一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物及其制备方法和应用与流程

    技术2025-01-10  55


    本发明涉及生物医药,尤其涉及一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、基因疗法由于其独特的作用机制使其具有:高特异性;靶标选择不受限制,对一些不可成药靶点依旧可以发挥作用;高安全性,无致畸致突变风险的优点[drug delivtransl res,2022,12(5):1002-1016.]。但核酸分子也存在缺点,如分子量大,分子带多个电荷中心导致跨膜困难,血清稳定性差,易被肝肾清除,网状内皮系统(res)的摄入与清除,胞内溶酶体逃逸困难,会产生脱靶效应及可产生免疫原性[nat biotechnol,2017,35(3):222-229.front plant sci,2021,11:526455.embo mol med,2009,1(3):142-151]。这些缺点限制了核酸药物的开发。因此,发展一类安全有效的核酸递送体系对于核酸药物的临床开发至关重要。

    2、目前已经上市的寡核酸药物中,有一款sirna药物使用了lnp递送系统,其处方组成为dlin-mc3-dma、dspc、peg-dmg及胆固醇。核酸分子与各个组分之间的质量比为sirna:dlin-mc3-dma:dspc:胆固醇:peg-dmg=10:65:16.5:31:8,n/p约为4/1[drugmetabpharmacokinet,2021,41:100424]。但lnp毒性明显,lnpnps与血液循环中的apoe结合形成nps-pc复合物,与肝细胞表面的脂蛋白受体结合,通过胞吞作用内化。这导致lnp递送体系递送寡核苷酸分子存在肝蓄积严重的问题[nat nanotechnol,2019,14(12):1084-1087]。开发安全有效的肝外靶向递送系统至关重要。

    3、以lnp作为基础,“sort”肝外递送体系被报道,通过调控“sort”分子种类,可以实现不同器官的核酸-lnpnps靶向递送[proc natlacad sci usa,2021,118(52):e2109256118.natnanotechnol,2020,15(4):313-320]。但该制剂体系依然基于lnp,安全性问题没有明显避免。因此,如何降低递送物质的毒性,从而有效实现体内肿瘤靶向递送效果成为本领域亟待解决的技术难题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物及其制备方法和应用。本发明提供的甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物具有毒性较小、生物相容性高的优点,其可以在水等体系中自组装形成超分子纳米结构,作为辅助脂材掺入原有递送体系,可以有效实现纳米颗粒的体内肿瘤靶向递送效果。

    2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

    3、本发明提供了一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物,具有式i所示化学结构:

    4、

    5、所述式i中,r为c8~25的饱和脂肪链或者c8~25的不饱和脂肪链。

    6、优选地,所述r为c18h35,化学结构如式ii所示:

    7、

    8、本发明还提供了上述技术方案所述甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物的制备方法,包括以下步骤:

    9、(1)将boc-l-胱氨酸、脂肪胺、第一缩合剂、第一催化剂和第一溶剂混合,进行第一缩合反应,然后脱除boc保护基,得到(2r,2’r)-3,3’-二硫二酰二(2-氨基-n-((z)-十八烷基-9-烯-1-基)丙酰胺);

    10、(2)将α-d-五乙酰甘露糖、cbz-l-ser-obzl、第二催化剂和第二溶剂混合,进行糖基化反应,得到第一中间体;

    11、(3)将所述步骤(2)得到的第一中间体、第三催化剂与第三溶剂混合,进行氢化反应,得到第二中间体;

    12、(4)将所述步骤(3)得到的第二中间体、boc2o、第一缚酸剂和第四溶剂混合,进行氨基保护,得到第三中间体;

    13、(5)将所述步骤(4)得到的第三中间体、n-羟基琥珀酰亚胺、第二缩合剂、第四催化剂和第五溶剂混合,进行第二缩合反应,得到第四中间体;

    14、(6)将所述步骤(1)得到的(2r,2’r)-3,3’-二硫二酰二(2-氨基-n-((z)-十八烷基-9-烯-1-基)丙酰胺)、所述步骤(5)得到的第四中间体、第二缚酸剂和第六溶剂混合,进行偶联反应,得到第五中间体;

