[發(fā)明專利]一種小分子量的季銨鹽及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710697716.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107488137B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓旻;劉惠娜;林夢(mèng)婷;郭寧寧;郭望葳;王田田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C319/24
• 分類號(hào): C07C319/24;C07C323/25;A61K47/18
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 陳華

本發(fā)明涉及一種小分子量的季銨鹽，所述季銨鹽的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)式如下：其中，R₁和R₂分別獨(dú)立的表示為C₂～C₄的烷基，R₃獨(dú)立的表示為氨基、羥基、羧基、醛基、巰基、肼基或琥珀酰亞胺基。本發(fā)明還涉及其制備方法和應(yīng)用，該小分子量的季銨鹽的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)中含有二硫鍵，可以在細(xì)胞內(nèi)還原型谷胱甘肽的作用下分解，降低其細(xì)胞毒性，改善核酸類藥物的釋放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于攜載核酸類藥物的化合物，具體涉及一種小分子量的季銨鹽及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

基因治療在人體基因缺陷或異常引起的疾病治療中，具有廣闊的應(yīng)用前景，但由于核酸類藥物在體內(nèi)不穩(wěn)定、易被降解、且難以吸收進(jìn)入靶細(xì)胞，使得核酸類藥物的遞送技術(shù)成為近些年來(lái)的研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。

相比于病毒載體，非病毒載體具有易于合成、低免疫原性和安全性較高等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用前景，其主要包括陽(yáng)離子脂質(zhì)和陽(yáng)離子聚合物兩大類，如陽(yáng)離子脂質(zhì)體lipofectamine 2000，陽(yáng)離子聚合物聚乙烯亞胺(PEI)、聚賴氨酸、聚谷氨酸、聚酰胺-胺型樹狀物、聚甲基丙烯酸乙酯、以及一些天然高分子如殼聚糖等。這些非病毒載體中大都在生理環(huán)境下荷正電，可用于吸附結(jié)合或壓縮負(fù)電性的核酸類藥物，使其免受核酸酶的降解。

然而目前的非病毒載體的基因轉(zhuǎn)染效率整體上依然較低，除了由于其正電性而帶來(lái)的體內(nèi)易被清除、以及非特異性的細(xì)胞攝取(即缺乏靶向性)外，其與核酸類藥物形成的復(fù)合物具有較高的穩(wěn)定性、造成核酸類藥物在細(xì)胞內(nèi)難以釋放，是影響其基因轉(zhuǎn)染效率的一個(gè)重要因素。

因此，設(shè)計(jì)易于解離的載體更適于核酸類藥物的釋放，目前已有多種生物刺激響應(yīng)性釋放的非病毒載體的報(bào)道，其生物觸發(fā)機(jī)制包括pH、溫度、氧化或還原環(huán)境、以及特異性酶表達(dá)等。但目前研究的大部分載體材料，在發(fā)生響應(yīng)性斷裂后，產(chǎn)生的陽(yáng)離子材料或片段依然可以與核酸類藥物產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附。另外研究發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子聚合物具有明顯的細(xì)胞毒性，該毒性具有結(jié)構(gòu)依賴性，與陽(yáng)離子聚合物的分子量、電荷密度、空間構(gòu)型以及陽(yáng)離子聚合物-DNA復(fù)合物的表面電位等因素有關(guān)。對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的陽(yáng)離子聚合物，分子量和載體表面電荷的密度是影響載體毒性的關(guān)鍵因素，分子量越高，載體表面的電荷密度越大，載體的毒性越大。

因此，亟待合成一種具有生物刺激響應(yīng)性的小分子陽(yáng)離子季銨鹽，將其結(jié)合于具有良好生物相容性的大分子上，用于攜載核酸類藥物，并能克服上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小分子量的季銨鹽及其制備方法和應(yīng)用，該小分子量的季銨鹽的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)中含有二硫鍵，可以在還原性谷胱甘肽的作用下斷裂，改善核酸類藥物的釋放；其次，由于其分子量較小，表面的電荷密度合適，降低其細(xì)胞毒性。

本發(fā)明針對(duì)上述的技術(shù)問(wèn)題所提供的技術(shù)方案為：

一種小分子量的季銨鹽，所述季銨鹽的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁和R₂分別獨(dú)立地表示為C₂～C₄的烷基，R₃獨(dú)立地表示為氨基、羥基、羧基、醛基、巰基、肼基或琥珀酰亞胺基。

由于上述的季銨鹽分子量較小，使其具有較小的細(xì)胞毒性；其次，陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)中的N,N,N-三甲基具有正電荷，能夠吸附帶負(fù)電荷的核酸類藥物，而陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)式另一端的R₃為可用于接枝納米載體的基團(tuán)，納米載體可以為具有良好生物相容性的內(nèi)源性多糖，例如透明質(zhì)酸等，使得上述的季銨鹽在修飾合適的納米載體后可以用于攜載核酸類藥物。