双重衍生化的壳聚糖纳米粒子以及制造和使用其用于体内基因转移的方法技术

本文中提供了用精氨酸和葡糖酸双重衍生化的壳聚糖；以及制造和使用其例如用于体内基因传递的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及包含双重衍生化的壳聚糖的纳米粒子，以及制造和使用其用于体内传递核酸，例如基因转移的方法。专利技术背景壳聚糖是N-乙酰基-D-葡糖胺与D-葡糖胺的共聚物，它是一种无毒的阳离子型共聚物。壳聚糖可以与核酸形成复合物，并作为一种生物相容且无毒的多醣，它已经用作DNA传递媒介物来转染细胞。归因于病毒包膜的复杂性和潜在毒性，故很多的兴趣集中将壳聚糖用于核酸的非病毒传递中。为了鉴别出非常适合基因转染的组合物，已经检验了许多壳聚糖/DNA复合物，包括经过修饰的壳聚糖与核酸之间的复合物。参见例如WO2010/088565；WO2008/082282。已经发现所述复合物尤其在溶解性、聚集倾向、复合物稳定性、粒度、释放DNA的能力和转染功效方面不同。本文中意外地发现了精氨酸和葡糖酸协同地作用，从而提高了壳聚糖的转染功效。专利技术概要本文公开的是意外地发现了精氨酸和葡糖酸协同地增加壳聚糖纳米粒子的转染功效。因此，本文提供了新颖的组合物来促进例如体内核酸传递到细胞、组织和器官。具体地说，本文提供了基于双重衍生化的壳聚糖的纳米粒子，其中所述纳米粒子任选地进一步包含核酸。在一个实施方案中，纳米粒子包含至少与氨基酸偶合的壳聚糖。在一个优选实施方案中，氨基酸带正电。在一个更优选实施方案中，氨基酸是精氨酸。在另一个实施方案中，纳米粒子包含与有机酸、优选地与葡糖酸<br>偶合的壳聚糖。在另一个实施方案中，纳米粒子包含与精氨酸和葡糖酸两者偶合的壳聚糖，参见例如式I其中n是1到2000的整数，α是精氨酸的官能度，β是葡糖酸的官能度；以及每一R1独立地选自氢、乙酰基、式(II)和式(III)。如本文所描述的双重衍生化的壳聚糖包含不同初始浓度百分比或最终官能化百分比的精氨酸和葡糖酸。初始浓度百分比用于经葡糖酸修饰的壳聚糖，其表示葡糖酸上的羧基除以壳聚糖或经精氨酸修饰的壳聚糖上的总氨基的摩尔比，而最终官能化百分比表示由元素分析得到的碳和氮重量比计算的最终修饰的壳聚糖的官能度。在一个实施方案中，壳聚糖与约5％到约60％、例如约8％到约30％的初始浓度的葡糖酸偶合。在另一个实施方案中，优选地是约30％。在另一个实施方案中，壳聚糖与约10％到约55％的最终浓度的精氨酸偶合。具体地说，由此类双重衍生化的壳聚糖(“DD-壳聚糖”)形成的壳聚糖-核酸多聚复合物(polyplex)展现转染功效比由未官能化的壳聚糖或与单个氨基酸残基、氨基酸聚合物或者单独葡糖酸残基结合的壳聚糖形成的核酸多聚复合物高。其它通过在本文中描述的多聚复合物中使用双重官能化的壳聚糖所赋予的需要特性包括提高的渗透粘液屏障的能力、增加的多聚复合物稳定性、减小的细胞毒性和增强的细胞内核酸释放。此外，在一些优选实施方案中，主题DD-壳聚糖多聚复合物组合物可以在生理pH值下施用(例如全身性施用)。因此，在一个方面，本专利技术提供了DD-壳聚糖核酸多聚复合物。DD-壳聚糖核酸多聚复合物包含经精氨酸和葡糖酸双重衍生化的壳聚糖。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物在低于DD-壳聚糖的pKa的pH值下形成。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物在低于7的pH值下形成。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物具有1％-60％的精氨酸与葡糖酸的组合官能度。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物具有1％-30％的精氨酸与葡糖酸的组合官能度。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物中精氨酸与葡糖酸的摩尔比在100:1与1:100之间。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物中精氨酸与葡糖酸的摩尔比在50:1与1:50之间。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物中精氨酸与葡糖酸的摩尔比在10:1与1:10之间。