CN116139104A - 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用 - Google Patents

一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116139104A
CN116139104A CN202211516651.7A CN202211516651A CN116139104A CN 116139104 A CN116139104 A CN 116139104A CN 202211516651 A CN202211516651 A CN 202211516651A CN 116139104 A CN116139104 A CN 116139104A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
polyethylene glycol
polylysine
targeting
targeted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211516651.7A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡林涛
梁锐晶
任健
方全
李一涵
刘兰兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Original Assignee
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS filed Critical Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority to CN202211516651.7A priority Critical patent/CN116139104A/zh
Priority to PCT/CN2022/139241 priority patent/WO2024113429A1/zh
Publication of CN116139104A publication Critical patent/CN116139104A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5176—Compounds of unknown constitution, e.g. material from plants or animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0041—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/005—Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/005—Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A61K49/0054—Macromolecular compounds, i.e. oligomers, polymers, dendrimers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5146—Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5192—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用。所述递送载体包括聚乙二醇‑聚赖氨酸‑聚亮氨酸三嵌段聚合物和细胞膜，所述聚乙二醇‑聚赖氨酸‑聚亮氨酸三嵌段聚合物形成纳米颗粒，所述细胞膜包裹于所述纳米颗粒表面。本发明利用聚乙二醇‑聚赖氨酸‑聚亮氨酸三嵌段聚合物高效负载药物或荧光剂等医用制剂，采用细胞膜包裹纳米颗粒，能够显著增强靶向性，防止制剂被降解，同时增加其在生物体内的循环时间，可开发脑靶向性的仿生聚多肽核酸纳米递送系统，实现血脑屏障的有效穿越，有效将核酸药物递送至脑部，在脑部的基因编辑、基因诊断、基因治疗、基因疫苗等领域具有广阔的应用前景。

Description

一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及 其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纳米医学技术领域，涉及一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用。
背景技术
生理屏障是人体防御系统的重要组成成分。而在各种生理屏障中，血脑屏障(BBB)又是非常重要的一部分。血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障，这些屏障能够阻止外来物质(包括治疗性药物)、病原体由血液进入脑组织。然而，当人体脑部发生疾病时，血脑屏障反而成了病人康复的阻碍。
随着人口老龄化趋势上升，神经退行性疾病已严重影响了人类的生命健康和生活质量，如阿尔兹海默症、亨廷顿病、帕金森氏病等疾病。虽然目前有数百种药物可用于治疗脑部疾病：co-beneldopa、co-careldopa或ropinirole等药物用于帕金森疾病的治疗；多奈哌齐(donepezil)或美金刚(memantine)等药物可以减缓阿尔茨海默病的进展；可以使用抗惊厥药物如卡马西平(carbamazepine)、拉莫三嗪(lamotrigine)、左乙拉西坦(levetiracetam)或丙戊酸钠(sodium valproate)来控制癫痫发作。然而这些药物也只是减缓相应疾病的症状，并不能达到治愈疾病的效果。主要是因为除了少数高脂溶性的小分子能够穿越血脑屏障外，很多药物难以渗透血脑屏障到达脑内的病灶部位发挥疗效。因此如何克服血脑屏障，使得药物更快，更多，更安全地到达脑内的病灶部位便是治疗脑部疾病的一个关键问题。
