一种具有粘液渗透的核酸药物载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种具有粘液渗透的核酸药物载体及其制备方法与应用，该核酸药物载体包括核酸药物递送内核和功能化修饰外壳，其中功能化修饰外壳为多巴胺修饰的透明质酸聚合物，该核酸药物载体具有良好的粘液渗透能力。其制备方法为通过阳离子聚合物缩合核酸药物形成内核，并在物理相互作用力下用多巴胺修饰的透明质酸聚合物其进行包裹即得到多功能核酸药物纳米递送载体。本发明专利技术的纳米递药载体，通过外壳包裹策略对载药内核进行功能化，显著增强了核酸药物的粘液穿透能力并实现目标细胞靶向递送，可用于肺部疾病基因治疗，为药物穿透粘液进行靶向治疗提供了新的方向。粘液进行靶向治疗提供了新的方向。粘液进行靶向治疗提供了新的方向。

【技术实现步骤摘要】
一种具有粘液渗透的核酸药物载体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料和纳米生物医药领域，具体涉及一种具有粘液渗透的核酸药物载体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]肺部粘液是一种高粘性的凝胶物质，其主要覆盖于肺泡上皮细胞与空气的接触面，其作为物理屏障可阻止异物侵袭人体。粘液层由大量包含密集糖基化及带负电荷区域的粘蛋白单体相互交联形成，具有200～300nm孔径的筛状结构，大于300nm的纳米复合材料很难通过粘液层筛状结构，纳米材料表面自带正电荷也很容易被黏液中带负电荷的粘蛋白吸引，种种原因都会影响纳米复合材料抵达病灶。当疾病发生时，过度分泌的粘液在保护机体的同时将阻隔药物到达病灶组织及细胞从而削弱其疗效，尤其是大粒径、带正电荷或疏水性的药物常被粘液粘附并清除。因此，如何有效减少药物与粘液介质之间的相互作用，促进药物快速、高效的渗透已成为目前肺部药物递送的研究热点。目前有研究发现，通过PEG屏蔽纳米粒表面电荷可有效的增强纳米粒在粘液中的渗透，但与此同时其阻碍了纳米粒与细胞之间的相互作用。为了解决上述问题，有研究者设计了环境响应型纳米载体，其通过响应粘液特殊环境，如弱酸性(pH约6.8)条件，实现电荷翻转从而促进纳米载体粘液渗透的同时加强其与细胞之间的相互作用。但上述体系对材料性质及设计有较高的要求，且制备过程复杂。由此可见，外壳修饰是一种有潜力的肺部基因治疗药物的设计策略，但目前仍需进一步开发一类简单高效的外壳材料用于增强核酸药物的粘液渗透及细胞靶向，从而提高肺部基因治疗效率。
专利技术内容
[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种具有粘液渗透的核酸药物载体及其制备方法与应用，其目的是构建一种核酸药物载体，实现核酸药物递送过程能够高效穿透粘液层，并且实现精准靶向目标，抵达病灶对相关疾病进行治疗。该核酸药物载体制备方法简单可控，制备得到的核酸药物载体具有稳定的结构和良好的粘液穿透性，在肺部基因药物治疗中具有广阔的应用前景。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术首先提供了一种具有粘液渗透的核酸药物载体，所述核酸药物载体包括核酸药物递送内核和功能化修饰外壳，所述功能化修饰外壳为多巴胺修饰的透明质酸聚合物，所述核酸药物载体具有良好的肺部粘液渗透能力。
[0005]作为优选，所述核酸药物递送内核为核酸药物与阳离子聚合物缩合得到的二元复合物，所述阳离子复合物为聚β
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氨基酯，所述核酸药物为siRNA。
[0006]作为优选，所述核酸药物载体中功能化修饰外壳、阳离子聚合物和核酸药物的质量比为1～5:30:1。
[0007]作为优选，所述核酸药物载体粒子的平均粒径为150～200nm，所述核酸药物载体具有明显的核壳结构。
[0008]作为优选，所述透明质酸分子量为10～2200kDa，所述多巴胺接枝率为0～100％。
[0009]基于一个总的专利技术构思，本专利技术还提供了一种所述具有粘液渗透的核酸药物载体的制备方法，包括以下步骤:
[0010]S1、在惰性气体保护氛围下，将多巴胺与透明质酸混合，随后加入EDC催化酰胺反应，加入盐酸调节pH至5～6，冰浴搅拌过夜即得多巴胺修饰透明质酸聚合物；
[0011]S2、将聚β
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氨基酯溶于醋酸钠缓冲液，siRNA溶于DEPC水，将两者按比例混匀，涡旋15～30s后于室温下孵育30～60min得到的二元复合物即为核酸药物递送内核；
[0012]S3、将步骤2所述的核酸药物递送内核缓慢加入步骤1所述的多巴胺修饰透明质酸聚合物溶液中，缓慢震荡混匀，室温下孵育30～40min即得具有粘液渗透的核酸药物载体。
[0013]作为优选，所述步骤S1所述惰性气体为氮气。
[0014]作为优选，所述步骤S1所述多巴胺与透明质酸的混合摩尔质量比为0～1000。
[0015]作为优选，所述步骤S2所述醋酸钠缓冲液浓度为0.02～0.03Mm，pH值为5～6。