    15、(7)将所述步骤(6)得到的第五中间体脱乙酰基,得到第六中间体;

    16、(8)将所述步骤(7)得到的第六中间体、第七溶剂和酸性溶液混合,脱除boc保护基,得到甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物;

    17、所述步骤(1)和步骤(2)~(5)没有先后顺序。

    18、优选地,所述步骤(1)中第一缩合反应的温度为室温,第一缩合反应的时间为10~18h。

    19、优选地,所述步骤(2)中糖基化反应的温度为30~40℃,糖化基反应的时间为10~17h。

    20、优选地,所述步骤(3)中氢化反应的温度为30~40℃,氢化反应的时间为10~18h。

    21、优选地,所述步骤(4)中氨基保护的温度为30~40℃,氨基保护的时间为2~4h。

    22、优选地,所述步骤(5)中第二缩合反应的温度为30~40℃,第二缩合反应的时间为2~4h。

    23、优选地,所述步骤(6)中偶联反应的温度为室温,偶联反应的时间为2~3h。

    24、本发明还提供了上述技术方案所述甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物或者上述技术方案所述制备方法制备得到的甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物作为脂质材料在核酸类化合物的细胞转染和肿瘤靶向递送中的应用。

    25、本发明提供了一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物,具有式i所示化学结构。本发明提供的化合物来源于肽骨架,是一类肽脂类化合物,具有毒性较小、生物相容性高的优点;中心骨架为胱氨酸,其羧基端修饰脂肪链为双疏水尾链结构,氨基端修饰的甘露糖基化丝氨酸为亲水头部,其中,胱氨酸中心骨架结构中含有二硫键使该分子具有还原敏感特性,而疏水尾链及亲水头部的分子整体结构具有两亲性,在水等体系中能自行组装,其甘露糖基可暴露于脂质纳米颗粒表面,发挥核酸肿瘤靶向递送作用,在基因治疗领域具有巨大的潜力。



    技术特征:

    1.一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物,具有式i所示化学结构:

    2.根据权利要求1所述的甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物,其特征在于,所述r为c18h35,化学结构如式ii所示:

    3.权利要求1或2所述甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物的制备方法,包括以下步骤:

    4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中第一缩合反应的温度为室温,第一缩合反应的时间为10~18h。

    5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中糖基化反应的温度为30~40℃,糖化基反应的时间为10~17h。

    6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中氢化反应的温度为30~40℃,氢化反应的时间为10~18h。

    7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中氨基保护的温度为30~40℃,氨基保护的时间为2~4h。

    8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中第二缩合反应的温度为30~40℃,第二缩合反应的时间为2~4h。

    9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中偶联反应的温度为室温,偶联反应的时间为2~3h。

    10.权利要求1或2所述甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物或者权利要求3~9任意一项所述制备方法制备得到的甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物作为脂质材料在核酸类化合物的细胞转染和肿瘤靶向递送中的应用。


    技术总结
    本发明提供了一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物及其制备方法和应用,属于生物医药技术领域。本发明提供了一种甘露糖基化丝氨酰胱氨酰二油胺类化合物,具有式I所示化学结构。本发明提供的化合物来源于肽骨架,是一类肽脂类化合物,具有毒性较小、生物相容性高的优点;中心骨架为胱氨酸,其羧基端修饰脂肪链为双疏水尾链结构,氨基端修饰的甘露糖基化丝氨酸为亲水头部,其中,胱氨酸中心骨架结构中含有二硫键使该分子具有还原敏感特性,而疏水尾链及亲水头部的分子整体结构具有两亲性,在水等体系中能自行组装,其甘露糖基可暴露于脂质纳米颗粒表面,发挥核酸肿瘤靶向递送作用,在基因治疗领域具有巨大的潜力。

    技术研发人员:杨振军,郭华,洪佳美,朱月洁
    受保护的技术使用者:制能(北京)生物科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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