System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物及其制备方法和应用技术_技高网
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具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物及其制备方法和应用技术

技术编号:43263106 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-08 20:42
本发明专利技术涉及一种具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物及其制备方法和应用,具体地,本发明专利技术提供的具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物能有效负载核酸(如mRNA,miRNA,DNA),包载率超过90%,并通过静电作用形成稳定纳米颗粒,保护核酸免受降解,同时具备减缓粒子正电性特点。此载体相较于LNP展现更优稳定性,支持低温长期保存。其骨靶向性明确,促进核酸精准递送至骨组织,增强疗效并减少副作用,同时表现出对成骨细胞无毒的生物相容性。应用范围广泛,覆盖骨质疏松、骨关节炎、骨肿瘤治疗及基因与干细胞治疗。实验验证,该载体与eGFP mRNA形成的纳米颗粒转染效率高,与miRNA结合有效抑制乳腺癌骨转移,凸显其治疗潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料科学和生物医学领域,具体涉及具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物及其制备方法和应用


技术介绍

1、基因疗法,作为一种前沿的治疗手段,通过特异性调节特定细胞中的基因表达,为多种疾病的治疗提供了新思路。这种方法的实施依赖于核酸的有效递送,如dna、mrna、sarna、sirna、mirna等,这些核酸分子是基因调节的关键媒介。然而,由于核酸分子的大尺寸和亲水性,它们难以单独穿过细胞膜,尤其是在全身给药时,需要克服多重生理障碍才能到达作用部位。目前,尽管病毒载体、脂质纳米复合物和聚合物等传统递送平台已被广泛研究,但它们各自存在局限性,如细胞毒性、不稳定性和缺乏靶向性等。

2、聚合物材料因其多功能性、可拓展性和精确可调控性,在核酸递送领域展现出了显著的优势。通过调整聚合物的结构、分子量以及进行特定的修饰改性,已经成功开发出能够针对不同器官靶向的聚合物核酸递送体系。特别是阳离子聚合物,它们通过静电作用与带负电的核酸结合形成纳米复合物,为核酸提供了穿越生物屏障的保护,并通过调控纳米复合物的物理性质实现精确的器官靶向。

3、在骨相关疾病的治疗中,骨组织独特的细胞外基质和复杂的骨髓微环境使得药物难以在病变部位有效渗透和积累。这种非特异性的生物分布不仅影响治疗效果,还可能对患者造成不必要的副作用。因此,开发稳定、高效且可降解的骨靶向核酸递送载体显得尤为重要,它们能够确保核酸药物准确、安全地到达目标部位,从而发挥最佳的治疗作用。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种具有骨靶向功能的可降解阳离子聚合物及其制备方法和应用,本专利技术提供的聚合物具有骨靶向功能,并以该聚合物做载体制备的纳米粒子,具备良好的骨靶向性能,在预防、改善或治疗骨质疏松、骨关节炎以及骨肿瘤等骨相关疾病、基因治疗和干细胞治疗等医学治疗方面具有巨大应用潜力。

2、具体而言,本专利技术提供了一种聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述聚合物具有如式(ⅰ)所示结构式:

3、

4、式(ⅰ)中:

5、r’选自l1、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基、任选取代的3至8元环烷基、任选取代的3至8元环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

6、r”选自任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基、任选取代的3至8元环烷基、任选取代的3至8元环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

7、m不存在或为-s-s-;

8、r1,r2各自独立地是氢、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基;

9、r”’选自-l5-r3;

10、r3是-or11,-coor11,-so2or11,(och2ch2)moh,或nr11r12;

11、r11和r12各自独立地是氢、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基、任选取代的c2-12炔基、任选取代的c3-6环烷基、任选取代的3-8元杂环烷基、任选取代的c6-12芳基或任选取代的5-10元杂芳基,其中烷基、烯基或烯基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

12、m是1到10之间的整数;

13、r””选自l4、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基、任选取代的3至8元环烷基、任选取代的3至8元环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

14、其中,l1至l5各自独立地是任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基、任选取代的c3-6环烷基、任选取代的c3-6环烯基、任选取代的3至8元杂环烷基、任选取代的3至8元杂环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

15、y/x+y的范围为0-0.5。

16、在本专利技术的一些具体实施方案中,

17、r’选自l1;

18、r”选自

19、m不存在或为-s-s-;

20、r1,r2各自独立地是氢、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基;

21、r”’选自-l5-r3;

22、r3是-or11,-coor11,-so2or11,(och2ch2)moh,或nr11r12;

23、r11和r12各自独立地是氢、任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基、任选取代的c2-12炔基、任选取代的c3-6环烷基、任选取代的c3-6环烯基、任选取代的3至8元杂环烷基、任选取代的3至8元杂环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,亚烷基或亚烷基炔中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

24、m是1到10之间的整数;

25、r””选自l4;

26、其中,l1至l5各自独立地是任选取代的c1-12烷基、任选取代的c2-12烯基或任选取代的c2-12炔基、任选取代的c3-6环烷基、任选取代的c3-6环烯基、任选取代的3至8元杂环烷基、任选取代的3至8元杂环烯基、任选取代的c6-12芳基、任选取代的5至10元杂芳基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断;

27、y/x+y的范围为0-0.5。

28、在本专利技术的一些具体实施方案中,所述l1至l4各自独立地是任选取代的c1-6烷基、任选取代的c1-6烯基、任选取代的c2-6炔基、任选取代的3至8元杂环烷基。

29、在本专利技术的一些具体实施方案中,所述l5是任选取代的c2-8烷基、任选取代的c2-8烯基或任选取代的c2-6炔基,其中,烷基、烯基或炔基中的相邻碳原子还可以随机的被一个或多个杂原子中断。

