一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其LNP组合物和疫苗制造技术

本发明专利技术提供了一种新型阳离子脂质和脂质纳米颗粒及核酸疫苗。本发明专利技术选择特定的阳离子脂质制备的脂质纳米颗粒mRNA疫苗，发现其较现有技术中的阳离子脂质制备的LNP具有更好的体外稳定性以及免疫原性。外稳定性以及免疫原性。外稳定性以及免疫原性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其LNP组合物和疫苗


[0001]本专利技术涉及生物医药
，具体涉及一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其LNP组合物和疫苗。

技术介绍

[0002]目前递送mRNA在临床上经过验证的系统为脂质纳米粒(Lipid Nanoparticle，LNP)，属于脂质形成的纳米微粒，其中原理包括阳离子脂质，而现有技术研究表明，mRNA递送至细胞内后，mRNA表达率偏低，例如Dlin
‑
MC3
‑
DMA作为阳离子脂质构建LNP，mRNA的表达量为0.63％(Maugeri,Marco et al.“Linkage between endosomal escape of LNP
‑
mRNA and loading into EVs for transport to other cells.”Nature Communications，2019)，因此，阳离子脂质的结构是影响mRNA表达量的关键因素。
[0003]狂犬病疫苗是人被动物咬伤后接种的狂犬疫苗和抗狂犬病血清，预防感染狂犬病。狂犬病是狂犬病毒所致的自然疫源性或动物源性人畜共患急性传染病，流行性广，病死率极高，对人民生命健康造成严重威胁。
[0004]狂犬病的典型临床表现为恐水症，故狂犬病又称恐水病，初期对声、光、风等刺激敏感而喉部有发紧感，进入兴奋期可表现为极度恐怖、恐水、怕风、发作性咽肌痉挛、呼吸困难等，最后痉挛发作停止而出现各种瘫痪，可迅速因呼吸和循环衰竭而死亡。人狂犬病主要通过患病动物咬伤、抓伤或由粘膜感染引起，在特定的条件下还可通过呼吸道气溶胶传染。受染动物唾液内含狂犬病毒。传染动物主要是犬(超过90％)，其次是猫。
[0005]人用狂犬病疫苗既往种类较多，现今国内外多使用细胞培养疫苗。我国现在使用的有精制VERO细胞狂犬病疫苗和精制地鼠肾细胞狂犬病疫苗，浓缩地鼠肾细胞狂犬病疫苗已禁用。目前尚无上市mRNA狂犬病疫苗.