如CN111228514A公开了脑靶向纳米制剂及左旋多巴和姜黄素在制备治疗帕金森病的药物中的应用，所述脑靶向纳米制剂由脑靶向纳米载体和所述脑靶向纳米载体所装载的药物组成；所述脑靶向纳米载体由外壳和所述外壳包覆的内核组成，所述外壳为修饰有生物分子的脂质双分子层，所述生物分子为细胞穿透肽和乳铁蛋白；所述内核为介孔二氧化硅纳米粒，所述药物包括姜黄素和左旋多巴。
基因治疗是一种新型的治疗手段，目前正在被广泛研究。过去三十年，世界上进行了超过2000项基因治疗临床试验，基因疗法目前可以治愈许多疾病，包括癌症、囊性纤维化、心脏病、糖尿病、血友病等。
综上所述，开发新型的靶向递送载体(包括脑靶向递送)，对于药物研发领域具有重要意义。
发明内容
针对目前对于有效药物递送载体(如突破血脑屏障的载体)的需求，旨在提供一种制备工艺简单、性质稳定、生物相容性好的靶向递送载体，其低毒性、高转染性、靶向性，可以有效的克服目前递送系统存在的主要劣势。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体，所述递送载体包括聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物和细胞膜，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物形成纳米颗粒，所述细胞膜包裹于所述纳米颗粒表面。
本发明中设计新型的靶向递送载体，利用聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物能够成纳米颗粒的特性，可高效负载药物或荧光剂等医用制剂，形成稳定的、高包封率、高负载量的纳米颗粒，无毒性且具有较好的生物相容性和生物可降解性，可根据目标部位，采用对应细胞膜包裹纳米颗粒，能够显著增强靶向性，且通过细胞膜的包覆，能够在溶酶体内部产生质子化海绵效应促进负载制剂的溶酶体逃逸，防止制剂在溶酶体内被降解，同时能够降低载体的表面正电，增加其在生物体内的循环时间。
可选地，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物中所述聚乙二醇的数均分子量为1000-5000，包括但不限于1100、1200、1300、1500、2000、2500、3000、4000、4100、4500、4600、4800或4900，所述聚赖氨酸的数均分子量为4500-17000，包括但不限于4600、4700、4800、5000、6000、7000、8000、10000、11000、12000、13000、15000或16000，所述聚亮氨酸数均分子量为1500-5000，包括但不限于1600、1700、1800、2000、2500、3000、4000、4100、4500、4600、4800或4900。
可以理解，本发明中，可根据目标部位，采用对应细胞膜包裹纳米颗粒，实现精准递送。
可选地，所述细胞膜包括脑部细胞的细胞膜。
可选地，所述脑部细胞的细胞膜包括星形胶质细胞膜。
本发明中，采用脑部细胞的细胞膜(如星形胶质细胞膜)，即可得到脑靶向性的仿生聚多肽纳米递送载体，能够有效靶向脑部并突破血脑屏障。
本发明中，可通过单体改性、开环聚合以及水解的方式合成聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸。
可选地，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物的制备方法包括：
将赖氨酸酸酐单体与氨基聚乙二醇混合，进行反应，得到聚乙二醇-聚赖氨酸，将聚乙二醇-聚赖氨酸与亮氨酸酸酐单体混合，进行反应，得到所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物。
本发明一具体实施方式中，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物的制备方法包括：
(1)将Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸和溶剂混合，加入三光气，进行沉淀处理，得到黄色固体，重结晶得到白色固体，干燥处理，得到改性的Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸(NCA)；
(2)将亮氨酸与溶剂混合，加入三光气进行沉淀处理，得到黄色固体，重结晶得到白色固体，干燥处理，得到改性的L-亮氨酸(NCA)；
(3)将氨基聚乙二醇和所述改性的Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸(NCA)混合，进行反应，得到聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸；
(4)将聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸和所述改性的L-亮氨酸(NCA)混合，进行反应，到聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-聚亮氨酸；
(5)将聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-聚亮氨酸与溶剂混合，加入溴化氢醋酸水溶液，进行沉淀处理，干燥处理，得到聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)三嵌段聚合物。
第二方面，本发明提供第一方面所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送载体在制备靶向制剂中的应用。
可选地，所述靶向制剂包括靶向药物或靶向荧光剂。
本发明中设计具备高靶向性、生物相容性、稳定性的递送载体，包括能够突破血脑屏障的递送载体，能够有效应用于医用制剂的体内递送，如精准递送药物进行治疗，精准递送荧光剂等进行光学成像等医学检测。
