[发明专利]基于胆固醇的三种脂质材料的制备及其应用

说明书

所属技术领域

本发明涉及三种新型脂质类化合物及其制备方法，该类物质可用于阳离子脂质体的制备和基因类药物的传递。

背景技术

基因治疗在现代医药治疗中发挥越来越重要的作用。有效的基因治疗依赖于外源基因在体内高效、稳定的表达，而这在很大程度上取决基因治疗所采用的载体系统。目前用于基因治疗的载体主要分为病毒载体和非病毒载体两大类。病毒载体转染率高，但其存在免疫原性，具有较大的危险性，限制了它在临床基因治疗上的应用。非病毒载体和病毒载体相比，具有毒性低、免疫原性低，而且所携带的基因不整合至宿主细胞基因组等优点。阳离子脂质体是非病毒载体中最典型的载体，被称为基因治疗领域内最有希望的基因转染载体。因此，开发新型脂质材料是构建基因治疗载体的关键，对进行有效的基因治疗具有重要意义。

阳离子脂质体通常由阳离子脂质材料和其它天然脂质组成。阳离子脂质由可质子化的极性头部、连接臂和疏水基团3部分组成。极性头部为含胺类基团，疏水基团主要由双链烷基或胆固醇组成。目前，多胺与胆固醇的缀合是设计合成新型高效脂质材料的有效途径。多胺的多阳离子易与核酸形成静电复合物而携带基因，胆固醇的亲脂性使其可顺利通过质膜，能够明显提高载体系统的基因转染效率。连接臂通常有氨甲酰键(DC-chol，Biochem Bioph Res Co，1991，1235，296-307；Biomacromolecules，2002，3，1197-1207)、醚键(Eur J Pharm Biopharm，1999，47，175-178)、酯键(CN103159819A；Bioconjugate Chem.1999，10，791-796；Int J Pharm，2011，408，183-190)或酰胺键(WO2011／84721；Int J Pharm，2013，443，221-229)，其中基于胆固醇的DC-chol由于在多种细胞上显示良好的转染效果，已成为商品化试剂被广泛应用基因传递载体。因此，基于胆固醇疏水基团，采用不同方式合理构建多氨基极性头部，将有力地扩展阳离子脂质体的脂质分子种类，有望为基因转染提供载体材料，推动基因治疗在医药学中的进一步应用。

发明内容

本发明的目的是提供三种新型脂质类化合物与其药学上可接受的盐及其制备方法，进一步的目的在于提供该类化合物在制备阳离子脂质体和基因类药物传递中的用途。本发明在系统分析阳离子脂质体结构和转染机制基础上，以廉价易得的天然胆固醇为起始原料，以6-氨基-1-己醇为连接臂，合成中间体胆甾-5-烯-3β-6′-氨基己基醚。并在中间体胆甾-5-烯-3β-6′-氨基己基醚的基础上，与赖氨酸、组氨酸和精氨酸三种碱性氨基酸分别反应，在胆固醇结构中通过碱性氨基酸引入不同的氨基基团，设计合成了三种新型多胺脂质材料。本发明的脂质材料是在胆固醇中有效引入碱性氨基酸多氨基残基，所构建的新型材料材料具有优良的基因转染活性。本发明化合物的优点是采用己二醇连接臂醚键将来源丰富的天然产物胆固醇与氨基酸相连，通过碱性氨基酸引入多胺基，增加脂质材料稳定性的同时保持胆固醇与氨基酸拼合的优点，从而提高了其脂质体的稳定性和基因转染效果。

本发明的化合物结构通式(I)如下

其中：

R为赖氨酸残基精氨酸残基或组氨酸残基

上述化合物药学上可接受的盐中所述阴离子为氯负离子、溴负离子、碘负离子、碳酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、乙酸根离子、硫酸根离子或三氟乙酸根离子。

通式化合物的制备方法：

通式(I)所示的化合物可以用如下方法制备。以胆甾-5-烯-3β-6′-氨基己基醚为原料，经与BOC保护的赖氨酸、组氨酸或精氨酸在四氢呋喃，二氯甲烷，二氧六环，或上述混合溶剂中在室温下经DCC-NHS催化或DCC-DMAP催化反应得系列目标化合物(I)。(I)所示化合物合成时，优选条件为在四氢呋喃中采用DCC-NHS催化的方法。(I)与相应摩尔比盐酸、氢溴酸，氢碘酸、碳酸、硝酸、磷酸、乙酸、硫酸或三氟乙酸在溶剂甲醇、乙醇、乙醚、四氢呋喃、丙酮、水、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或上述溶剂的混合溶剂中成盐反应进一步得药学上可接受的盐。

本发明同时提供式(I)化合物或其药学上可接受的盐作为脂质材料与其它适合的脂质材料或赋形剂形成的阳离子脂质体。所得阳离子脂质体与DNA、RNA或其它化学药物装载后，可以配制成注射、口服、口腔、舌下、植入或局部用药的药用组合物。本发明优选注射给药。