[发明专利]基于壳寡糖的非病毒基因药物载体及其制备方法

说明书

本发明属于药物制剂技术领域，具体涉及一种基于壳寡糖的非病毒基因药物载体及其制备方法。该载体由壳寡糖(CSO)和胱胺二丙烯酰胺(CBA)通过Michael加成制备；CBA是一种交联剂，具有还原响应性，可将多个CSO单体通过双键加成组装在一起；CSO‑CBA通过静电作用力与pDNA吸附形成复合物进入细胞，该复合物生物相容性好，在多种细胞中均有很好的转染效率。

技术领域

本发明属于药物制剂技术领域，具体涉及一种基于壳寡糖的非病毒基因药物载体及其制备方法。

背景技术

基因治疗通过纠正或补偿遗传缺陷的方法来改善乃至治疗某些疾病，比如取代病变细胞中的突变基因来治疗血友病、大疱性表皮松解症、囊性纤维化等诸如此类的遗传性疾病，或者向靶细胞递送遗传物质来治疗遗传病。研究发现，基因药物自身在体内很容易降解，所以为了有效地将基因药物递送至靶细胞，开发安全高效的载体体系是十分必要的。目前基因递送载体体系主要分为病毒载体和非病毒载体两类，非病毒载体以成本低、制备简单、生物相容性好的优点被广泛应用，非病毒载体通过增强核酸物质的容纳性，延长体内的循环周期，从而提高治疗效果。然而仅靠单纯的非病毒载体，负载货物的能力有限，靶向性也不足，需要引入新的配体与之进行修饰，改善递送系统的持续释放和靶向性能。

壳聚糖是一类由氨基葡萄糖组成的阳离子聚合物，具有很好的生物相容性和生物降解性。壳聚糖对生物大分子类药物和核酸类物质具有保护作用，然而众所周知，作为共聚体的亲水片段，壳聚糖主要存在两个缺陷：一个是阳离子聚合物自身毒性较大，另一个是在生理pH 7.4时的水溶性差。而低分子量壳聚糖，也就是壳寡糖既能有壳聚糖的优势，又很好的规避潜在的劣势。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于壳寡糖的非病毒基因药物载体及其制备方法，该载体是可用于细胞中基因药物输送的非病毒载体。本发明的自组装纳米递送系统通过将重复单元1-20的壳寡糖通过交联剂胱胺二丙烯酰胺连接形成聚合物，提高基因药物进入靶细胞的效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于壳寡糖的非病毒基因药物载体(CSO-CBA)，其化学结构式如下：

其中，m为1-20的正整数，x为正整数。

本发明还提供了上述基于壳寡糖的非病毒载体的制备方法，包括如下步骤：由壳寡糖和胱胺二丙酰胺通过迈克尔加成方法获得，壳寡糖和胱胺二丙酰胺的摩尔比为1:0.2-1:1.2，壳寡糖重复单元数为1-20。

壳寡糖表面有丰富的功能基团，可以包裹或吸附目的基因，它的修饰位点主要是伯胺和羟基，可以通过酰胺化或酯化、环氧-胺/羟基偶联、席夫碱形成和迈克尔加成等方法对其进行化学改性，在这里选择了迈克尔加成法进行伯胺修饰。修饰后的壳寡糖可与基因有更好的结合，交联后的壳寡糖/基因复合物经内吞进入细胞，可在细胞还原环境下响应性降解，能更好地释放基因。同时与交联剂胱胺二丙烯酰胺组装，能增加链长，而且经过修饰的壳寡糖与pDNA结合稳定性提高，从而提高转染效率，在L929、A549、4T1和NIH/3T3细胞转染中均得到很好地验证。

具体的，包括以下步骤：

(1)壳寡糖(CSO)，用无水DMSO室温下溶解，加入三乙胺，搅拌均匀，得壳寡糖的DMSO溶液；(三乙胺是为了去掉壳寡糖中的酸根离子，优选的，CSO和三乙胺的摩尔比为1：3)

(2)将胱胺二丙烯酰胺，用无水DMSO室温下溶解，得胱胺二丙酰胺的DMSO溶液；

(3)将步骤(1)的壳寡糖的DMSO溶液和步骤(2)的胱胺二丙酰胺的DMSO溶液室温下混合均匀，转移至耐压瓶中，在反应温度下进行迈克尔加成反应(反应条件优选60℃油浴24小时)，反应结束后调节PH去掉多余的铵根离子(PH优选为4)，接着用分子量截留值3500的透析袋纯水透析，冻干后得成品CSO-CBA。