阳离子脂质、脂质体及用途
文献发布时间：2024-04-18 19:48:15
技术领域
本申请大体上涉及基因治疗药物制剂领域，更具体而言，涉及一种用于形成脂质体的阳离子脂质。本申请还涉及包含阳离子脂质的脂质体及阳离子脂质的用途。
背景技术
近年来，随着在细胞水平上对疾病发病机制认识的不断深入，基因治疗已日渐成为研究的热点问题。各种基因工程药物不断被开发出来并陆续商品化。
在基因治疗中，基因转移载体是外源基因得以进入受体细胞的关键。其中，阳离子脂质体因其靶向性好、副作用小、稳定性好和转染效率较高而日益受到关注。阳离子脂质体通常由阳离子脂质和中性辅助脂质在适当的条件下复合而成，其转染效率与所用的阳离子脂质的结构相关。
发明内容
本申请至少一实施方案提供了一种阳离子脂质，具有以下通式：
其中，
R
L
L
L
Y
A为次甲基、次氮基或次苯基，其中，所述次甲基和所述次苯基任选为未取代的或被R
B
B
B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，X为O。
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，Y
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，R
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述A为未取代的次甲基。
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述A为次氮基。
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述A为均苯三基。
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，所述B
在一个方面，式(I)所示的阳离子脂质具有以下结构之一：
本申请至少一实施方案还提供了一种阳离子脂质，具有以下通式(II)：
其中，
R
A
L
Y选自-C(＝X)-X-、-X-X-、-C(＝X)-NH-、-NH-C(＝X)-X-、-X-C(＝X)-X-、-NH-C(＝X)-NH-，其中X为O或S，
R
A
A
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，R
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，X为O。
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，Y为-C(＝O)-O-。
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述R
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述R
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述R
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述A
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述A
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，所述A
在一个方面，式(II)所示的阳离子脂质具有以下结构之一：
本申请至少一实施方案还提供了一种脂质体，包含如上所示的任一种具有式(I)或式(II)的阳离子脂质。
本申请至少一实施方案还提供了如上所示的任一种具有式(I)或式(II)的阳离子脂质用于制备脂质体的用途。
本申请提供的阳离子脂质可以配制为各种类型的具有生理学活性的药物输送系统，并且可用于增强核酸材料的细胞内输送。
除以上之外，本申请还涉及以下项目：
1.一种阳离子脂质，具有以下通式：
R
其中，
R
L
Y选自-C(＝X)-X-、-X-X-、-C(＝X)-NH-、-NH-C(＝X)-X-、-X-C(＝X)-X-、-NH-C(＝X)-NH-，其中X在每次出现时独立为O或S；
A为下式所示的基团：
其中，
a代表单键或双键，
R
2.如项目1所述的阳离子脂质，其中，R
3.如项目1所述的阳离子脂质，其中，L
4.如项目1所述的阳离子脂质，其中，Y为-C(＝O)-O-或-NH-C(＝O)-O-。
5.如项目1所述的阳离子脂质，其中，
R
R
6.如项目4所述的阳离子脂质，其中，所述A为
7.如项目1所述的阳离子脂质，具有以下结构之一：
8.一种阳离子脂质，具有以下通式：
其中，
R
L
A
L
Y选自-C(＝X)-X-、-X-X-、-C(＝X)-NH-、-NH-C(＝X)-X-、-X-C(＝X)-X-、-NH-C(＝X)-NH-，其中X为O或S，
R
条件是，A
9.如项目8所述的阳离子脂质，其中，R
10.如项目8所述的阳离子脂质，其中，L
11.如项目8所述的阳离子脂质，其中，Y为-C(＝O)-O-。
12.如项目8所述的阳离子脂质，其中，所述R
13.如项目8所述的阳离子脂质，其中，所述R
14.如项目12或13所述的阳离子脂质，其中，所述R
15.如项目8所述的阳离子脂质，其中，A
16.如项目8所述的阳离子脂质，其中，所述A
17.如项目8所述的阳离子脂质，具有以下结构之一：
18.一种脂质体，包括项目1-17中任一项所述的阳离子脂质。
19.项目1-17中任一项所述的阳离子脂质用于制备脂质体的用途。
具体实施方案
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本申请可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作示例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本申请所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本申请的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体示例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
此外，应当理解，本文所述的任何数值范围旨在包括归入其中的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括介于(并包括)所述最小值1和所述最大值10之间的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
在本申请中，除非另有明确说明，单数的使用包括复数且复数包含单数。此外，在本申请中，除非另有明确说明，否则使用“或”表示“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。此外，在本申请中，除非另有明确说明，否则使用“一(a)”或“一(an)”表示“至少一”。例如，“一种”聚合物，“一种”组合物等指这些物品中的任何的一种或多种。
本申请化合物可通过包括类似于化学领域中所公知者的方法的合成路径合成，特别是参考本文所包含的说明。起始材料通常可得自商业来源，或者可使用本领域技术人员公知的方法容易地制得。为说明的目的，下文中所描绘的反应方案显示了合成本申请化合物以及关键中间体的可能路径。为更详细地描述各个反应步骤，参见下面的实施例部分。本领域技术人员将会意识到其它合适的起始材料、试剂和合成路径可用于合成本申请的化合物及其多种衍生物。此外，参考本公开，通过下述方法制得的多种化合物可使用技术人员公知的常规化学方法进一步修饰。
本申请化合物可以包括本申请化合物的立体异构体(例如顺式和反式异构体)、光学异构体(例如R和S对映体)、互变异构体(例如烯醇与亚胺形式的互变异构体和酮与烯胺形式的互变异构体)、阻转异构体(即，旋转受限的异构体)等。
