[发明专利]新型的核酸阳离子转染剂

说明书

本发明涉及一类新型阳离子转染剂、涉及含有该转染剂的药物组合物、涉及其在体内、离体和/或体外的核酸转染方面的应用及其制备方法。

随着生物技术的发展，今后可能将核酸转移到细胞中。这些转移的效力对于矫正在许多遗传病中涉及的核酸表达的缺乏和/或异常的表达看来是必要的。但是，核酸转移的意义并不限于基因治疗。另外，核酸转移可以用于研究基因表达的调控、基因的克隆，或者用于所有其它的牵涉核酸的体外实验操作，以及用于制造重组蛋白质。这还涉及在体内的核酸转移，比如用来得到转基因动物、实现疫苗接种、研究分子标记。另外，在骨髓移植、免疫治疗或其他有关在从器官抽取的细胞中转移基因的其他方法中，也可能涉及离体细胞中的核酸转移。

如今，提出了许多方法来进行此类遗传信息的细胞内释放。其中一种方法特别提出使用化学的或生化的载体。这些合成的载体具有两个主要功能：与要转染的DNA复合和促进其细胞固定作用以及促进它穿过原生质膜，而且必要时穿过双层核膜。在开发的合成载体中，聚赖氨酸类的阳离子聚合物和DEAE葡聚糖或脂转染剂都是最有利的。

随着使用脂转染剂类阳离子转染剂，更准确说是阳离子脂类的技术的发展，此转染模式取得了重大的进展。已证实，带正电荷的阳离子脂类，如呈脂质体或小泡囊状的N-[1-(2，3-二油酰氧基)丙基]-N，N，N-三甲基氯化铵(DOTMA)自发地干扰带负电荷的DNA，形成能够与细胞膜融合的脂-DNA复合物，因此能够进行DNA的细胞内释放。

从DOTMA以后，在此同样的结构模型上，也就是说在亲脂基团通过也称作“间隔基团”的一个臂与氨基接合的模型上，开发了其它的阳离子脂类。其中特别可以举出含有脂肪酸或胆固醇衍生物作为亲脂基团，以及如有必要还含有季铵基团作为氨基的化合物。可以特别举出DOTAP、DOBT或ChOTP作为这类阳离子脂质的代表。其它的化合物如DOSC和ChOSC的特征是具有胆碱基团而不是季铵基团。

还报道了另一类脂类转染剂，即脂多胺。一般说来，这涉及含有至少一个由通过“间隔基团”与亲脂区相连的亲水区的两亲分子。带正电荷的多胺区能够以可逆的方式与带负电荷的核酸相连。这种相互作用强烈地使核酸密集化。至于亲脂区，通过覆盖由脂质层形成的复合物，它使这种离子相互作用对外界环境不敏感。在这类化合物中，阳离子基团可以用含有4个铵基的L-5-羧基精胺作为代表，其中两个是伯胺，两个是仲胺。DOGS和DPPES特别由它们构成一部分。这些脂多胺对于初级内分泌细胞的转染都是有效的。作为这类化合物的代表，可以特别举出在比如专利申请WO 96/17823和WO97/18185中叙述的脂多胺。

尽管如此，这类合成载体的有效性仍须改进，特别是在电荷密度和转染剂分子的刚性方面。

实际上，一般认为这些化合物的活性取决于它们达到的电荷密度。但是，电荷在脂肪链上的增多是显现毒性的根源。因此，将脂肪链上电荷密度的稳定化将有可能防止出现毒性因素。再者，在脂肪链以外的区域增大电荷密度，将会增加转染的效果。

此外，用于核酸转移的分子的柔软性可能是在所述核酸和转染剂之间足够密切的相互作用的障碍，这阻碍着实现核酸分子的最佳紧密化，而这种紧密化是所有转染所必须的先决条件。转染剂分子的刚性增加将保证与核酸的更有效的相互作用，这样就改善了转染。

因此，特别有意义的是提供一种转染能力提高，同时又具有较低、或者零毒性的转染剂。这就是本发明提出要达到的目的。

实际上，本发明的确切的目的是提供一种新型的转染剂，该转染剂具有新颖的阳离子亲水区赋予所述的转移剂上述的特定性能。

更确切地说，本发明涉及一种转染剂，它含有至少一个与亲脂区相连的阳离子亲水区，所述阳离子亲水区包括至少一个被氨基取代的5原子或6原子杂环。

带正电荷的亲脂区能够以可逆的方式与带负电荷的核酸相结合，这样核酸就强烈地被紧密化。另外，阳离子部分的新颖结构使分子的刚性增加。

阳离子亲水区是合成本发明的核酸转移剂的中间体，更具体它用通式(I)来代表：

其中：

—y是0或1的整数，不同的y彼此是独立的，

—X表示氧、氮、硫或硒原子，

—Z基团彼此独立地表示

  ·氢原子

  ·基团OR，其中R表示氢原子、甲基或基团(CH₂)_n-NR₁R₂，这