[發明專利]陽離子聚合物納米材料基因載體及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410443813.8
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN105367781B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 劉上峰;李永勇
• 申請（專利權）人: 上海市口腔病防治院
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C12N15/87;A61K47/34;A61K48/00;A61P35/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

本發明公開了一種新型陽離子聚合物納米材料基因載體及制備方法和應用。本發明的載體為共聚物，包括聚乙二醇核芯以及與所述聚乙二醇核芯共價連接的(a)聚賴氨酸嵌段、(b)聚賴氨酸嵌段和聚組氨酸嵌段；或(c)由賴氨酸單體、組氨酸單體和任選的氨基酸單體聚合形成的無規或交替聚合物區段。本發明還公開了共聚物與核酸形成的復合物，用于制備治療腫瘤的藥物。本發明的基因遞送載體，不僅可以有效遞送DNA，還可有效遞送RNA。

技術領域

本發明涉及基因治療領域，具體涉及一種可高效轉染干細胞的新型陽離子聚合物納 米材料基因載體及其構建和應用。

背景技術

隨著現代醫學與分子生物學的快速發展，基因治療作為一種新型治療癌癥的手段逐 漸走向成熟。基因治療一般包括三個部分：具有功能性的基因(治療基因)、攜帶治療基因 的載體(基因遞送系統)和治療基因的作用位點(靶細胞)。

目前，基因遞送系統主要分為病毒載體和非病毒載體兩大類。常見的病毒載體主要 有：慢病毒、逆轉錄病毒、單純皰疹病毒、腺病毒和腺相關病毒。非病毒基因載體主要包括：脂質體、聚合物和脂質體-聚合物三大類。與病毒基因載體相比，非病毒載體具有明 顯的優勢，基因負載量不受限制(從20bp到100kbp的核苷酸或者質粒都可以有效地負 載)，生物安全性好，沒有潛在的傳染性，免疫原性低，合成方法簡單，可以大量制備、 成本低廉。

在聚合物基因載體中，以陽離子聚合物應用最為廣泛，因其結構的正電荷能與帶負 電荷的基因靜電作用而形成穩定復合物，表面正電荷可與細胞膜表面的負電荷發生靜電吸 附而促進細胞內吞。

陽離子聚合物不僅能攜帶基因，還能同時攜帶治療藥物(阿霉素，順鉑，喜樹堿等)， 因此，在癌癥治療中，其應用前景顯得尤為突出，它是未來非病毒載體多功能化發展的方 向。

pDNA和siRNA是非病毒基因載體系統中常用的兩種，其遞送載體的設計重點并不完全一致。表現為：pDNA更需要遞送載體的致密包裹性能；siRNA則需要大容量的負荷 性能和較高的復合體穩定性。而現在大部分已構建的陽離子聚合物基因載體不能同時有效 遞送pDNA和siRNA。

因此本領域尚需研發新型的陽離子聚合物基因載體，能夠有效遞送pDNA和siRNA，擴大應用范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的陽離子聚合物基因載體。

本發明的第一方面，提供一種共聚物，所述共聚物包括聚乙二醇核芯以及與所述聚乙二醇核芯共價連接的(a)聚賴氨酸嵌段、(b)聚賴氨酸嵌段和聚組氨酸嵌段；或(c)由賴氨酸單體、組氨酸單體和任選的氨基酸單體聚合形成的無規或交替聚合物區段。

在另一優選例中，所述共聚物的通式為式I：

C-(Z)_x (I)

其中，C為聚乙二醇核芯；

Z為A-B或W，其中A為聚賴氨酸嵌段；B為聚組氨酸嵌段；

或者W為由賴氨酸單體、組氨酸單體和任選的氨基酸單體聚合形成的無規或交替聚合物區段；

x為≥1的正整數。

在另一優選例中，所述共聚物具有以下一個或多個特征：

(1)所述聚乙二醇核芯的分子量為1000-5000g/mol。

(2)所述聚賴氨酸嵌段的重復單元數為40-150，較佳地為45-120。

(3)所述聚組氨酸嵌段的重復單元數為0-50，較佳地為10-30。

(4)所述共聚物的粒徑為50-100納米。

(5)所述共聚物的平均水合粒徑為190-210納米。對應的電位在5-20mV。