，非病毒類基因載體材料的研究較多集中在脂質體、陽離子合成高分子材料、磁性材料等方面。近年來，由于“生態環境生產”和“綠色消費”意識的萌發和興起，可生物降解的可再生天然高分子材料已成為藥物給藥系統設計、開發的基礎。伴隨著納米技術的發展，天然多糖類材料以良好的生物相容性、低毒性，易于修飾的表面結構，可明顯延長納米粒在體內的保留時間，減少被吞噬細胞吞噬，增加藥物療效等特性，而越來越得到人們的青睞。常用于基因載體的天然生物多糖有普魯藍多糖、殼聚糖、葡聚糖等。淀粉是一種重要的天然多糖，具有良好的生物相容性、可生物降解性、易于結構改性，具有價廉、來源廣泛、穩定性高、安全、無毒及易于形成凝膠等優良特性，已成為很有潛力的藥物傳遞系統載體。目前采用淀粉作為非病毒載體的研究較少，Hiroaki等(Hiroaki?S.，Tomoyoshi?O.，Yasuro?F.，et.al.，Adenovirus?vector-mediated?genetransfer?using?degradable?starch?microspheres?for?hepatocellular?carcinoma?in?rats.J.Surgical?Res.2006，133，193-196.)以粒徑為45μm的淀粉微球與重組腺病毒AxCALacZ同時作用于肺癌細胞，結果發現半乳糖的表達要比單一的重組腺病毒AxCALacZ作用肺癌細胞的表達率要高。肖蘇堯等(肖蘇堯，劉選明，童春義等.多聚賴氨酸淀粉納米顆粒基因載體的研制及應用.中國科學B輯化學.2004，34(6)：473-477)利用反相乳液法制備淀粉納米顆粒StNP，在StNP上通過靜電吸附作用吸附上多聚賴氨酸(PLL)，制備出陽離子型PLL-StNP，利用PLL的陽離子特性提高DNA的結合量，同時降低載體的細胞毒性。但由于DNA吸附于納米微球表面，形式上與一般的質粒載體相似，因此在轉染過程中無法逃避網狀內皮系統的識別和清除。因而存在DNA低轉染率和易被細胞內限制性內切酶降解和被機體免疫系統俘獲等缺點。劉俊等(劉俊，劉選明，肖蘇堯等.基于超聲波下淀粉納米顆粒作載體的基因轉導.高等學校化學學報.2005，26：634-637)基于超聲波能使細胞壁、細胞膜以至細胞核膜產生瞬間通道，外源DNA可借此進入細胞并進行表達的功能，建立了一種超聲波介導淀粉納米顆粒，進行外源基因轉染效率的方法，但實質上并未解決淀粉載體本身對基因轉染效率低的難題。

由于淀粉分子鏈的長短不同，其形成的三維網絡結構不同，而且淀粉分子可以經過化學改性后使分子鏈帶有正電荷，因此，通過控制淀粉分子的分子量及所帶正電荷，能夠使其與DNA通過靜電吸引和氫鍵相互作用而形成納米粒，從而更加有效的保護DNA和調節DNA的釋放。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明所要解決的技術問題之一是提供一種季銨型陽離子淀粉基因控釋載體材料。該載體材料對基因具有良好的裝載能力、無毒副作用，帶正電，材料易得、成本低廉。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種工藝簡單，適用可靠，成本低廉的季銨型陽離子淀粉基因控釋載體材料的制備方法。

本發明所要解決的技術問題之三是季銨型陽離子淀粉基因控釋載體材料作為基因藥物載體的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：