第三方面，本发明提供一种靶向性仿生聚多肽纳米递送系统，所述递送系统包括第一方面所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送载体和药物，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物负载药物并形成纳米颗粒，所述细胞膜包裹于所述纳米颗粒表面。
可选地，所述药物包括基因药物、蛋白质药物或多肽药物中的任意一种或至少两种的组合。
可以理解，本领域具有治疗功能的基因(核酸)药物均适用于本发明。
可选地，所述基因药物包括自抑癌基因、自杀基因、siRNA、mRNA或反义核酸中的任意一种或至少两种的组合。
本发明一具体实施方式中可开发脑靶向性的仿生聚多肽核酸纳米递送系统，实现血脑屏障的有效穿越，负载基因药物，实现脑部靶向细胞的基因编辑，在脑部的基因编辑、基因诊断、基因治疗、基因疫苗等领域具有重要的应用前景。
第四方面，本发明提供一种第三方面所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送系统的制备方法，所述制备方法包括：
将聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与药物混合，得到负载药物的纳米颗粒，将所述纳米颗粒与细胞膜混合，将细胞膜包裹在纳米颗粒表面，得到所述靶向性仿生聚多肽纳米递送系统。
可选地，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物可采用前述制备方法制备得到。
优选地，所述药物包括基因。
优选地，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与基因的氮磷比为(1～10):1，包括但不限于2:1、3:1、5:1、6:1、8:1或9:1，优选为5:1。
本发明中，控制所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与基因的氮磷比为5:1，能够进一步提高基因编辑效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计新型的靶向递送载体，利用聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物高效负载药物或荧光剂等医用制剂，形成稳定、高包封率、高负载量的纳米颗粒，无毒性且具有较好的生物相容性和生物可降解性，可根据目标部位，采用对应细胞膜包裹纳米颗粒，能够显著增强靶向性，防止制剂在溶酶体内被降解，同时增加其在生物体内的循环时间，此外，制备工艺简单，成本低，容易实现大规模制备。
附图说明
图1为靶向核酸递送载体的动态光散射图；
图2为脑靶向核酸递送载体的透射电子显微镜图；
图3为脑靶向核酸递送载体的凝胶电泳图；
图4为脑靶向核酸递送载体表面膜蛋白的表征图；
图5为脑靶向核酸递送载体小鼠脑部靶向情况图；
图6为脑靶向核酸递送载体静脉注射24h后在小鼠各器官保留效率图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合实施例和附图对本发明作进一步地说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道购买获得的常规产品。
本发明设计新型的靶向递送载体，利用聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物负载药物或荧光剂等医用制剂，形成稳定、高包封率、高负载量的纳米颗粒，根据目标部位，采用对应细胞膜包裹纳米颗粒，能够显著增强靶向性，且通过细胞膜的包覆，能够在溶酶体内部产生质子化海绵效应促进负载制剂的溶酶体逃逸，防止制剂在溶酶体内被降解，同时能够降低载体的表面正电，增加其在生物体内的循环时间。
本发明具体实施方式中可先通过单体改性、开环聚合以及水解的方式合成了聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)的三嵌段聚合物；随后配制聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)的三嵌段聚合物溶液；取配置好的溶液向其中加入治疗性的质粒、mRNA或者siRNA，混合均匀静置，得到负载核酸的聚多肽纳米颗粒，将负载核酸的聚多肽纳米颗粒和星形胶质细胞的细胞膜混合，利用了细胞膜的流动性，通过挤膜器等物理手段，将星形胶质细胞的细胞膜包裹在纳米颗粒表面，制得脑靶向核酸递送载体。
实施例1
本实施例进行靶向性仿生聚多肽核酸纳米递送系统的制备，包括以下步骤：
(1)向圆底烧瓶中加入16.0g Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸和60mL的无水四氢呋喃，在50℃下，向其中逐步溶于40mL的三光气(7.5g)，冷凝回流反应5h直至溶液变的澄清，通过正己烷沉淀，得到黄色固体，随后利用正己烷:四氢呋喃(2:1)重结晶得到白色固体，真空干燥得到改性的Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸(NCA)；
(2)向圆底烧瓶中加入2.0g的亮氨酸和60mL的无水四氢呋喃，在50℃下，向其中逐步溶于40mL的三光气(6.0g)，冷凝回流反应5h直至溶液变的澄清，通过正己烷沉淀，得到黄色固体，随后利用正己烷:四氢呋喃(5:1)重结晶得到白色固体，真空干燥得到改性的L-亮氨酸(NCA)；
(3)向圆底烧瓶中加入200mg的氨基聚乙二醇(PEG-NH2，分子量：2000)和1.4g的L-赖氨酸(NCA)后加入20mL无水的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，随后在30℃下搅拌72h，反应结束后用冰乙醚沉淀，并真空干燥得到聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸；
