[發明專利]一種裝載siRNA的納米顆粒及其應用

在審

• 申請號: 201410250855.X
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104027821A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 古宏晨;陳一杰;夏偉梁
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61K48/00
• 分類號: A61K48/00;A61K47/42;A61K47/04;A61P35/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及生物醫學領域，尤其涉及一種裝載siRNA的納米顆粒及其在制備癌癥治療基因藥物中的應用。

背景技術

隨著細胞與分子生物學技術的進步，RNA干擾技術已被廣泛用于探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的基因治療領域(Nat.Rev.Mol.Cell?Biol.4卷，457頁，2003年)。目前現有的RNA干擾技術主要是將化學合成的siRNA引入細胞，繼而識別特異的信使RNA實現干擾功能。但體外合成的siRNA進入體內后存在易被降解、作用時間不穩定的缺點，因此，RNA干擾技術在應用方面所存在的最大障礙是缺少能夠穩定有效地將siRNA誘導進入細胞的載體，如何開發低毒高效的載體成為RNAi技術發展所面對重要課題(Mol.Pharm.6卷，651頁，2009年)。

近年來，將介孔二氧化硅納米顆粒用于藥物載體的研究成為了關注的焦點。由于介孔二氧化硅納米顆粒特殊的孔道結構具有較高的比表面積，較大的孔容積等特點，使其不僅能夠裝載大量的藥物分子，還能夠在生理環境下實現對藥物分子的可控釋放(Chem.Mater.13卷，308頁，2001年)。近期研究表明，納米級的介孔二氧化硅顆粒不僅可以被哺乳動物細胞吞噬，還具有良好的生物相容性和低細胞毒性(Adv.Drug.Delivery?Rev.60卷，1278頁，2008年)。因此，介孔二氧化硅納米顆粒成為了一種非常理想的藥物載體，其在此領域中的突出表現也使人們嘗試將其用于裝載siRNA分子。現有的利用介孔二氧化硅納米顆粒裝載siRNA的方法如：2009年,ACS?Nano雜志公開報道了T.Xia等人的研究工作(ACS?Nano，3卷，3273頁，2009年),他們在介孔二氧化硅顆粒表面修飾PEI，實現了對siRNA的裝載；2009年Small雜志報道了A.M.Chen等人的研究工作(Small，5卷，2673頁，2009年)，他們通過相似的表面修飾正電性高分子的方法，成功實現了藥物和siRNA的裝載。但是，上述工作均只采用了修飾后的介孔二氧化硅納米顆粒外表面來裝載siRNA，沒能發揮介孔納米顆粒孔道結構、高比表面積、大孔容積的優點；而且由于顆粒外表面上大量的氨基被用來吸附siRNA分子，使得顆粒表面無法被進一步功能化如聚乙二醇等修飾，從而限制了顆粒在生物體內的應用。2011年，Biomaterials雜志上發表了X.Li等人(Biomaterials，32卷，35頁，2011年)利用強疏水的環境將siRNA通過非靜電作用裝載進入介孔氧化硅的孔道的結果，充分發揮了介孔孔道裝載siRNA的優點，同時顆粒外部包覆正電性高分子PEI來阻止siRNA釋放和保護siRNA降解。該顆粒體系在細胞層面上初步取得了siRNA的干擾效果，但是效果甚微。2012年，Hartonno,S.B.等人(ACS?Nano，6卷，2104頁，2012年)合成大孔徑(大于10nm)的氧化硅納米顆粒，并成功在顆粒外表面和孔道內修飾正電性的高分子材料多聚左旋賴氨酸PLL(Poly-L-Lysine)，通過靜電作用吸附siRNA，實現siRNA干擾，但是該顆粒的干擾效果比較低，且顆粒在低濃度時具備較大毒性，生物相容性不高。2013年，Lin,D等人(Nanoscale，5卷，4291頁，2013年)報道了合成大孔徑(10nm)的介孔氧化硅納米顆粒，通過在孔道內修飾正電性高分子甲基丙烯二甲胺基乙酯DMAEMA來吸附siRNA，并實現了靶基因的干擾，但是干擾效果差于商業脂質體。由于該顆粒體系中DMAEMA吸附了大量siRNA，DMAEMA的活性位點被siRNA大量占據，使得進一步的功能化修飾受阻。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種輸送siRNA的納米顆粒，具有良好的生物相容性，并且提高siRNA的干擾作用，是一個安全、高效的siRNA輸送載體。

為實現上述目的，本發明在中國專利(申請號201110266192.7)的基礎上，進一步將生物相容性高分子聚乙二醇和修飾具備跨細胞膜和破溶酶體膜的多肽分子KALA包覆在裝載siRNA的介孔二氧化硅納米顆粒表面，以及所述納米顆粒在制備癌癥基因治療藥物中的應用。

所述聚乙二醇-多肽分子復合物通過聚乙二醇的馬來酰亞胺與多肽分子的巰基結合。

所述聚乙二醇-多肽分子復合物通過聚乙二醇的琥珀酰亞胺與所述介孔二氧化硅顆粒表面包覆正電性高分子的氨基特異性結合。

其中，介孔二氧化硅納米顆粒的顆粒粒徑為30～1000納米，優選粒徑為30～100納米；顆粒的介孔孔徑為2～10納米，優選孔徑為2～6納米。