[发明专利]亚精胺三盐酸盐介导核酸纳米材料自组装方法及采用该方法制备的三棱柱的纳米制剂和应用

说明书

本发明涉及一种亚精胺三盐酸盐介导核酸纳米材料自组装方法及采用该方法制备的三棱柱的纳米制剂和应用，所述自组装方法是通过亚精胺三盐酸盐取代传统TAE‑Mg²⁺在恒温下、梯度退火以及慢退火介导核酸纳米材料的自组装，所制备的核酸纳米材料细胞对于其摄取的效率要高于传统方法制备的核酸纳米材料，在血清中以及37℃下具有更好地稳定性。采用该方法得到的携带siRNA的纳米三棱柱，可用于治疗肺癌的纳米制剂。该制剂使得更多完整的siRNA会被运输到细胞中，发挥其生物学效用，调控细胞自噬及增殖，能更加有效地抑制肿瘤细胞的异常生长，可用于制备治疗肺癌的药物。

技术领域

本发明涉及一种亚精胺三盐酸盐介导核酸纳米材料自组装的方法，特别涉及一种亚精胺三盐酸盐介导核酸纳米材料自组装方法及采用该方法制备的携带siRNA的三棱柱的纳米制剂和应用。

背景技术

开发通用的药物载体是纳米医学最重要的研究主题。过往的已经开发了多种药物递送载体，例如：环糊精材料，阳离子脂质体，病毒衣壳，高分子聚合物材料等，但是这些往往都是的物质，存在免疫原性以及一些潜在的毒性，因此并不能很好地投入医学实用。面对上述问题，近来在新兴的DNA纳米技术提供了很好的解决方法，DNA是人体内的天然组分，短链DNA不存在免疫原性以及潜在毒性，且容易被生物降解，与此同时根据其碱基互补配对的原则，DNA纳米材料可以实现很好的可编程性，可能存在潜在的实现靶向性治疗，因此自组装的DNA纳米材料在疾病的基因治疗领域存在巨大的潜力。

随着技术的发展，将DNA纳米材料用于疾病的基因治疗又面临着一些新的挑战，传统的方式是镁离子介导DNA纳米材料的合成，往往合成需要很复杂的退火过程，且维持纳米材料稳定性的体系与生理条件存在很大的差异。同时由于传统的合成体系需要较高浓度的盐溶液体系，高的镁离子浓度对酶的活性有伤害。DNA 纳米材料自身带有高负电性，细胞对于材料的摄取效率往往也是不够理想的，一定程度上限制了自组装核酸纳米材料的应用.因此上述问题都亟待解决。

亚精胺是一种内源性多胺类物质。内源性多胺类物质是一种天然的DNA 缩合剂。亚精胺三盐酸盐易溶于水，在水中带正电荷，同时再低剂量下并不存在细胞毒性。在生理条件下，生物体中的多胺类物质如腐胺、亚精胺、精胺是线性的、质子化的高价离子化合物，因而可以通过静电相互作用与负电性的DNA或RNA相互作用。多胺类物质作为DNA的体外缩合剂已被大量研究。其本身由于质子化的多胺中和了核酸的负电性。因此，可以作为一种天然的阳离子化合物来替代镁离子来中和DNA之间的负电性，从而来介导DNA纳米材料的自组装。亚精胺三盐酸盐介导的DNA 自组装纳米材料通过结构的位阻效应提高材料在生理条件下的稳定性，其次亚精胺三盐酸盐介导的DNA 自组装纳米材料无需额外的纳米递送系统，其本身由于质子化的多胺中和了核酸的负电性，更易为细胞所摄取。

肺癌是发病率和死亡率增长最快，对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。近50年来许多国家都报道肺癌的发病率和死亡率均明显增高，对于肺癌的治疗一直都是全世界关注的焦点，以前的研究表明，控制肿瘤细胞的恶行增殖往往就可以控制肺癌的进一步发展，从而达到治疗的效果。

哺乳动物雷帕霉素蛋白（mTOR），一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是细胞应对生理条件及环境压力时调控自噬及生长的关键成分。哺乳动物雷帕霉素蛋白已被证实与肿瘤的发生、发展，心血管疾病，自身免疫性疾病，代谢性疾病等多种疾病密切相关。因此，将哺乳动物雷帕霉素蛋白作为靶标可以用来做关于多种疾病的基因治疗。研究表明哺乳动物雷帕霉素蛋白激活可以导致肿瘤细胞的大量增殖，相应的若我们抑制其激活，可以抑制肿瘤细胞的生长。小干扰RNA（small interfering RNA ，siRNA），可高效、特异地抑制靶基因翻译过程，实现靶基因的表达下调。因此，如何设计开发临床适用的针对肺癌治疗的siRNA递送系统仍然具有巨大的挑战。