【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于递送生物活性剂的递送系统。更具体地，但非排他地，本专利技术涉及硅纳米颗粒用于递送短干扰rna、信使rna或其它核酸的用途。本专利技术还涉及相关组合物。
技术介绍
1、由于其特异性，基因疗法作为遗传疾病的治疗途径引起相当大的兴趣。短干扰rna(也称为小干扰rna或sirna)可以设计为几乎针对任何基因且具有治疗疾病的巨大潜力。很明显，sirna技术在医学上具有巨大的治疗潜力。然而，它们在体内和体外应用的主要限制之一是sirna分子不能穿过细胞膜并到达细胞质。sirna主链中磷酸基团产生的负电荷静电排斥带负电荷的细胞膜，且因此排斥sirna跨细胞膜扩散的能力。由于降解裸sirna分子的有效细胞和全身防御机制，所以sirna跨细胞膜的递送也受到其短体外半衰期的限制。sirna疗法在医学中的成功应用的其他障碍也存在，诸如sirna的高分子量、靶组织的差特异性和吸收、细胞毒性和不良的脱靶效应。
2、mrna也表现出作为治疗剂的前景。与dna相比，mrna有几个优势，包括不需要任何核定位，而且潜在破坏基因组整合的风险要低得多。虽然sirna在治疗由基因过度表达或不适当表达引起的疾病方面显示很大潜力，但mrna有用于治疗基因低表达引起的疾病的潜力。它还具有用于疫苗的潜力，包括抗肿瘤疫苗。基于mrna的疗法面临与任何治疗性核酸类似的挑战，即递送安全性、特异性和效率的挑战。
3、rna疗法(包括sirna和mrna疗法)也可用于治疗眼睛疾病，然而，眼部组织的内在物理障碍、有效药物清除机制和其他复杂性对眼部
4、虽然眼睛的所有组织都可以通过注射进入，但局部施用对于sirna诱导的基因沉默和mrna介导的治疗所需的频繁治疗方案来说更可取。传统上，药物递送到角膜存在问题，因为滴眼液会通过泪腺迅速排出。眼泪的快速排出，结合瞬目反射，引起可用于通过角膜吸收活性物质的角膜前停留时间短。据估计，滴眼液配方中所含的95％活性化合物会丢失，因为它无法穿过结膜或通过泪腺排出而丢失。尽管具有眼部保护机制，局部制剂还是显示一定程度的成功，但由于角膜的屏障特性，局部制剂仍面临挑战。
5、将sirna直接滴入眼表已用于体外治疗眼表和眼前节疾病。然而，任何化合物(包括mrna和sirna)的局部眼部施用都受到眼部解剖学限制和生理保护机制的限制。下面列出已进入临床试验的几种化学工程化sirna疗法，但大多数涉及玻璃体内注射：
6、·syl1001，sylenthis s.a.，1、2期完成，3期正在进行-滴眼液
7、·syl040012(bamosiran)，sylenthis s.a.，1、2期完成-滴眼液
8、·sirna-027(agn211745)，allergan，1、2期完成-ivt注射
9、·bevasiranib(cand5)，opko health inc.，2期完成-ivt注射
10、·qpi-1007，quark pharmaceuticals，1期完成-ivt注射
11、·pf-04523655，quark pharmaceuticals，1期完成-ivt注射
12、由于眼病的基于rna的疗法需要频繁的治疗方案，多次注射的需要增加白内障、视网膜脱离、玻璃体出血和眼内炎的可能性。
13、其他递送rna的方法包括眼睛注射制剂，其中含有工程化病毒颗粒。这些颗粒被设计成将核酸有效载荷递送到眼睛。此类病毒类型(腺病毒、腺相关病毒和慢病毒)已被研究作为rnai疗法的载体。修饰的病毒载体诸如自补aav或辅助依赖型腺病毒是目前病毒递送的最先进技术。目前正在开发多种眼科应用。然而，病毒载体存在缺陷，包括：诱变的潜在性、有限的加载能力、适当的靶向、插入的可预测性、高生产成本和不利的免疫反应性。
14、递送表达mrna或sirna的质粒载体的尝试已经取得一些成功，但这种基于dna的表达载体可能整合到宿主基因组中并增加插入诱变的机会。工程化非病毒rna递送系统的优势在于它们相对安全并且可以很容易地用靶向配体来修改。此外，将rna封装到纳米载体可有助于提供长时间内持续释放rna的形式，且从而改善治疗方案。
15、包括天然和合成聚合物、复合物、脂质体、脂质复合物、肽和树枝状纳米材料的许多非病毒载体已被提议用于rna递送。尽管大多数这些策略的尝试在体内和体外取得了不同程度的成功，但都没有用于眼睛和其他组织疾病的rna疗法的临床应用。
16、虽然许多类型的聚合物已被用于递送寡核苷酸，但更多关注聚焦于使用阳离子聚合物，这是因为阳离子聚合物静电结合rna而无需共价连接或封装的能力，以及胺官能化阳离子聚合物提供胞质内rna递送的核体内缓冲和逃逸的能力。许多材料正在探索中，然而，开发可生物降解的纳米载体以在不引起安全问题的情况下增强rna递送一直是个挑战。
17、尽管有多种可用的rna递送策略，但缺乏安全有效的体内递送已经限制了临床上rna疗法的转化。rna递送需要有效的载体系统，它能够有效地浓缩寡核苷酸，在生理条件下提供稳定性，有利于细胞摄取而不管眼部屏障机制如何，并有利于rna释放到细胞质中。
18、因此，仍然需要将sirna和mrna递送至身体部位(包括但不限于角膜)的有效、安全和非侵入性方式。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供用于控制释放诸如短干扰rna或mrna的核酸的组合物，其包含硅纳米颗粒、至少一种氨基酸和至少一种脂质，其中硅纳米颗粒包含至少50重量％的硅。
2、有利地，此类组合物中存在脂质对硅纳米颗粒的表面电荷具有有益影响，为它们提供必要的zeta电位以允许改进诸如sirna或mrna的核酸的加载，并控制核酸在目标部位处核酸释放速率。制剂中存在至少一种脂质还允许控制硅的水解速率，使得硅纳米颗粒水解成生物可利用的原硅酸(osa)降解产物。在某些实施方案中，核酸是rna。在某些实施方案中，rna是sirna。在某些实施方案中，rna是mrna。
3、该组合物还包含至少一种氨基酸。有利地，已发现组合物中氨基酸的存在影响由硅纳米颗粒运送的核酸随时间的释放速率。
4、优选地，组合物还包含转染试剂。
5、根据本专利技术的第二方面，提供用作药物的根据本专利技术的第一方面的组合物。
6、根据本专利技术的第三方面，提供根据本专利技术第一方面的组合物，其用于眼科递送。
7、当然可以理解，关于本专利技术的一个方面描述的特征可以并入本专利技术的其他方面。例如，本专利技术的方法可以结合参考本专利技术的设备描述的任何特征，反之亦然。
