[发明专利]含肽类树状分子的阳离子脂质、转基因载体及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类阳离子脂质、含阳离子脂质的转基因载体及其制备方法和应用。 

背景技术

随着生物化学与分子生物学的不断发展，人们对核酸（DNA, RNA）功能的认识不断加深，同时也对各种疾病的分子机理有了进一步的认识。在已知的人类疾病中有数千种疾病是与基因相关的，其中包括与单基因相关的先天性遗传疾病和多基因相关的后天性疾病。大部分后天性疾病是各种内外因素作用于人体的遗传物质使其功能发生紊乱而造成的。导致疾病的原因主要是基因缺陷和基因缺失，把适当的外源基因引入人体细胞内，以弥补缺陷或缺失的基因，表达出相应的蛋白质，从根本上消除产生疾病症状的内在因素，由此产生了一种新的治疗方法---基因治疗。 

基因治疗是将目的基因导入患者体内，使之表达目的基因产物，从而使疾病得到治疗，为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术。基因治疗作为疾病治疗的新手段，它已有一些成功的应用，并且科学突破将继续推动基因治疗向主流医疗发展。基因治疗成功的关键是要把治疗基因准确、高效地导入细胞内，而由于裸基因容易被细胞内的核酸酶降解、传输过程中又易被网状内皮系统吞噬而清除。此外，使用裸基因进行转染，由于分子过大，很难于被细胞吸收。因此发展安全有效的基因载体是基因治疗成功的前提条件。 

基因载体包括病毒载体和非病毒载体两类。尽管病毒载体的转染效率高，但是存在免疫原性、致癌性、宿主DNA插入整合等弊端，从而限制了它们的应用。非病毒载体（如阳离子脂质体）无免疫原性，便于大规模生产，但转染效率低于病毒载体。然而由于非病毒载体所具有的优点使其成为一种非常具有开发潜力的转基因载体。因此开发低毒，简单，稳定，转染效率高的非病毒载体具有重要意义。 

现在研究的非病毒载体中，阳离子脂质体作为基因转染载体的特点是载体与目的基因以静电作用相结合, 可携带的外源基因容量较大, 不含抗原成分, 细胞毒性低, 可被机体降解, 可进行多次反复转染, 因此是一种有临床应用潜力的基因转染载体。传统的阳离子脂质结构中，都是以线型多胺（直链型或支链型）作为阳离子部分，我们认为以肽类树状分子代替线型多胺作为阳离子部分，将会增强阳离子脂质体与DNA的结合能力，也会因为肽类树状分子更优良的生物相容性而降低毒性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞毒性低、基因转染效率高的转基因载体，制备转基因载体的阳离子脂质及其合成方法，以促进基因治疗的发展。 

本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的： 

一种含肽类树状分子的阳离子脂质，其结构式（Ⅰ）如下：

式（Ⅰ）

    其中，R₁为饱和/不饱和烃基、氨基酸基团；R₂为氨基酸基团、饱和/不饱和烃基或；X、Y、Z为NH、O或S。o、p、q分别独立为0或1；

当R₁为饱和/不饱和烃基时，R₂为氨基酸基团；R₁为氨基酸基团时，R₂为饱和/不饱和烃基或。

本发明中的氨基酸基团是指氨基酸中氨基脱除H或羧基脱除OH后残余的基团，包括但不限于赖氨酸、精氨酸或组氨酸基团。 

本发明中的烃基是指含碳、氢两种原子的官能团，可以看作是相应的烃失去一个氢原子（H）后剩下的自由基。优选为烷基、烯基，芳香基、更优选为C₁₀-C₂₀的烷基、C₁₀-C₂₀的烯基、含有芳香基的氨基酸衍生物。 

作为优选，本发明中R₁为α-氨基酸基团，R₂为C₁₀-C₂₀的烷基、C₁₀-C₂₀的烯基，α-氨基酸基团或；X、Y、Z为NH、O。 

进一步的，本发明中R₁为赖氨酸、精氨酸和组氨酸基团；R₂为9-十八烯基或。 

本发明的另一目的是提供一种上述肽类树状分子的阳离子脂质的制备方法,其中式（Ⅰ）中X、Y、Z为NH，o、q为1，p为0的式3按照下面的反应路线合成：