为如本文所述和所要求的本发明的目的，以下术语如下定义：
如本文所用的，术语“阳离子脂质”是指一类在生理条件下带电荷的脂质材料，其可用于制备用于递送核酸材料的脂质体。如本文所用，术语“核酸材料”是指包含RNA、小干扰RNA(siRNA)、反义寡核苷酸、DNA、适体(aptamer)等的核酸类物质。如本文所用，术语“脂质体”通常是指当脂质(类脂质)及附加剂分散在水相中时所形成的具有双分子层结构的封闭囊泡，其通常可与细胞膜融合从而将生物活性物质(如核酸材料或其他药物)输送到细胞内部。一般来说，阳离子脂质的基本结构由带正电荷的极性头部(polar head)和一个或多个疏水尾部(hydrophobic tail)组成。带正电荷的极性头部基团通常包括胺(伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐)、胍、脒基等，能够与带负电荷的核酸通过静电作用形成复合物，经细胞的内吞作用进入细胞。疏水尾部通常可以是饱和/或不饱和的脂肪烃链或者胆固醇基团，其会影响阳离子脂质的pKa、亲脂性、流动性和融合性等，从而影响阳离子脂质体的形成和效力。在带正电荷的极性头部基团与疏水尾部之间还可以包含连接链(linker)，其可以将头部与尾部连接起来，或者也可以隐藏在尾部中。连接链可分为不可生物降解的连接链(如醚类等)和可生物降解的连接链(如酯类、酰胺类和硫醇类等)，能够影响阳离子脂质体的稳定性、生物降解性、细胞毒性和转染效率等。阳离子脂质可视为一种多组分分子，其中的每个组成部分都需要精确设计，以便安全和有效地包装和递送核酸。
除非另外表明，本文所用的术语"烃基"是指由碳原子和氢原子组成的一价链状基团。烃基可以是直链或支链的，饱和或不饱和的，并且可以是取代或未取代的。烃基的非限制性示例包括但不限于烷基、烯基或炔基等。例如，术语“C
除非另外表明，本文所用的术语"烷基"是指通式为C
除非另外表明，本文所用的术语“烯基”是指具有2-18个碳原子并包含至少一个碳-碳双键(例如-C＝C-、-C＝CH
除非另外表明，本文所用的术语“炔基”是指具有2-18个碳原子并包含至少一个碳-碳三键(例如，-C≡C-或-C≡CH)的直链或支链脂族烃链。炔基的非限制性示例包括：乙炔基、2-丙炔基、1-甲基-2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、2-甲基-3-丁炔基等。
除非另外表明，本文所用的术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
除非另外表明，本文所用的术语“羟基”是指-OH基团。
除非另外表明，本文所用的术语“烷氧基”是指-O-烷基，其中烷基如本申请中的定义。
除非另外表明，本文所用的术语“亚烷基”是指通式为-C
除非另外表明，本文所用的术语“氰基”是指-C≡N基团。
除非另外表明，本文所用的术语“次甲基”是指-CH<基团；“次氮基”是指-N<基团；“次苯基”是指苯三基基团(例如均苯三基)，其中次甲基和次苯基可任选被取代。
除非另外表明，本文所用的术语“烷氧基羰基”是指烷基-O-C(＝O)-基团，其中烷基如本申请中的定义。
在本申请的一个实施方案中，提供了一种具有通式(I)的阳离子脂质：
其中，
R
L
L
L
Y
A为次甲基、次氮基或次苯基，其中，所述次甲基和所述次苯基任选为未取代的或被R
B
B
B
在一个方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，R
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，L
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，Y
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，A可用作阳离子脂质的支架(scaffold)，并且独立选自次甲基、次氮基和次苯基，其中，所述次甲基和次苯基可任选为未取代的或被一个或多个C
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，B
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，B
在本申请的一个方面，式(I)所示的阳离子脂质可具有以下结构之一：
在本申请的另一实施方案中，提供了一种具有通式(II)的阳离子脂质：
其中，
R
A
L
Y选自-C(＝X)-X-、-X-X-、-C(＝X)-NH-、-NH-C(＝X)-X-、-X-C(＝X)-X-、-NH-C(＝X)-NH-，其中X为O或S，
R
A
A
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，R
在一个方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，L
在另一方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，Y是可降解基团，并且选自-C(＝X)-X-、-X-X-、-C(＝X)-NH-、-NH-C(＝X)-X-、-X-C(＝X)-X-、-NH-C(＝X)-NH-，其中，X在每次出现时独立为O或S，优选X为O。例如，Y可为-C(＝O)-O-、-C(＝S)-O-、-C(＝O)-S-、-O-O-、-O-S-、-S-S-、-C(＝O)-NH-、-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝O)-O-、-NH-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-S-、-NH-C(＝S)-O-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-S-、-O-C(＝O)-S-、-O-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-NH-。在一个优选方面，Y可为-C(＝O)-O-。
在另一方面，在式(I)所示的阳离子脂质中，R
在另一方面，在式(II)所示的阳离子脂质中，A
在另一方面，式(II)所示的阳离子脂质可具有以下结构之一：
本申请的另一实施方案还提供给了一种脂质体，包含式(I)或式(II)所示的阳离子脂质。
本申请的另一实施方案还提供了式(I)或式(II)所示的阳离子脂质用于制备脂质体的用途。
实施例
以下实施例提供了对制备本发明化合物的工艺条件的更详细的描述。然而，应理解如本文充分所描述和如权利要求中所阐述的发明并非意图受以下方案或制备模式的细节所限。
实施例1
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-001。
实施例2
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-002。
实施例3
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-003。
实施例4
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-004。
实施例5
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-005。
实施例6
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-006。
实施例7
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-007。
实施例8
根据如上所示的反应方案，使用市售原料和合适的反应条件合成目标化合物CPL-008。