技术实现思路

[0006]本专利技术术语“中性脂质”术语是指不带电荷的、非磷酸甘油酯的脂质分子。
[0007]本专利技术术语“聚乙二醇(PEG)
‑
脂质缀合物”是指包含脂质部分和聚乙二醇部分的分子。
[0008]本专利技术术语“脂质纳米颗粒”是指具有至少一个纳米量级尺寸的颗粒，其包含至少一种脂质。
[0009]本专利技术术语“疫苗”是指适合于应用于动物(包括人)的组合物，在施用后诱导免疫应答，其强度足以最低限度地帮助预防、改善或治愈起因于由微生物感染的临床疾病。
[0010]本专利技术术语“递送系统”是指调控生物活性成分在空间、时间及剂量在生物体内分布的制剂或组合物。
[0011]本专利技术术语，N/P为阳离子脂质中N与mRNA单核苷酸中P的摩尔比。
[0012]本专利技术术语“烃基”是指相应的烃失去一个氢原子后剩余的基团，在本专利技术中特别指脂烃基，例如烷基、烯基、炔基，特别是烷基。
[0013]本专利技术提供阳离子脂质，具有如下式I结构：
[0014][0015]其中：
[0016]L1和L2至少一个为
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NRa
‑
、
‑
NRa(C＝O)
‑
或
‑
NRa
‑
，
[0017]并且，
[0018]L1或L2中的另一个为
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NRa
‑
、
‑
NRa(C＝O)
‑
、
‑
NRa
‑
、
‑
O(C＝O)
‑
、
‑
(C＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
S(O)x
‑
、
‑
S
‑
S
‑
、
‑
C(＝O)S
‑
、
‑
SC(＝O)
‑
、
‑
NRaC(＝O)NRa
‑
、
‑
OC(＝O)NRa
‑
或
‑
NRaC(＝O)O
‑
；
[0019]G1和G2各自独立地为未取代的C1‑
C
12
亚烷基或C1‑
C
12
亚烯基；
[0020]G3为C1‑
C
24
亚烷基、C1‑
C
24
亚烯基、C3‑
C8亚环烷基、C3‑
C8亚环烯基；
[0021]Ra为H或C1‑
C
12
烃基；
[0022]R1和R2各自独立地为C6‑
C
24
烷基或C6‑
C
24
烯基；
[0023]R3为H、OH、OR4、CN、
‑
C(＝O)OR4、
‑
OC(＝O)R4或
–
NR5C(＝O)R4；
[0024]R4为C1‑
C
12
烃基；
[0025]R5为H或C1‑
C6烃基；
[0026]x为0、1或2。
[0027]具体地，其中的阳离子脂质式I结构中L1和L2各自独立地选自
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NH
‑
、
‑
NH(C＝O)
‑
和
‑
NH
‑
。
[0028]具体地，其中的阳离子脂质式I结构中，L1和L2均为
‑
O
‑
，或者，L1和L2均为
‑
O(C＝O)O
‑
，或者，L1和L2均为
‑
NH
‑
，或者，L1为
‑
NH(C＝O)
‑
，L2为
‑
(C＝O)NH
‑
。
[0029]具体地，其中的阳离子脂质其有以下结构(IA)：
[0030][0031]其中：
[0032]R6在每次出现时独立地为H、OH或C1‑
C
24
烃基；
[0033]n为1至15的整数。
[0034]具体地，其中的阳离子脂质其有以下结构(IB)：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质具有如下式I结构：其中：L1和L2至少一个为
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NRa
‑
、
‑
NRa(C＝O)
‑
或
‑
NRa
‑
，并且，L1或L2中的另一个为
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NRa
‑
、
‑
NRa(C＝O)
‑
、
‑
NRa
‑
、
‑
O(C＝O)
‑
、
‑
(C＝O)O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
S(O)x
‑
、
‑
S
‑
S
‑
、
‑
C(＝O)S
‑
、
‑
SC(＝O)
‑
、
‑
NRaC(＝O)NRa
‑
、
‑
OC(＝O)NRa
‑
或
‑
NRaC(＝O)O
‑
；G1和G2各自独立地为未取代的C1‑
C
12
亚烷基或C1‑
C
12
亚烯基；G3为C1‑
C
24
亚烷基、C1‑
C
24
亚烯基、C3‑
C8亚环烷基、C3‑
C8亚环烯基；Ra为H或C1‑
C
12
烃基；R1和R2各自独立地为C6‑
C
24
烷基或C6‑
C
24
烯基；R3为H、OH、OR4、CN、
‑
C(＝O)OR4、
‑
OC(＝O)R4或
–
NR5C(＝O)R4；R4为C1‑
C
12
烃基；R5为H或C1‑
C6烃基；x为0、1或2。2.根据权利要求1所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质式I结构中L1和L2各自独立地选自
‑
O
‑
、
‑
O(C＝O)O
‑
、
‑
(C＝O)NH
‑
、
‑
NH(C＝O)
‑
和
‑
NH
‑
。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质式I结构中所述L1和L2均为
‑
O
‑
，或者，L1和L2均为
‑
O(C＝O)O
‑
，或者，L1和L2均为
‑
NH
‑
，或者，L1为
‑
NH(C＝O)
‑
，L2为
‑
(C＝O)NH
‑
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质具有以下结构(IA)：其中：R6在每次出现时独立地为H、OH或C1‑
C
24
烃基；n为1至15的整数。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质其有以下结构(IB)：
其中y和z各自独立地为1至12的整数。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质结构中n为2至12的整数，优选的，n为2、3、4、5或6；其中y和z各自独立地为2至10的整数，优选的，为4至9的整数。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质结构中R1和R2各自独立地具有以下结构：其中：R
7a
和R
7b
在每次出现时独立地为H或C1‑
C
12
烃基；并且a为2至12的整数，优选的，a为8至12的整数；其中R
7a
、R
7b
和a各自被选择为使得R1和R2各自独立地包含6至20个碳原子。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质结构中至少一次出现的R
7a
为H，优选的，R
7a
在每次出现时为H。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质结构中至少一次出现的R
7b
为C1‑
C8烃基；优选的，其中C1‑
C8烃基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基或正辛基。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质结构中R1或R2或两者具有以下结构之一：
11.根据权利要求1
‑
10任一项所述的阳离子脂质，其特征在于，所述的阳离子脂质化合物下结构如下：
12.一种脂质纳米颗粒，其特征在于，包含：如权利要求1
‑
11任一项所述的阳离子脂质、非
‑
阳离子脂质和/或聚乙二醇(PEG)
‑
脂质缀合物，优选地，包含：阳离子脂质、中性磷脂、甾族脂质和/或聚乙二醇(PEG)
‑
脂质缀合物。13.根据权利要求12所述的脂质纳米颗粒，其特征在于，所述的聚乙二醇(PEG)
‑
脂质缀合物选自：2
‑
[(聚乙二醇)
‑
2000]
‑
N,N
‑
二十四烷基乙酰胺(ALC
‑
0159)、1,2
‑
二肉豆蔻酰基
‑
sn
‑
甘油甲氧基聚乙二醇(PEG
‑
DMG)、1,2
‑
二硬脂酰基
‑
sn
‑
甘油基
‑3‑
磷酸乙醇胺
‑
N
‑
[氨基(聚乙二醇)](PEG
‑
DSPE)、PEG
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荩，王浩猛，严志红，原晋波，刘健，宇学峰，邱东旭，朱涛，
申请(专利权)人：康希诺生物股份公司，
类型：发明
国别省市：