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物中精氨酸与葡糖酸的摩尔比在5:1与1:5之间。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物中精氨酸与葡糖酸的摩尔比在2:1与1:2之间。在优选的实施方案中，精氨酸与葡糖酸的摩尔比与壳聚糖的分子量成反比，即，较小分子量的DD-壳聚糖需要较高的精氨酸与壳聚糖的摩尔比，且反之亦然。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物的核酸是DNA。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物的核酸是RNA。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物的核酸是人工核酸。在一个优选实施方案中，人工核酸选自肽核酸(PNA)、磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)、锁核酸(LNA)、二醇核酸(GNA)和苏糖核酸(TNA)。在一个实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物的核酸是治疗核酸。在一个实施方案中，治疗核酸是治疗RNA。在一个优选实施方案中，治疗RNA选自反义RNA、siRNA、短发夹RNA、微RNA和酶RNA。在一个实施方案中，治疗核酸是DNA。在一个实施方案中，治疗核酸包含编码治疗蛋白质的核酸序列。在一个方面，本专利技术提供了一种包含多个DD-壳聚糖核酸多聚复合物的组合物。在一个实施方案中，组合物具有3.0-8.0之间、更优选地4.0-7.0之间且最优选地4.5-6.5之间的pH值。在一个方面，本专利技术提供了一种包含本专利技术的DD-壳聚糖核酸多聚复合物的药物组合物。在一个优选实施方案中，DD-壳聚糖核酸多聚复合物包含治疗核酸。在一个方面，本专利技术提供了治疗疾病的方法，其包括向患者施用治疗有效量的本专利技术的药物组合物。在一个实施方案中，主题药物组合物在生理pH值下施用。在一个实施方案中，主题药物组合物全身性施用。在一个实施方案中，主题药物组合物局部施用目标组织。在一个优选实施方案中，主题药物组合物施用粘膜组织。在一个实施方案中，粘膜组织是GI组织。在一个方面，本专利技术提供了一种包含DD-壳聚糖核酸多聚复合物的疫苗，其中所述核酸编码抗原。在一个方面，本专利技术提供了用于接种患者的方法。所述方法包括向患者施用本专利技术的疫苗。在一个方面，本专利技术提供了一种包含DD-壳聚糖核酸多聚复合物的免疫原性组合物，其中所述核酸编码免疫原。在一个方面，本专利技术提供了用于引发或增加对感兴趣分子的免疫反应的方法。所述方法包括向患者施用本专利技术的免疫原性组合物，其中所述核酸编码感兴趣分子的表位。附图简述图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳聚糖衍生物的纳米粒子，其包含与葡糖酸和精氨酸偶合的壳聚糖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.21 US 61/613,8851.一种壳聚糖衍生物的纳米粒子，其包含与葡糖酸和精氨酸偶
合的壳聚糖。
2.如权利要求1所述的纳米粒子，其中所述壳聚糖与约5％到约
60％的初始浓度的葡糖酸偶合。
3.如权利要求2所述的纳米粒子，其中所述壳聚糖与约8％到约
30％的初始浓度的葡糖酸偶合。
4.如权利要求3所述的纳米粒子，其中所述壳聚糖与约3％到约
10％的最终浓度的葡糖酸偶合。
5.如权利要求4所述的纳米粒子，其中所述壳聚糖与约5％的最
终浓度的葡糖酸偶合。
6.如权利要求1到5中任一项所述的纳米粒子，其中所述壳聚
糖与约10％到约55％的浓度的精氨酸偶合。
7.一种组合物，其包含如权利要求1到6中任一项所述的纳米
粒子，其中所述壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峻，艾瑞克·粟，安东尼·钟，
申请(专利权)人：恩根尼公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA