[發明專利]制備聚電解質絡合物納米顆粒的方法

有效

• 申請號: 201680059059.5
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN108137819B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 毛海泉;約瑟·路易斯·桑托斯;任勇;約翰-邁克爾·威利福德
• 申請（專利權）人: 約翰霍普金斯大學
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08L79/02;B01J13/02;B01J13/16;A61K9/50;C08L5/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李平;鄭霞

本公開的主題提供了連續地生成均勻的聚電解質絡合物(PEC)納米顆粒的方法，該方法包括：使包含一種或更多種水溶性聚陽離子聚合物的第一流以第一可變流量流入到封閉室中；使包含一種或更多種水溶性聚陰離子聚合物的第二流以第二可變流量流入到該封閉室中；以及使第一流和第二流在該封閉室中撞擊，直到雷諾數為從約1,000至約20,000，從而使該一種或更多種水溶性聚陽離子聚合物和該一種或更多種水溶性聚陰離子聚合物經歷連續地生成PEC納米顆粒的聚電解質絡合過程。還公開了由本公開的方法生產的組合物以及用于生產該組合物的裝置。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年6月6日提交的美國臨時申請第62/346,001號、2016年2月29日提交的美國臨時申請第62/301,149號和2015年8月13日提交的美國臨時申請第62/204,739號的權益，每一個申請的內容通過引用以其整體并入本文。

聯邦政府資助的研究或開發

本發明根據由美國國立衛生研究院(National Institute of Health)(NIH)授予的R21EB013274和R02E018358在政府支持下進行。政府在本發明中具有一定權利。

背景

開發用于疾病的檢測和治療的基因治療的前景對于許多臨床應用，包括癌癥、免疫缺陷和代謝紊亂，仍然很高(Ginn等人，2013；Peer等人，2007)。基于病毒的遞送系統包括迄今為止用于基因治療臨床試驗的大多數基因載體(gene carrier)；然而，安全問題激發了對設計替代的遞送系統的需求(Ginn等人，2013；Yin等人，2014)。已經開發了非病毒性基因遞送方法來克服與病毒有關的主要限制，例如關于致命的全身性免疫應答、插入誘變、有限的DNA載體尺寸(limited DNA vector size)以及與大規模生產病毒相關的問題的可能性(Yin等人，2014；Baum等人，2004)。

聚合物納米顆粒是最廣泛使用的非病毒性載體，因為它們保護DNA免于降解并且改善了感興趣的基因的細胞內遞送和轉染率(Bertrand等人，2005；Mura等人，2005；Bonnet等人，2008)。聚電解質絡合物(PEC)由于其捕獲治療劑的能力已經被用于藥物遞送。

在被開發用于基因治療應用的所有聚合物中，線性聚乙烯亞胺(lPEI)經常被使用，因為它在體外和體內都展示出高的基因遞送效率。此外，與其支化的PEI對應物相比，lPEI具有更好的安全性特性(Bonnet等人，2008；Jere等人，2001；Patnaik等人，2001)。其還主要通過組織特異性施用途徑，在若干臨床試驗中被測試(例如，NCT01274455和NCT00595088)(Buscail等人，2015)。雖然已經有越來越多的努力以通過分子工程和納米顆粒優化來改善lPEI作為DNA遞送載體的物理化學性質和生物性能，但是臨床應用的進展已受到缺乏用于組裝這些絡合物納米材料的可再現的和可縮放的方法的阻礙。

以渦旋或移液(pipetting)的形式的批量混合(bulk mixing)在實驗室環境中被廣泛使用；但是由于它們的差的微量混合環境，它們常常由于不可控的聚集體而導致在制備批次內或在批次之間的高度的可變性(Mangraviti等人，2013；Mangraviti等人，2015；Mastorakos等人，2009；Mastorakos等人，2015；Valencia等人，2012；Yang等人，2013；Murday等人，2009)。例如，最近的研究報告了，通過常規批量方法的納米顆粒制劑的批次體積顯著地影響PEI/siRNA納米顆粒尺寸，其中較大的制劑溶液體積導致較大和較寬的顆粒尺寸范圍(Lim等人，2014)。因此，開發通過其能夠可再現地調整DNA納米顆粒性質而不損害生物性能的生產方法是最重要的。