[发明专利]包封亲水性或两亲性生物化合物的颗粒

说明书

本发明公开了包封亲水性或两亲性生物化合物的方法、通过所述方法获得的颗粒、包含它们的组合物及其用途。

技术领域

本发明属于包封亲水性或两亲性生物分子的颗粒、包含该颗粒的组合物、制备这种颗粒和组合物的方法及其用途的领域。

具体地，本发明涉及亲水性或两亲性生物(包括生物活性)化合物的包封，其能够在活细胞(包括被细胞壁包围的细胞)内递送这些化合物，同时保持这些化合物的完整性和活性。

背景技术

许多生物活性剂的功效是基于它们到达选定靶位并在足够长的时间内保持有效浓度以实现所需生物活性的能力。为此，生物化合物，包括生物化合物或生物活性剂，必须被递送到不同类型的细胞内，从哺乳动物、酵母、细菌到植物细胞和整个生物体。特别地，活细胞，特别是含有细胞壁的细胞类型，例如植物细胞，在进行分子的细胞内递送时，是非常顽固(recalcitrant)的。纳米颗粒/纳米胶囊制剂已被描述为细胞内递送的有效方法，但据我们所知，其不能通过细胞壁递送。

目前，用于细胞内递送的不同方法是可用的，例如化学转染(例如通过PEG-聚乙二醇)、电穿孔、基因枪(biolistic)转移和纳米包封。其中，只有基因枪能够穿过植物细胞壁，但其效率非常低。

在用于递送这种分子的最常用方法中，一种类型是病毒载体，但是这种方法需要针对每个靶标进行复杂的定制，并且引起了对免疫原性风险和有害整合事件的关注。

目前，不同的纳米颗粒递送方法是可用的，例如在核壳纳米颗粒中掺入或包封。具体地，在非病毒方法中，作为有前景的替代方法出现的常规包封技术实际上是脂质基包封技术，因为脂质颗粒在包装亲水性或两亲性生物化合物中没有表现出许多问题。然而，所述使用脂质颗粒的常规脂质基技术的主要缺点是它们不能穿过植物细胞壁。

此外，脂质基平台、聚合物纳米载体和金纳米颗粒方法的特征在于使用非常昂贵的成分、低负载能力、缺乏释放功效、低稳定性，并且非常难以实施到更大规模的方案。

此外，上述所有方法都不适用于大分子，例如酶复合物、核酸序列和大蛋白质。

鉴于以上所述，越来越需要克服常规包封技术的限制，并找到提供固体或液体亲水活性物质(例如蛋白质或核酸分子)的方法，用于它们的受控释放而不丧失它们的活性。

如上所述，仍然需要提供针对亲水性和两亲性生物化合物(包括生物活性化合物，例如DNA、RNA、酶和肽)的新方法，其能够克服常规包封技术的限制，并确保在不同类型的活细胞(从植物细胞、酵母、细菌到动物细胞，例如哺乳动物细胞)内递送和控制释放所述分子，同时保持它们的稳定性和活性。

因此，本发明的主要目的是在不同种类的细胞中递送亲水性和两亲性生物化合物，包括生物活性化合物，同时保持这些生物化合物的完整性和活性。

发明内容

发明人发现，通过将具有特定介电常数的特定溶剂应用于特定蛋白质，允许永久地修饰所述蛋白质的构象并形成蛋白质基的壳，该壳也部分包含生物亲水性或两亲性化合物，从而获得基质型(matrix-type)或模具型(mold-type)颗粒。

因此，本文针对上述目的提出的解决方案是用于包封亲水性或两亲性生物化合物的方法，其包括以下步骤：

a.通过将亲水性或两亲性生物化合物和蛋白质溶解在水中形成溶液，并将蛋白质溶液和溶剂混合形成两相溶液，从而获得两相溶液；

b.乳化两相溶液以获得乳液；和

c.从乳液中蒸发溶剂；

从而获得颗粒，其包含：(i)蛋白质基的壳和(ii)亲水性或两亲性生物化合物，

其中所述亲水性或两亲性生物化合物至少部分包含在所述蛋白质基的壳中，并且