[发明专利]一种高分子基因药物载体及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子基因药物载体及其制备方法，具体涉及具有靶向肿瘤的叶酸基团连接羟丙基环糊精-聚乙烯亚胺载体骨架形成高效低毒的基因药物载体的制备方法及其抑制裸鼠肿瘤生长的应用。

背景技术

RNA干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。

然而，利用siRNA治疗疾病需要解决几个问题：（1）给药，也就是siRNA导入和定向的问题，如何使用高效载体定向传递siRNA到目标细胞而不影响其他无关细胞，甚至包括在释放时间上的控制；（2）siRNA稳定性，包括修饰或者用递送试剂包埋等方法提高或者控制siRNA稳定性；（3）安全问题。

高分子生物降解材料制备的纳米颗粒具有稳定、无毒、无抗原性、生物相容性好对所转运基因的表达有缓释作用及对基因有保护作用等优点，是良好的纳米基因转运载体材料。聚乙烯亚胺(polyethylenimine，PEI)是最常用的阳离子多聚物非病毒载体，PEI可把核酸(DNA或RNA)缩合成数百纳米大小的颗粒，通过静电作用吸附到细胞表面上，被动内吞。PEI在吞噬泡内不会降解，同时保护核酸免受溶酶体降解；此外，PEI有渗透性肿胀效应，导致吞噬泡破裂，使具有治疗作用的核酸释放出来进入胞浆，产生疗效，治疗疾病。

本发明通过有机催化反应合成高效低毒的高分子基因药物载体，使其具有高效运载药物和靶向肿瘤的功能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效低毒的高分子基因药物载体，其结构式如式（I）所示：

式（I）

式（I）中，羟丙基环糊精为载体基本骨架，聚乙烯亚胺为支链，叶酸为靶向癌细胞的功能基团。其中m₁的范围是1到10，m₂范围是1到5。

发明同时提供了该高分子基因药物载体的制备方法，是利用中间体羰基二咪唑将羟丙基环糊精和聚乙烯亚胺连接起来，得到所述的高分子载体主体结构，再与经活化的叶酸连接形成所述的叶酸-羟丙基环糊精-聚乙烯亚胺药物载体。所述的羟丙基环糊精是环糊精中的一种，也是唯一通过美国FDA认证的环糊精；所述的聚乙烯亚胺为毒性非常小，分子量为600的聚乙烯亚胺。

合成过程包括以下主要步骤：

（1）先将羟丙基环糊精及羰基二咪唑溶于DMSO，混合物在惰性气体环境中避光反应，产物沉淀后再溶解在DMSO中，形成羟丙基环糊精-羰基二咪唑DMSO溶液；

（2）再将分子量为600的聚乙烯亚胺溶于DMSO中，逐滴加入羟丙基环糊精-羰基二咪唑DMSO溶液，惰性气体环境中避光反应，形成羟丙基环糊精-聚乙烯亚胺；

（3）将叶酸溶于DMSO，水浴加热使其完全溶解，然后加入活化剂DCC和NHS及催化剂Et3N，在惰性气体环境中下50-60度避光反应3-6小时，以活化叶酸；

（4）将羟丙基环糊精-聚乙烯亚胺用DMSO完全溶解，将活化后的叶酸逐滴加入其中，惰性气体环境中50-60度避光反应10-12小时，形成叶酸-羟丙基环糊精-聚乙烯亚胺药物载体。

可优选以下方案进行：

高分子载体主体结构的合成：先将羟丙基环糊精及羰基二咪唑溶于DMSO（二甲基亚砜），混合物在氮气保护避光的容器中持续搅拌3-6小时，产物加入4度乙醚，产生沉淀，过滤，再溶解在DMSO中，形成羟丙基环糊精-羰基二咪唑DMSO溶液。再将分子量为600的聚乙烯亚胺溶于DMSO中，逐滴加入上述羟丙基环糊精-羰基二咪唑DMSO溶液，混合物在氮气保护避光的容器中持续搅拌3-6小时。所述反应后的清夜，置于分子量为2000的透析袋中，流动纯水透析两天，再将透析袋中的剩余液体冰冻干燥三天，最后生成白色絮状物。