[发明专利]核酸‑脂聚合物组合物

说明书

本申请是申请日为2008年8月6日、申请号为200880110306.5、发明名称“核酸-脂聚合物组合物”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含核酸和脂聚合物的浓缩稳定制剂，还涉及所述制剂的制备方法和应用。因此，本发明涉及分子生物学和生物化学领域。

背景技术

由于其更好的安全顺应性、简单的化学和经济有效的制造，合成基因传输载体具有比病毒载体更显著的优点。然而，由于合成载体与病毒载体相比较低的转染效率，因而大多数对合成基因传输体系的开发致力于改善传输效率。结果，尽管在制剂稳定性、扩大规模和给药灵活性中已经发现问题，但对合成传输体系的药物开发却几乎没有给予关注。自组装为纳米颗粒的含DNA药物常常显示出较差的稳定性，特别是当制剂为水性悬浮液时。在这类制剂中，带有合成载体的DNA通常会随时间进行而聚集，尤其在临床设定中的最佳给药所需的浓度时。这类制剂往往难以制备浓度>0.3mg/ml的DNA，这限制了其商业应用，尤其是对于其中体积的约束会限制灵活给药的局部输送。DNA聚集降低或消除了DNA的活性并因此使组合物不适于在治疗中使用。

所述物理不稳定性是转染活性损失的基本原因之一。由于脂双层的高曲率或脂质从DNA物理解离而表现出的颗粒破裂或融合也已经被假定为基于阳离子脂质的基因传输复合物的不良稳定性和聚集的可能的根本原因。如传输载体的氧化性水解等化学修饰也可能促成颗粒不稳定性。

由于不良稳定性，早期临床试验需要在病床边制备DNA制剂。不具备制备和储存浓度为最佳给药所需的临床产品的能力是病毒DNA产品在广泛临床实践和商业化中的主要障碍。这将需要培训过药物配方的医师并提出实地质量控制措施。

冻干法是一种有用的用于改善多种药品的长期稳定性的方法。然而，该方法一般不适于干燥带有合成载体的DNA复合物，这是因为如此易于改变所述DNA复合物的物理化学性质并导致聚集和在复水(reconstitution)时转染的损失。

已经尝试了若干方法以避免制剂在冻干过程中聚集和损伤。在某些情况下，在如低分子量糖、葡聚糖和聚乙二醇等冷冻保护剂的存在下冻干DNA复合物可以对产品提供更好的稳定性，但该方法似乎没有改善给药灵活性。出于这一目的通常最常用的方法是添加糖。已发现测试糖中许多会在某种程度上避免制剂的损伤和颗粒聚集，但该效果的品质随糖的种类和所用的传输载体的不同而变化。

尽管冻干提供了对制剂保存期的一定改善，生产冻干DNA产品所需要的条件使得仅能用于有限的药学应用。即使采用最有效的冻干保护剂糖，也需要很高的糖/DNA摩尔比(通常大于1000:1)以获得稳定性。结果，往往必须将冻干产品稀释很大的倍数以获得等渗制剂，而这导致最终DNA浓度降至冻干前的DNA浓度。对于许多阳离子载体，最终DNA浓度通常可为约0.1mg/ml～0.2mg/ml，且常常低于0.1mg/ml。尽管低浓度制剂足以用于体外研究，其临床应用可能因最佳给药的高体积需求而受到限制。例如，在稳定性所需的最佳糖浓度下，1mg的DNA剂量可能需要被稀释在5ml～10ml中以保持等渗性，这对于局部体内施用而言体积过大。抑制了灵活给药的这种药学限制是合成基因传输体系在人类临床试验中效力不理想的主要促成因素之一，并且确证需要稳定且生物活性的更浓缩的DNA制剂。

发明内容

本发明提供了在高核酸浓度下展示出出人意料的稳定性并且增加核酸转染的效率和给药灵活性的组合物。本文所述的组合物能被有效地冻干并复水为包括高核酸浓度在内的各种核酸浓度，而不会损失生物活性或使核酸聚集。

在一方面，本发明提供了包含阳离子脂聚合物和至少约0.5mg/ml的核酸的混合物的组合物，优选为药物组合物，其中所述混合物悬浮于水溶液中。所述阳离子脂聚合物包含具有独立地与其共价相连的胆固醇和聚乙二醇基团的阳离子聚合物主链。胆固醇与阳离子聚合物主链的摩尔比是约0.1～约10，而聚乙二醇与阳离子聚合物主链的摩尔比是约0.1～约10。所述组合物还可包含填料赋形剂。在某些方面，核酸与脂聚合物的混合物形成复合物。在某些方面，所述组合物包含缩合的核酸。缩合的核酸的量通常取决于核酸的组成性构成和制备组合物时的条件。

本发明还提供了制备上述组合物的方法。