[发明专利]胆碱类似物修饰的脑靶向纳米给药系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物技术制药领域，涉及一种新型基因药物递送系统，具体涉及胆碱类似物修饰的脑靶向纳米给药系统及其制备方法。

背景技术

研究显示，由于血脑屏障的存在，几乎所有的大分子物质和98％的小分子物质均不进入中枢神经系统，从而维持了脑部微环境的稳态。但是，血脑屏障同时也阻断了治疗药物的入脑。为了克服这一脑部疾病治疗的最大障碍，目前的脑靶向给药系统大多采用配体修饰策略，经受体介导内吞入脑。然而，目前采用的配体大多为大分子多肽，在体内可被酶解。研究还显示，血脑屏障上还有一类转运体表达，它们负责脑内营养物质的正常供应，例如葡萄糖转运体(GluT1)和胆碱转运体等，其分别负责脑内葡萄糖和胆碱的正常需求，具有转运速度快，转运能力高的优点，因此研究人员注意到其可以考虑作为脑靶向给药系统的新靶点。

现有技术公开了胆碱是合成磷脂酰乙酰胆碱和乙酰胆碱的前提物质，其脑部需求量大，脑内的高胆碱浓度说明了胆碱转运体的高转运能力，并且其血浆浓度大约只有胆碱转运体米氏常数的25％，生理条件下未被饱和，因此有研究试图利用胆碱转运体介导给药系统入脑。然而，天然的胆碱分子不能被进一步修饰到给药系统上。构建一种高效的胆碱类似物修饰的脑靶向纳米基因给药系统引起有关研究者的关注。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，利用胆碱转运体介导的机制，提供种新型高效的脑靶向纳米基因给药系统，尤其涉及胆碱类似物修饰的脑靶向纳米给药系统及其制备方法。

本发明利用具有高胆碱转运体亲和力的胆碱类似物作为脑靶向头基，通过亲水性聚合物修饰到树枝状大分子载体材料上，构建胆碱类似物修饰的脑靶向纳米给药系统。

具体而言，本发明的胆碱类似物修饰的脑靶向纳米给药系统，其特征在于，由树枝状高分子材料，亲水性聚合物，胆碱类似物(以下称：化合物10或简称10)，包含有目的基因的载体组成。

本发明中，树枝状高分子材料，亲水性聚合物和胆碱类似物通过共价连接方式得到靶向载体，其中，亲水性聚合物与树枝状高分子材料的分子比是1～10∶1，胆碱类似物与树枝状高分子材料的分子比为1～10∶1，靶向载体与包含有目的基因的载体复合质量比为0.1～6∶1；优选靶向载体与包含有目的基因的载体复合质量比为0.05～6∶1。

本发明构建的脑靶向载体，与包含有目的基因片段的载体复合，可以实现目的基因脑内的表达。

本发明中，胆碱类似物选自式(I)结构的化合物10，

所述化合物10通过下述方法制备：

5mmol 3，5-二羟基苯甲醇溶于10ml乙腈中，加入30mmol 1，3-二溴丁烷，以及30mmol K₂CO₃，回流4h。薄层色谱检测反应完成，过滤，滤液旋干，过硅胶柱纯化(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶4)，溶剂旋干后加入48％HBr中回流4h，乙酸乙酯萃取，无水硫酸镁干燥，得到的白色固体溶解于四氢呋喃中，加入1.2当量HSAc和1.2当量K₂CO₃，氮气保护，室温反应0.5h，过滤，滤液旋干，过硅胶柱纯化(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶12)，得到的油状液体后加入5ml异喹啉，65℃反应1h，过滤，乙醇重结得到白色粉末，加入38％HCl/甲醇溶液，回流6h，反应液旋干后得到化合物10，黄色油状固体，71％。具体结构式为：¹H NMR(400MHz，D₂O，δ)：1.83(br.s.，4H)，2.28(br.s.，4H)，3.41(s，2H)，3.88(br.s.，4H)，4.77(br.s.，4H)，5.80(s，1H)，6.09(s，2H)，7.96-9.63(m，14H)¹³C NMR(D₂O，δ)：22.57，24.63，59.40，64.61，101.69，104.85，124.45，125.27，125.54，128.06，129.40，131.95，135.11，135.40，141.89，146.98，156.12.ESI-MS：M²⁺/2＝262.1

本发明中，树枝状高分子材料属人工合成的纳米级载体材料，具有单一分散性，高密度末端活性基团，生理条件下带正电性的特点。通过修饰高活性胆碱类似物增加其脑靶向性，同时其带正电性能复合质粒DNA。

本发明通过下述方法制备脑靶向纳米基因给药系统：