[发明专利]一种含羟基修饰的N;N-二甲氨基的阳离子聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含羟基修饰的N,N‑二甲氨基的阳离子聚合物及其制备方法和应用，其羟基修饰的N,N‑二甲氨基是N，N，N‑二甲基乙基‑2‑羟基‑丙基硫醚，阳离子聚合物为均聚物或共聚物；所述的阳离子聚合物的相对分子质量为5000‑40000。所述的阳离子聚合物为聚合物为两亲性共聚物时，其在水溶液中自组装形成平均粒径小于200nm的聚阳离子纳米粒，表面羟基的存在可以明显提高该聚阳离子的生物相容性，细胞相容性较好且没有溶血现象。所形成的纳米粒负载DNA、siRNA或多肽、蛋白类生物药物，内核可以负载疏水性的化学药物，用于药物递送。作为siRNA载体，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种含羟基修饰的N,N-二甲氨基的阳离子聚合物及其制备方法和应用，属于功能性聚合物技术。

技术背景

siRNA是一种能够特异性下调基因表达的短链核酸。理论上，通过合理设计，siRNA可以沉默体内任何基因，人们可以利用这项生物技术从根本上解决很多困扰人类的疑难疾病，如乙肝、癌症、皮肤病等。尽管，siRNA具有极其广阔的临床治疗潜力，但是siRNA离临床应用还有很大一段距离。作为外源性分子，siRNA在递送问题上存在很多的难以克服的障碍。首先，siRNA是带有负电荷的外源性生物大分子，它很难直接被细胞摄取，而且体内给药后siRNA会很快被体内的免疫系统识别并清除。因此，siRNA需要借助辅助载体将其递送到特定组织的细胞中，从而实现其沉默目标基因的治疗目的。针对siRNA直接给药方式的诸多不足，siRNA递送载体的研究已成为热点。

阳离子聚合物是一类重要的siRNA递送载体，它能和siRNA在水溶液中通过静电作用相互结合形成稳定纳米粒子，同时具有制备简单、转染效率高等优点。2008年，世界上第一个基于阳离子聚合物的siRNA药物(CALAA-01)进入临床试验阶段。尽管，阳离子聚合物能够有效的递送siRNA，但是其正电性会导致严重的毒副作用。目前，人们的普遍做法是在聚阳离子上键接PEG或者采用层层包裹的方式来提高阳离子聚合物的生物相容性。但尽管如此，阳离子聚合物为载体的生物相容性仍难以满足临床应用的要求，需要开发降低阳离子聚合物毒性的有效方法。

发明内容

为了有效的降低阳离子聚合物的毒性，促进临床推广应用，我们结合醇类物质在生物机体中的高相容性特点，制备出一种含羟基修饰的N,N-二甲氨基的阳离子聚合物，以期实现DNA、siRNA等生物分子的高效递送并有效提高阳离子聚合物的生物相容性。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：

一种含羟基修饰的N,N-二甲氨基的阳离子聚合物，其羟基修饰的N,N-二甲氨基是N，N，N-二甲基乙基-2-羟基-丙基硫醚(以下简称HDMA)，阳离子聚合物为均聚物或共聚物；所述的阳离子聚合物的相对分子质量为5000-40000。

所述的阳离子聚合物，其阳离子聚合物为均聚物，即其中键接HDMA的结构单元的总质量占阳离子聚合物质量的100％。

所述的阳离子聚合物，其阳离子聚合物为共聚物，其中键接HDMA的结构单元的总质量占阳离子聚合物质量的10％～90％。

所述的阳离子聚合物，其所述的共聚物，为含有疏水性结构单元的两亲性共聚物，疏水性结构单元的总质量占阳离子聚合物质量的10％～60％。

所述的阳离子聚合物，其所述的共聚物，为带有HDMA的结构单元的均聚物(PHDMA)与非离子亲水性聚合物(B)和疏水段(R)组成的两亲性三嵌段共聚物；其中，PHDMA嵌段的相对分子质量为2000～10000，非离子亲水性聚合物B的相对分子质量为2000-10000，疏水段R的相对分子质量为2000～20000；PHDMA嵌段在三嵌段共聚物中的质量百分含量为10％～70％。

所述的阳离子聚合物，其所述的两亲性三嵌段共聚物的非离子亲水性聚合物B段选自聚乙二醇(PEG)、聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯或磷酸胆碱。