[发明专利]一种靶向递送siRNA的基因颗粒/超声造影剂纳米复合体及其制备方法与应用

说明书

一种靶向递送siRNA的基因颗粒/超声造影剂纳米复合体及其制备方法与应用。所述基因颗粒携载有治疗模块、靶向模块和锚定模块；所述超声造影剂是以O‑CMC联合脂质为壳膜材料，液态氟碳为内核的纳米级超声造影剂；所述基因颗粒/超声造影剂纳米复合体的粒径为160～220nm，分散系数为0.25～0.35。本发明提供的基因颗粒/超声造影剂纳米复合体具有超声响应特性，在超声辐照下，一方面可以实现肿瘤水平的超声分子成像，另外一方面可以借助超声辐照产生的声孔效应促进siRNA基因更多的进入细胞内，实现诊疗一体化。

技术领域

本发明涉及一种靶向递送siRNA的基因颗粒/超声造影剂纳米复合体及其制备方法与应 用，属于超声分子影像学与基因递送技术领域。

背景技术

基于siRNA的基因治疗具有设计简单、可针对各种致病靶点等优势，有望成为难治性疾 病尤其是恶性肿瘤的有效治疗策略。未经修饰的裸siRNA在体内容易被降解，半衰期短，无 法维持有效药物浓度，为此需要借助递送载体，常用的载体主要包括病毒载体和脂质体载体， 尽管这些载体广泛用于基础研究，但它们却不太适合直接用于临床。基因递送载体应用有着 安全性和有效性的双重标准，病毒载体会带来安全性上的不确定性，脂质体载体则面临效率 上的挑战。因此，限制siRNA临床应用的主要因素是缺乏一种安全、高效的递送系统。

O-CMC是壳聚糖的一种衍生物，集聚合物与多糖材料的优点与一身，具有优良的生物兼 容性质、生物活性、抗肿瘤性、稳定性和水溶性质，而且活性官能团羧基(-COOH)为后续 修饰提供了可能性，在生物技术领域应用比较广泛。中国专利文献CN111840575A提供了一 种递送siRNA的壳聚糖衍生物纳米颗粒及其制备方法。所述递送siRNA的壳聚糖衍生物纳米 颗粒由正电荷的壳聚糖盐酸盐与负电荷的O-CMC混合而成，通过分子间静电相互作用自组 装形成。但是，该专利所述纳米颗粒整体为正电荷，存在阳离子毒性问题，容易与血清阴离 子蛋白发生凝集，也容易被网状内皮系统(RES)所清除。

与依赖静电相互作用来携载siRNA的正电荷纳米载体相比，亲脂性修饰为中性或负电荷 纳米载体携载siRNA提供了另一种选择。与正电荷纳米载体相比，中性或负电荷纳米载体可 避免阳离子毒性，能够实现血液长循环，更具有临床转化价值。三叶草形构象3WJ-pRNA基 因纳米颗粒，可根据碱基配对原则自身折叠成三个角度的空间结构，其独特优势是三条侧链 顶端可以分别进行修饰实现不同的功能，其核心结构由核酸序列组成，易于修饰合成，且无 毒性，是基因携载的合适载体。亲脂性修饰的3WJ-pRNA基因颗粒可以锚定结合到脂质体或 外泌体等具有壳核结构的纳米载体，为纳米载体的siRNA递送提供了一种新思路。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种靶向递送siRNA的基因颗粒/超声造影剂纳米复 合体及其制备方法与应用。该基因颗粒/超声造影剂纳米复合体具有较高的生物安全性、优良 的对比增强成像水平、较强的肿瘤细胞靶向与siRNA递送能力。

术语说明：

3WJ-pRNA：属于基因纳米颗粒的一种，全称为three-way junction ofbacteriophage phi29 motor packaging RNA，又称为噬菌体phi29马达包装RNA，可根据碱基配对原则自身折叠 成三个角度的空间结构，其独特优势是三条侧链(aWJ、bWJ、cWJ)顶端可以分别进行修饰 实现不同的功能。

O-CMC：中文名为O-羧甲基壳聚糖，是壳聚糖糖残基的-OH被羧甲基取代而成；作为一 种水溶性壳聚糖衍生物，O-CMC抗菌性强，具有保鲜作用，是一种两性聚电解质。

RNA适体：是一段RNA序列，通常是利用体外筛选技术--指数富集的配体系统进化技术 (Systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX)，从核酸分子文库中得 到的寡核苷酸片段，可以特异性结合细胞表面的表达受体。