一种基于烷基化多肽的核酸递送系统及制备方法与应用技术方案

本发明专利技术公开了一种基于烷基化多肽的核酸递送系统及制备方法与应用，一种烷基化多肽包括阳离子多肽片段和疏水片段，阳离子多肽片段具有α

【技术实现步骤摘要】
一种基于烷基化多肽的核酸递送系统及制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种以烷基化多肽为载体的核酸递送系统及制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来,随着对疾病基因相关机制的不断深入研究,以寡核苷酸、质粒DNA、siRNA或者mRNA等为代表的核酸类药物目前已被证明能够用于多种疾病的治疗，引发了全球的广泛关注，其中一些核酸类药物已获得批准上市，用于临床治疗。然而,核酸在体液和细胞内运输所面临的一系列障碍，如容易在血液中快速降解、肝肾清除速度快、细胞摄取效率低以及难以从细胞内涵体逃逸等问题，极大阻碍了核酸类药物的临床应用。
[0003]目前，大多数临床研究及上市的核酸类药物所使用的基因传递系统都是病毒类载体。尽管病毒载体在基因治疗领域取得了一定进展,但仍存在许多局限性，包括致癌性、免疫原性、广泛的趋向性、有限的载药量(loading capacity)和大规模生产较困难等问题。研究表明，非病毒载体也能传递相对分子质量更大的遗传物质，如聚合物类(polymer)、脂质类(liposome或LNP)以及肽类小分子等，且通常比病毒载体更易合成，便于大规模生产；基于日益先进和成熟的生物纳米技术，其还可被设计用于执行某些特定功能，如实现靶向、成像示踪、与光热疗联合应用等。然而，相对于病毒载体而言，非病毒载体的转染效率较低，最终表达蛋白的效果不佳；另外，聚合物类和脂质类载体合成步骤复杂、价格昂贵、生物相容性较差。迄今为止仅有少量基于非病毒载体的核酸类药物能获批用于临床，其中包括Patisiran、Fomivirsen、Inotersen等。
[0004]作为一种重要的生物小分子，多肽在基因递送应用方面具有许多独特的优势：成熟的固相合成方法能提供结构明确、分布单一的高纯度多肽分子；可以由20种性质各异的氨基酸组成性质丰富的一级序列；可获得β
‑
折叠、α
‑
螺旋等具有重要生物学活性的二级结构；易于改性或与其他具有组织靶向功能的序列或分子偶联。另外，多肽可以通过非共价相互作用(包括疏水相互作用、静电相互作用、分子间氢键、π
‑
π堆积相互作用等)按照一定次序组装成稳定的纳米结构。通过合理调控多肽分子结构以及给予合适的外界刺激，多肽可通过多重非共价键作用自发地组装形成具有特定形态和功能的组装体。目前已报道的多肽递送载体大体可分为两类：一类是模拟、改造穿膜肽(cell penetrating peptide)序列的多肽，透膜效果好；另一类是将靶向性多肽、穿膜肽与其他载体混合使用。作为生物同源的新一代生物材料，多肽具有优越的生物、化学活性，在药物/基因控制释放、细胞培养、组织工程支架材料以及生物矿化等领域有着巨大的应用前景。其中，两亲性多肽分子具有类似天然磷脂分子的特性，有着更为丰富的分子结构设计、且能够组装形成具有特殊生物学功能的组装体结构。因此，可以通过合理设计多肽的氨基酸序列，与核酸分子通过静电相互作用形成稳定的纳米复合物或纳米颗粒，能够实现对核酸类药物的递送及其在细胞内的稳定释放，提升核酸药物的活性。
[0005]目前，尚未有采用以SEQ ID NO.1所示的阳离子多肽片段和疏水片段组成烷基化
多肽用于核酸药物高效转染到多种癌细胞或免疫细胞中的报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种烷基化多肽。
[0007]本专利技术的第二个目的是提供一种稳定性好、生物毒性低、安全有效的基于烷基化多肽的核酸递送系统。
[0008]本专利技术的第三个目的是提供一种基于烷基化多肽的核酸递送系统的制备方法。
[0009]本专利技术的第四个目的是提供一种基于烷基化多肽的核酸递送系统在制备抗癌药物中的应用。
[0010]本专利技术的技术方案概述如下：
[0011]一种烷基化多肽，所述烷基化多肽包括阳离子多肽片段和疏水片段，所述阳离子多肽片段具有α
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螺旋二级结构；所述疏水片段为棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸和硬脂酸中任一个的脂质部分；所述阳离子多肽片段的氨基酸序列由SEQ ID NO.1所示；所述阳离子多肽片段的N
‑
端和疏水片段连接。
[0012]一种基于烷基化多肽的核酸递送系统的制备方法，包括如下步骤：将上述一种烷基化多肽，溶于无核酸酶水(DEPC水)中得到浓度为0.1
‑
1.0mg/mL烷基化多肽溶液，加入到核酸溶液中，在室温下通过静电复合组装，得到基于烷基化多肽的核酸递送系统。
[0013]核酸优选为寡核苷酸、质粒DNA、siRNA或mRNA。
[0014]烷基化多肽溶液中的质子化氮与核酸溶液中的磷酸基团的摩尔比(N/P)大于等于10；
[0015]组装的时间至少30分钟。
[0016]上述方法制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统。
[0017]上述一种基于烷基化多肽的核酸递送系统在制备抗癌药物中的应用。
[0018]本专利技术的优点：
[0019]本专利技术提供的烷基化多肽能够以不同的N/P比例，通过简单混合的方式与核酸分子(mRNA、质粒DNA、siRNA或寡聚核苷酸等)形成大小合适、结构稳定的球状结构的基于烷基化多肽的核酸递送系统，可以实现核酸分子的跨膜递送。
[0020]本专利技术的烷基化多肽，与现有市场上的脂质体以及聚合物转染试剂相比，简化了包裹核酸药物的制备过程；并具有毒性较低、生物相容性好，并且成本低廉等优点。
附图说明
[0021]图1为实施例1中制备的一种烷基化多肽的液相色谱图。
[0022]图2为实施例1中制备的一种烷基化多肽的质谱图。
[0023]图3为实施例1中制备的一种烷基化多肽的圆二色光谱图。
[0024]图4为实施例2制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统1的粒径分布图。
[0025]图5为实施例2制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统1的透射电子显微镜(TEM)图。
[0026]图6为实施例2制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统1的核酸凝胶电泳图。
[0027]图7为实施例2制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统1在HEK 293T和DC2.4
细胞中转染后的倒置荧光显微镜明场图和EGFP荧光场图。
[0028]图8为实施例2制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统1在HEK 293T和DC2.4细胞中转染后的流式细胞图。
[0029]图9为实施例1制备的一种烷基化多肽的细胞毒性分析图。
[0030]图10为实施例3制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统2在Hela细胞中转染的倒置荧光显微镜明场图和EGFP荧光场图。
[0031]图11为实施例4制备的一种基于烷基化多肽的核酸递送系统3在Hela细胞中转染的倒置荧光显微镜的明场图、EGFP荧光场图和二者合并图。
具体实施方式
[0032]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。但本专利技术所保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基化多肽，其特征是包括阳离子多肽片段和疏水片段，所述阳离子多肽片段具有α
‑
螺旋二级结构；所述疏水片段为棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸和硬脂酸中任一个的脂质部分；所述阳离子多肽片段的氨基酸序列由SEQ ID NO.1所示；所述阳离子多肽片段的N
‑
端和疏水片段连接。2.一种基于烷基化多肽的核酸递送系统的制备方法，其特征是包括如下步骤：将权利要求1的一种烷基化多肽，溶于无核酸酶水中得到浓度为0.1
‑
1.0mg/mL烷基化多肽溶液，加入到核...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃飞，齐崴，胡柳平，苏荣欣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：