30、在本专利技术的一些具体实施方案中,r1,r2独立地选自氢。

31、在本专利技术的一些具体实施方案中,r3是-oh、-cooh、-so3h、-nh2、-n(ch3)2、-n(ch2ch3)2。

32、在本专利技术的一些具体实施方案中,式(ⅰ)结构选自如下结构式:

33、

34、

35、

36、其中,y/x+y的范围为0-0.5。

37、在本专利技术的一些具体实施方案中,所述式(ⅰ)所示的聚合物的平均分子量大于5kg本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述聚合物具有如式(Ⅰ)所示结构式:

2.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,R’选自L1;

3.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,

4.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,

5.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,R1,R2独立地选自氢。

6.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,R3是-OH、-COOH、-SO3H、-NH2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2。

7.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,式(Ⅰ)结构选自如下结构式:

<p>8.如权利要求1-7中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述式(Ⅰ)所示的聚合物的平均分子量大于5kg/mol,小于150kg/mol。

9.如权利要求7所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述式(Ⅰh)所示的聚合物的平均分子量为至少5.5kg/mol、至少6kg/mol、至少7kg/mol、至少8kg/mol、至少9kg/mol、至少10kg/mol、至少12kg/mol、至少14kg/mol、至少16kg/mol、至少18kg/mol、至少20kg/mol、至少22kg/mol或至少24kg/mol。

10.式(Ij)或式(Ik)所述的聚合物的盐的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:将N,N'-(丙烷-1,3-二基)二丙烯酰胺或N,N'-双(丙烯酰)胱胺与(Ⅱ)化合物、阿仑膦酸和三乙胺添加到装有搅拌棒的烧瓶中,还将甲醇与水的混合溶剂添加到烧瓶中;然后在氮气气氛下40-60℃的黑暗环境中进行反应;反应5至14天以产生高粘性溶液,以预定的时间间隔取出等分试样进行检测,以监测转化率和摩尔质量,一旦达到目标摩尔质量,通过MeOH稀释停止反应;然后用HCl将稀释的反应混合物酸化至酸性环境,然后通过对酸性水透析进行纯化,然后将纯化后的产物进行冻干,冻干后收集其盐酸盐形式的聚合物为固体;

11.一种骨靶向核酸递送载体,其特征在于,包含权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物。

12.一种纳米复合物,其特征在于,包含权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物和核酸。

13.如权利要求12所述的纳米复合物,其特征在于,所述核酸选自DNA、RNA、质粒或DNA/RNA杂交序列中的至少一种。

14.如权利要求13所述的纳米复合物,其特征在于,所述RNA选自信使RNA、微RNA、短干扰RNA、短发卡RNA、自扩增RNA、干扰RNA和小RNA中的至少一种。

15.如权利要求13所述的纳米复合物,其特征在于,所述RNA是微RNA。

16.如权利要求12-15中任一项所述的纳米复合物,其特征在于,所述的聚合物和核酸的重量比在5∶1至100∶1之间。

17.一种纳米颗粒,其特征在于,其包含根据权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物或权利要求12-16中任一项所述的纳米复合物。

18.如权利要求17所述的纳米颗粒,其特征在于,所述纳米颗粒具有小于1000纳米的流体动力学平均直径Dh;

19.一种药物组合物,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物、如权利要求10所述的聚合物的制备方法所制备的聚合物、如权利要求11所述的骨靶向核酸递送载体、如权利要求12-16中任一项所述的纳米复合物、如权利要求17-18中任一项所述的纳米颗粒。

20.如权利要求19所述的药物组合物,其特征在于,还包括待递送药物和药学上可接受的辅料。

21.权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物、如权利要求10所述的具有...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述聚合物具有如式(ⅰ)所示结构式:

2.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,r’选自l1;

3.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,

4.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,

5.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,r1,r2独立地选自氢。

6.如权利要求1所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,r3是-oh、-cooh、-so3h、-nh2、-n(ch3)2、-n(ch2ch3)2。

7.如权利要求2所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,式(ⅰ)结构选自如下结构式:

8.如权利要求1-7中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述式(ⅰ)所示的聚合物的平均分子量大于5kg/mol,小于150kg/mol。

9.如权利要求7所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、盐、溶剂化物、互变异构体或多晶型物,其特征在于,所述式(ⅰh)所示的聚合物的平均分子量为至少5.5kg/mol、至少6kg/mol、至少7kg/mol、至少8kg/mol、至少9kg/mol、至少10kg/mol、至少12kg/mol、至少14kg/mol、至少16kg/mol、至少18kg/mol、至少20kg/mol、至少22kg/mol或至少24kg/mol。

10.式(ij)或式(ik)所述的聚合物的盐的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:将n,n'-(丙烷-1,3-二基)二丙烯酰胺或n,n'-双(丙烯酰)胱胺与(ⅱ)化合物、阿仑膦酸和三乙胺添加到装有搅拌棒的烧瓶中,还将甲醇与水的混合溶剂添加到烧瓶中;然后在氮气气氛下40-60℃的黑暗环境中进行反应;反应5至14天以产生高粘性溶液,以预定的时间间隔取出等分试样进行检测,以监测转化率和摩尔质量,一旦达到目标摩尔质量,通过meoh稀释停止反应;然后用hcl将稀释的反应混合物酸化至酸性环境,然后通过对酸性水透析进行纯化,然后将纯化后的产物进行冻干,冻干后收集其盐酸盐形式的聚合物为固体;

11.一种骨靶向核酸递送载体,其特征在于,包含权利要求1-9中任一项所述的聚合物或其药学上可接受的复合物、组合物、盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱云卿李泽娟
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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