(4)向圆底烧瓶中就加入1.0g聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸和200mg L-亮氨酸(NCA)后加入15mL无水的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，随后在30℃下搅拌72h，反应结束后用冰乙醚沉淀，并真空干燥得到聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-聚亮氨酸；
(5)向圆底烧瓶中就加入1.0g聚乙二醇-聚Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-聚亮氨酸并向其中加入6mL的三氟乙酸彻底溶解后，向其中加入4mL的33％溴化氢醋酸水溶液冰水浴下反应5h后，用冰乙醚沉淀，并真空干燥得到聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)的三嵌段聚合物，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物形成纳米颗粒；
(6)随后通过挤膜器，将星形胶质细胞的细胞膜包裹在纳米颗粒表面制得脑靶向核酸递送载体；
(7)随后用透射电子显微镜和动态光散射仪对脑靶向核酸递送载体的粒径进行了表征，结果如图1和图2所示，脑靶向的核酸递送载体的粒径为100nm，并且通过透射电子显微镜图片显示，细胞膜已经成功负载在核酸递送载体的外层，实现了细胞膜包覆的目的。
实施例2
本实施例进行聚多肽基因载体基因负载能力的探究，包括以下步骤：
(1)配制实施例1制备的聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)的三嵌段聚合物的PBS溶液(1mg/mL)；
(2)取100μL上述溶液，向其中加入0、12、30、60、120、300μg的siRNA(siPTBP1#1(s11435)CAGUUUACCUGUUUUUAAAtt；siPTBP1#2(s11436)GCAUCACGCUCUCGAAGCAtt)，混合均匀静置5min，随后向其中加入20μL的星形胶质细胞膜，混合均匀后通过挤膜器，将星形胶质细胞的细胞膜包裹在纳米颗粒表面，制得脑靶向核酸递送系统M-NP@siRNA；
(3)随后通过凝胶电泳对脑靶向核酸递送系统的核酸负载能力进行了表征，结果如图3所示，RNA泳道为纯核酸的泳道，0.5、1、2、5、10和15分别表示聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与核酸的氮磷比。
由图3可知，在聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与核酸的氮磷比为5时，对核酸实现有效的包载。
实施例3
本实施例进行脑靶向核酸递送载体表面蛋白的表征。
通过考马斯亮蓝对实施例2中包裹前后的细胞膜进行了表征，结果如图4所示，发现包裹前后细胞膜的性质并未发生明显改变。
实施例4
本实施例进行负载siRNA的脑靶向核酸递送载体脑部靶向能力的探究。
取300μL实施例1制备的聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸(PEG-PLL-PLLeu)的三嵌段聚合物的PBS溶液(1mg/mL)，向其中加入300μg的cy-5标记的siRNA(siPTBP1#1(s11435)CAGUUUACCUGUUUUUAAAtt；siPTBP1#2(s11436)GCAUCACGCUCUCGAAGCAtt)，混合均匀静置5min，得到负载siRNA的纳米颗粒NP@siRNA，随后向其中加入60μL的星形胶质细胞膜，混合均匀后通过挤膜器等物理手段，将星形胶质细胞的细胞膜包裹在纳米颗粒表面制得脑靶向核酸递送系统M-NP@siRNA，随后通过尾静脉注射的方式分别将NP@siRNA和M-NP@siRNA注射到小鼠(C576-8 week)体内(100μL/只)，注射完成后，通过小动物成像仪观察小鼠脑部荧光情况，结果如图5所示，由图5可知，随着时间增加，与未包覆细胞膜的组相比，细胞膜包覆的纳米颗粒组在小鼠脑区域中始终检测到更强烈的cy7荧光信号，验证了M-NP@siRNA较NP@siRNA具有更佳的血液循环性性能，展示了细胞膜的包覆能够大大提高脑部靶向递送能力。并在24h后取出小鼠的脏器和脑部，统计残留的荧光，结果如图6所示，由图6可知，离体脏器的荧光成像结果显示，在心、肝、脾、肺、肾中，两个处理组中荧光信号没有显著性差异，而在脑中，包覆细胞膜的组荧光信号是未包覆细胞膜组的两倍。上述结果进一步证明了细胞膜的包覆可以大大提高脑靶向性。
综上所述，本发明设计新型的靶向递送载体，利用聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物高效负载药物或荧光剂等医用制剂，形成稳定、高包封率、高负载量的纳米颗粒，可根据目标部位，采用对应细胞膜包裹纳米颗粒，能够显著增强靶向性，且通过细胞膜的包覆，防止制剂被降解，同时增加其在生物体内的循环时间，例如可开发脑靶向性的仿生聚多肽核酸纳米递送系统，实现血脑屏障的有效穿越，有效将核酸药物递送至脑部，在脑部的基因编辑、基因诊断、基因治疗、基因疫苗等领域具有重要的应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体，其特征在于，所述递送载体包括聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物和细胞膜；
所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物形成纳米颗粒；
所述细胞膜包裹于所述纳米颗粒表面。
2.根据权利要求1所述的靶向性的仿生聚多肽纳米递送载体，其特征在于，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物中聚乙二醇的数均分子量为1000-5000，所述聚赖氨酸的数均分子量为4500-17000，所述聚亮氨酸数均分子量为1500-5000。