[0016]基于一个总的专利技术构思，本专利技术还提供了一种具有粘液渗透的核酸药物载体在制备治疗急性肺损伤的基因药物中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1.本专利技术提供了一种易于制备且能够高效增强核酸药物粘液渗透及细胞靶向递送的核酸药物载体。核酸药物与阳离子聚合物通过静电作用力缩合得到递送内核，再将多巴胺修饰的透明质酸聚合物通过静电作用等物理作用力对内核进行包裹，得到的核酸药物载体粒径在150～200nm左右，该核酸药物载体粒径大小易于通过肺部粘液层的筛状结构(孔径200～300nm左右)；该核酸药物载体通过多巴胺修饰的透明质酸聚合物对核酸药物递送内核进行电荷屏蔽，使得载体表面电荷接近电中性，降低纳米载体与肺部黏液之间的相互作用，从而促进药物的渗透。相比于传统阳离子聚合物基因载体，其具有毒性低、粘液渗透强等特点；相比于PEG修饰的纳米载体，其具有细胞靶向的特点；而相比于环境响应型纳米载体，其具有制备简单等优势。
[0019]2、本专利技术提供的具有粘液渗透的核酸药物载体，包裹的多巴胺修饰的透明质酸聚合物外壳可特异性识别活化巨噬细胞表面特异性高表达的受体如CD44受体、多巴胺受体等，增加活化巨噬细胞对该纳米载体的摄取。其次，多巴胺修饰的透明质酸聚合物外壳修饰可进一步降低核酸药物载体的细胞毒性，具有良好的体内生物安全性。
[0020]3、本专利技术提供了一种核酸药物载体在制备抗急性肺损伤核酸药物中的应用，该核酸药物载体通过促进核酸药物的粘液渗透和病灶细胞的靶向递送，该核酸药物载体中的聚β
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氨基酯具有酸敏感性质，在靶向病灶后，聚β
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氨基酯的酯键逐渐断裂并释放siRNA，实现急性肺损伤的高效基因治疗选择性的作用于活化的巨噬细胞，降低炎症因子的释放，缓解肺部炎症病理状态，为肺部疾病的基因治疗提供依据和思路。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实验例1
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2检测获得的HA
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DA的核磁共振氢谱图；
[0023]图2为本专利技术实验例2检测获得的HA
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DA/BP/siRNA NPs的粒径及电位变化图；
[0024]图3为本专利技术实验例3检测获得的HA
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DA/BP/siRNA NPs的透射电镜图；
[0025]图4为本专利技术实验例4检测获得的HA
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DA/BP/siRNA NPs在PBS中的释放曲线图；
[0026]图5为本专利技术实验例5检测获得的HA
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DA/BP/siRNA NPs的粘液渗透结果图；
[0027]图6为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有粘液渗透的核酸药物载体，其特征在于，所述核酸药物载体包括核酸药物递送内核和功能化修饰外壳，所述功能化修饰外壳为多巴胺修饰的透明质酸聚合物。2.根据权利要求1所述的具有粘液渗透的核酸药物载体，其特征在于，所述核酸药物递送内核为核酸药物与阳离子聚合物缩合得到的二元复合物，所述阳离子复合物为聚β
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氨基酯，所述核酸药物为siRNA。3.根据权利要求2所述的具有粘液渗透的核酸药物载体，其特征在于，所述核酸药物载体中功能化修饰外壳、阳离子聚合物和核酸药物的质量比为1～5:30:1。4.根据权利要求1所述的具有粘液渗透的核酸药物载体，其特征在于，所述核酸药物载体粒子的平均粒径为150～200nm，所述核酸药物载体为核壳结构。5.根据权利要求1所述的具有粘液渗透的核酸药物载体，其特征在于，所述透明质酸分子量为10～2200kDa，所述多巴胺接枝率为0～100％。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述的具有粘液渗透的核酸药物载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在惰性气体保护氛围下，将多巴胺与透明质酸混合，随后加入E...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文虎，朱皎皎，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：