[发明专利]一种含有胆固醇结构片段的生物相容性合成脂质体、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及面向有机生物功能材料的制备方法与生物医药应用领域，特别涉及到一种含有天然胆固醇化学结构片段的生物相容性合成脂质体、制备方法及其在制备药物缓释载体和功能表面活性剂的应用。

技术背景

近十几年来，用于药物和治疗功能基因输送的载体生物材料(Biomaterials)已成为生命科学和材料科学等交叉学科领域中最为热门的研究课题之一。其可将负载的药物和外源治疗基因输送到生物体内的特定细胞、组织或器官，发挥靶向治疗作用。目前，国内外正在研究的基因载体材料大多属于两亲阳离子有机分子(脂质体、类脂质体)或者聚电解质高分子，其作用原理是借助功能阳离子分子携带的正电荷与负电性的治疗基因(DNA、RNAi)通过静电相互作用，形成结构与形态稳定的复合体(complex)，保护复合体中DNA或RNAi链在体内长时间血液循环中不易被核酸酶特异性降解，同时防止复合体团聚形成更大尺寸的聚集体，实现治疗用基因药物高效率输送与细胞内重组转染表达。因此，作为药物或基因输送的生物载体既要满足自身的低毒性、无免疫原性、体内可降解吸收，还需要能够与治疗用外源基因DNA或RNAi有效地复合形成一定纳米尺度聚集体(通常在50-400nm)，具有血液长循环周期，减少器官的选择性滤出和与血液成份的非特异性相互作用。一般情况下，为了实现阳离子分子载体和基因间有较强的结合能力(Binding Affinity)，需要保证载体分子有较高的电荷密度。然而，现有的大量研究已经发现有机功能分子(脂质体、类脂质体)或者聚电解质高分子中阳离子片段分子量越大，在提高电荷密度的同时，其作为药物或基因输送载体应用时的细胞毒性显著增大，不能满足临床基因治疗的实际应用要求。因此，运用分子工程手段，研发具有低分子量的阳离子片段，并且能够和外源治疗基因高效复合负载的新型生物医用材料是发展低细胞毒性、高效率基因治疗生物载体的重要方向。

胆固醇类化合物是一类具有重要生物功能的天然甾族化合物，在动物体内多种脂质如低密度脂蛋白(LDL)中广泛存在，具有较强的疏水性和良好的生物相容性，因此基于天然产物胆固醇类化合物的骨架结构，通过进一步化学修饰水溶性阳离子片段后，形成两亲性类脂质体功能分子，将有可能同时具有较低细胞毒性和水溶性，是一类潜在的新型生物相容性基因载体材料与生物相容性表面活性剂。最近几年来，国内外已经报道了一些由胆固醇衍生的两亲性阳离子功能分子，如双子结构的胆固醇阳离子脂质体(J Med Chem 2008，51，2533-2540)、胆固醇取代胺类(Int.J.Pharm.2004，278，143)等，这些阳离子功能分子已经在构建药物和功能基因载体中得到初步研究。此外，一些基于胆固醇的阳离子功能分子已经表现出了良好的药物控释和基因转染效果。为了提高载体复合物的细胞内吞、摄入能力，人们又进一步相继合成了核苷酸、氯喹修饰的胆固醇类阳离子功能分子。中国专利申请201010182428.4报道了一种同时具有脂溶性胆固醇骨架和功能阳离子片段以及生物还原响应性二硫化学键的新型有机功能化合物，发现该种功能分子作为基因载体具有体内生物响应性和较高的基因转导效率，并为其作为生物相容性表面活性剂的应用提供了新的可能。然而，总体上国内外基于天然产物(如胆固醇、萜、胆酸类、生物碱、单糖与多糖类)的两亲阳离子有机分子与功能高分子的研究与应用开发的报道较少。另一方面，面向药物或者治疗基因药物的载体实际应用要求，现有已经报道的基于胆固醇结构的基因载体功能分子普遍存在合成步骤繁琐，产率较低、制备成本等现实问题。因此，基于上述考虑，有必要发展新型高效率、反应条件温和、易操容易、结构高度模块化的胆固醇类功能阳离子分子的制备方法，为大量低成本合成制备基于胆固醇类天然产物并且具有化学结构多样性的新型生物相容性阳离子功能分子提供可能，促进其作为生物载体功能材料和生物相容性表面活性剂的应用，这也是本发明所致力解决的目标。

发明的内容

本发明的要解决的问题之一在于提供提供一种含有胆固醇结构片段的生物相容性合成脂质体。

本发明要解决的问题之二在于提供一种含有胆固醇结构片段的合成脂质体的合成方法，运用点击化学合成方法(Click Chemistry)，高效偶联制备得到所述的一种含有胆固醇结构片段的合成脂质体。

本发明要解决的问题之三是提供一种上述含有胆固醇结构片段的生物相容性合成脂质体的应用，可以作为药物或基因的载体材料以及生物相容性表面活性剂的用途。

依据本发明所提供的一种含有胆固醇结构片段的生物相容性合成脂质体，其结构式(Ⅰ)可以表示如下：