3.根据权利要求1或2所述的靶向性的仿生聚多肽纳米递送载体，其特征在于，所述细胞膜包括脑部细胞的细胞膜；
优选地，所述脑部细胞的细胞膜包括星形胶质细胞膜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的靶向性的仿生聚多肽纳米递送载体，其特征在于，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物的制备方法包括：
将赖氨酸酸酐单体与氨基聚乙二醇混合，进行反应，得到聚乙二醇-聚赖氨酸，将聚乙二醇-聚赖氨酸与亮氨酸酸酐单体混合，进行反应，得到所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物。
5.权利要求1-4任一项所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送载体在制备靶向制剂中的应用；
优选地，所述靶向制剂包括靶向药物或靶向荧光剂。
6.一种靶向性仿生聚多肽纳米递送系统，其特征在于，所述递送系统包括权利要求1-4任一项所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送载体和药物；
所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物负载药物并形成纳米颗粒；
所述细胞膜包裹于所述纳米颗粒表面。
7.根据权利要求6所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送系统，其特征在于，所述药物包括基因药物、蛋白质药物或多肽药物中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求7所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送系统，其特征在于，所述基因药物包括抑癌基因、自杀基因、siRNA、mRNA或反义核酸中的任意一种或至少两种的组合。
9.一种权利要求6-8任一项所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送系统的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与药物混合，得到负载药物的纳米颗粒，将所述纳米颗粒与细胞膜混合，将细胞膜包裹在纳米颗粒表面，得到所述靶向性仿生聚多肽纳米递送系统。
10.根据权利要求9所述的靶向性仿生聚多肽纳米递送系统的制备方法，其特征在于，所述药物包括基因；
优选地，所述聚乙二醇-聚赖氨酸-聚亮氨酸三嵌段聚合物与基因的氮磷比为(1～10):1。
CN202211516651.7A 2022-11-29 2022-11-29 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用 Pending CN116139104A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211516651.7A CN116139104A (zh) 2022-11-29 2022-11-29 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用
PCT/CN2022/139241 WO2024113429A1 (zh) 2022-11-29 2022-12-15 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211516651.7A CN116139104A (zh) 2022-11-29 2022-11-29 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116139104A true CN116139104A (zh) 2023-05-23

Family

ID=86357299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211516651.7A Pending CN116139104A (zh) 2022-11-29 2022-11-29 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116139104A (zh)
WO (1) WO2024113429A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103857387B (zh) * 2011-06-02 2017-03-15 加利福尼亚大学董事会 膜包封的纳米颗粒及使用方法
CN103374128B (zh) * 2012-04-28 2016-05-18 中国科学院深圳先进技术研究院 两亲性三嵌段共聚物、聚合物纳米载体制剂及制备方法
CN102920649B (zh) * 2012-08-24 2014-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 载药纳米胶束及其制备方法和应用
CN106924755B (zh) * 2015-12-31 2020-06-09 复旦大学 一种激活的中性粒细胞膜包覆的仿生纳米粒子及制备方法
CN111603454A (zh) * 2020-06-08 2020-09-01 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种多重靶向的融合细胞膜修饰的仿生纳米递送系统及其制备方法与应用