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1.一种用于控制释放核酸的组合物，其中所述核酸是RNA，所述组合物包含硅纳米颗粒，所述硅纳米颗粒经至少一种脂质表面处理并进一步经至少一种氨基酸处理，其中所述硅纳米颗粒包含至少50重量％的硅并加载有所述核酸。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中硅与核酸的比率为2:1至8:1。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中硅与核酸的比率为2:1至3:1。
4.根据权利要求1所述的组合物，其还包含转染试剂，和/或其还包含至少一种二糖。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述转染试剂是lipofectamine。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，脂质与硅的比率为1:1至15:1，和/或氨基酸与硅的比率为0.05:1至2:1。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述硅纳米颗粒具有在20和200nm之间的平均直径。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述至少一种脂质选自磷脂酰胆碱、氢化磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱衍生物、双癸酰磷脂酰胆碱、肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、卵磷脂、磷脂
9.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述至少一种脂质选自磷脂酰胆碱、氢化磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱衍生物、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、1,2-二油酰-sn-丙三氧基-3-磷酸乙醇胺、N-(2-二甲氨基乙基)氨基甲酸胆固醇酯、硬脂胺或其组合。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述至少一种氨基酸选自精氨酸、甘氨酸、组氨酸或其组合。
11.一种组合物在制备用于控制释放核酸的药物中的用途，其中所述核酸是RNA，所述组合物包含硅纳米颗粒，所述硅纳米颗粒经至少一种脂质表面处理并进一步经至少一种氨基酸处理，其中所述硅纳米颗粒包含至少50重量％的硅并加载有所述核酸。
12.根据权利要求11所述的用途，其中硅与核酸的比率为2:1至8:1。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物在制备用于治疗眼睛疾病的药物中的用途。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物在制备用于眼科递送的制剂中的用途。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物在制备用于治疗眼睛的组织的药物中的用途。
16.根据权利要求15所述的用途，其中所述组织选自角膜、巩膜、虹膜、睫状体、脉络膜、小带纤维、晶状体囊、晶状体核、玻璃体和视网膜的组织。
17.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物在制备用于治疗眼部疾病的药物中的用途。
18.根据权利要求17所述的用途，其中所述眼部疾病选自黄斑变性、结膜炎、青光眼、糖尿病性视网膜病、糖尿病性黄斑水肿、圆锥角膜、白内障、视网膜炎和葡萄膜炎。
19.根据权利要求18所述的用途，其中所述眼部疾病是黄斑变性。
...【技术特征摘要】
1.一种用于控制释放核酸的组合物，其中所述核酸是rna，所述组合物包含硅纳米颗粒，所述硅纳米颗粒经至少一种脂质表面处理并进一步经至少一种氨基酸处理，其中所述硅纳米颗粒包含至少50重量％的硅并加载有所述核酸。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中硅与核酸的比率为2:1至8:1。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中硅与核酸的比率为2:1至3:1。
4.根据权利要求1所述的组合物，其还包含转染试剂，和/或其还包含至少一种二糖。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述转染试剂是lipofectamine。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，脂质与硅的比率为1:1至15:1，和/或氨基酸与硅的比率为0.05:1至2:1。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述硅纳米颗粒具有在20和200nm之间的平均直径。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述至少一种脂质选自磷脂酰胆碱、氢化磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱衍生物、双癸酰磷脂酰胆碱、肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、1,2-二油酰-sn-丙三氧基-3-磷酸乙醇胺、n-(2-二甲氨基乙基)氨基甲酸胆固醇酯、硬脂胺或其组合。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述至少一种脂质选自磷脂酰胆碱、氢化磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱衍生物、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、1,2-二油酰-sn-丙三氧基-3-...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·萨菲西伯特，P·M·巴兰拉赫瓦尔斯卡，F·M·苏特拉，N·托拉比保尔，
申请(专利权)人：SISAF有限公司，
类型：发明
国别省市：
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