CN111803653B (zh) * 2020-06-27 2022-04-15 苏州大学 可脱混合细胞膜包被的基因递送体系及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024113429A1 (zh) 2024-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kianfar Protein nanoparticles in drug delivery: animal protein, plant proteins and protein cages, albumin nanoparticles
Park et al. Advances in the synthesis and application of nanoparticles for drug delivery
Cun et al. A size switchable nanoplatform for targeting the tumor microenvironment and deep tumor penetration
CN108542885B (zh) 抗肿瘤药物及其制备方法
Ding et al. Self-assembly of biodegradable polyurethanes for controlled delivery applications
AU2012251971B2 (en) Polymeric nanoparticles for drug delivery
Tamarov et al. Approaches to improve the biocompatibility and systemic circulation of inorganic porous nanoparticles
Zhang et al. Perfluorocarbon-based nanomedicine: Emerging strategy for diagnosis and treatment of diseases
US20190374465A1 (en) Pharmaceutical composition combining at least two distinct nanoparticles and a pharmaceutical compound, preparation and uses thereof
Nguyen et al. Biomimetic surface modification of discoidal polymeric particles
US10850246B2 (en) Method for preparing pH dependent ultra small polymeric nanoparticles for topical and/or transdermal delivery
EP3236934B1 (en) Pharmaceutical composition, preparation and uses thereof
Zhang et al. Positively charged helical chain-modified stimuli-responsive nanoassembly capable of targeted drug delivery and photoacoustic imaging-guided chemo-photothermal synergistic therapy
Stagnoli et al. Catanionic nanocarriers as a potential vehicle for insulin delivery
Srivastava et al. Nanocarriers for protein and peptide delivery: Recent advances and progress
Liu et al. Two-step fabricating micelle-like nanoparticles of cisplatin with the ‘real’long circulation and high bioavailability for cancer therapy
Liu et al. Targeted protein delivery based on stimuli‐triggered nanomedicine
Ouyang et al. Recent advances in zwitterionic nanoscale drug delivery systems to overcome biological barriers
Xin et al. Fluorinated Organic Polymers for Cancer Drug Delivery
CN116139104A (zh) 一种靶向性仿生聚多肽纳米递送载体、纳米核酸递送系统及其制备方法和应用
Kumar et al. An overview of stimuli-responsive nanocarriers: State of the art
Dutta et al. Biomedical and food applications of biopolymer-based liposome
Wadhe et al. Alternate drug delivery system: recent advancement and future challenges
Chakraborty et al. Strategies for Targeted Delivery via Structurally Variant Polymeric Nanocarriers
RU2752177C1 (ru) Векторизованные водосовместимые полимерные мицеллярные частицы для доставки биологически активных веществ через гематоэнцефалический барьер

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination