一种靶向DC细胞的mRNA递送系统及其制备方法与流程

本发明属于生物医药，具体涉及一种靶向dc细胞的mrna递送系统及其制备方法。

背景技术：

1、在生物体内，核酸因其固有的易分解特性，在医药品开发过程中，高效的递送系统成为了不可或缺的关键要素。2020年，德国公司biontech以及美国的pfizer公司、moderna公司凭借创新的mrna疫苗技术，利用由脂质体等四种成分精心构建的lnp递送系统，成功将mrna包裹并安全注入人体，开启了核酸治疗领域的新篇章。

2、在肿瘤治疗领域，基于mrna的治疗性肿瘤疫苗以其对肿瘤特异性抗原的精准翻译能力，相较于传统方法展现出更高的精确度和简化的质量控制流程。然而，为进一步提升疗效，需将抗原精确递送至如树突状细胞（dc细胞）这类特定细胞内。遗憾的是，尽管lnp等递送系统已占据市场主流，但针对dc细胞的靶向性核酸肿瘤疫苗递送平台仍属空白，亟需研发出既安全又高效的解决方案。

3、聚轮烷，这一由环状分子与链状分子巧妙结合而成的分子结构，其独特的动态可逆性源于环糊精在聚合物链上的自由滑动与旋转，为材料赋予了前所未有的分子运动特性。在生物医学工程领域，聚轮烷的这一特性不仅能够优化材料的初始响应性能，还能通过多点协同作用，增强与药物、基因、细胞等目标对象的相互作用，进而影响其功能乃至细胞骨架的构建，展现出广阔的应用前景。专利cn117203244a已揭示了聚轮烷在促进功能性核酸及蛋白质向hela细胞稳定导入方面的潜力，通过特定修饰实现了高效的细胞内递送。

4、精氨酸等碱性氨基酸因其独特的化学结构和正电荷特性，长期以来被视作增强细胞穿透能力的有效手段。精氨酸通过与细胞膜表面的负电荷相互作用，促进分子跨越细胞膜的屏障，实现细胞内递送。然而，随着研究的深入，科学家们不断探索新的细胞穿透肽，以期在提升穿透效率的同时，优化生物相容性和减少潜在毒性。胍基乙酸，这一传统上多用于医药有机合成及食品饲料添加剂的化合物，很少用于生物医药领域。基于以上背景，本发明提供一种靶向dc细胞的mrna递送系统及其制备方法，将甘露糖和胍基乙酸接枝到聚轮烷的环糊精上，协同提升递送系统对dc细胞的靶向精准度与递送效率。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种靶向dc细胞的mrna递送系统，所述递送系统的结构式如式i所示：

2、

3、式i

4、其中，x选自5-10的整数，y选自5-10的整数。

5、本发明的第二目的在于提供一种上述靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，包括以下步骤：

6、（1）制备乙二胺改性聚乙二醇：将聚乙二醇与n,n'-羰基二咪唑混合，于50-55℃、氮气保护下搅拌16-20 h，然后加入乙二胺反应2-3 h，反应结束后，向反应液中加入乙醇，静置、收集沉淀物并洗涤、干燥，得到nh2-peg-nh2；

7、（2）制备准聚轮烷：向环糊精水溶液中加入nh2-peg-nh2进行反应，反应结束后，收集沉淀物并冷冻干燥，得到ppr；

8、（3）制备聚轮烷：将ppr与封端剂混合，然后加入卡特缩合剂、1-羟基苯并三唑和羟乙基二异丙醇胺，于氮气氛围、4-5℃条件下搅拌反应40-50 h，反应结束后，收集沉淀物并洗涤、干燥，得到prx；

9、（4）制备氨基甲酸酯化聚轮烷：将prx与n,n'-羰基二咪唑混合，然后加入三乙烯四胺进行反应，反应结束后，透析、冷冻干燥，得到prx-teta；

10、（5）制备胍基乙酸修饰的聚轮烷：将prx-teta加入dmf中，然后加入pbf保护的胍基乙酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、2,2-二羟甲基丙酸、1-羟基苯并三唑和n,n-二异丙基乙胺，搅拌反应12-15 h，反应结束后，离心，收集沉淀并洗涤、干燥，得到pbf-ga-prx；

11、（6）制备甘露糖修饰的聚轮烷：将pbf-ga-prx与4-异硫氢酸苯基-α-d-甘露糖苷混合，搅拌反应24-32h，反应结束后，透析，冷冻干燥，得到pbf-ga-prx-man；

12、（7）制备靶向dc细胞的mrna递送系统：将pbf-ga-prx-man和三氟乙酸加入dmf中，搅拌反应0.5-1 h，向反应体系中加入乙醚，过滤，收集沉淀，干燥后即得。

13、进一步地，步骤（1）中所述聚乙二醇、n,n'-羰基二咪唑和乙二胺的摩尔比为1:(4.5-5) : (32-33)。

14、进一步地，步骤（2）中所述nh2-peg-nh2与环糊精水溶液的用量比为1 g: (30-40)ml；所述环糊精水溶液的质量浓度为12-13%。

15、进一步地，步骤（3）中ppr、封端剂、卡特缩合剂、1-羟基苯并三唑的质量比为(5.5-5.6) : 1 : (2.0-2.5) : (0.7-1.0)；所述封端剂与羟乙基二异丙醇胺的用量比为1 g :(0.9-1.0) ml。

16、进一步地，步骤（4）中所述prx、n,n'-羰基二咪唑与三乙烯四胺的摩尔比为1:(20-50) : (50-80)。

17、进一步地，步骤（5）中prx-teta与pbf保护的胍基乙酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、2,2-二羟甲基丙酸、1-羟基苯并三唑和n,n-二异丙基乙胺的摩尔比为1: (5-10) : (1-1.2) : (1-1.2) : (0.05-0.1) : (5-5.5)。

18、进一步地，步骤（6）中pbf-ga-prx与4-异硫氢酸苯基-α-d-甘露糖苷的摩尔比为1:(5-10)。

19、进一步地，步骤（7）中pbf-ga-prx-man与三氟乙酸的用量比为1 mg : (0.9-1.5)ml。

20、进一步地，步骤（3）中所述封端剂为金刚烷乙酸。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果主要在于：

22、（1）本发明创新性地将甘露糖与胍基乙酸这两种分子通过三乙烯四胺接枝到聚轮烷的环糊精结构上，接枝的甘露糖具有dc靶向作用，而胍基乙酸中的胍基具有潜在的细胞穿透作用。实验结果表明，二者同时接枝到聚轮烷的环糊精结构上时，可以协同提升递送系统对dc细胞的靶向精准度与递送效率。

23、（2）本发明制备的靶向dc细胞的mrna递送系统不仅丰富了核酸递送系统的研究范畴，更为肿瘤治疗等生物医药领域提供了强有力的技术支持。

1. 一种靶向dc细胞的mrna递送系统，其特征在于，所述递送系统的结构式如式i所示：

2.权利要求1所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述聚乙二醇、n,n'-羰基二咪唑和乙二胺的摩尔比为1: (4.5-5) : (32-33)。

4.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述nh2-peg-nh2与环糊精水溶液的用量比为1 g: (30-40) ml；所述环糊精水溶液的质量浓度为12-13%。

5.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（3）中ppr、封端剂、卡特缩合剂、1-羟基苯并三唑的质量比为(5.5-5.6) : 1 : (2.0-2.5) :(0.7-1.0)；所述封端剂与羟乙基二异丙醇胺的用量比为1 g : (0.9-1.0) ml。

6.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述prx、n,n'-羰基二咪唑与三乙烯四胺的摩尔比为1: (20-50) : (50-80)。

7.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（5）中prx-teta与pbf保护的胍基乙酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、2,2-二羟甲基丙酸、1-羟基苯并三唑和n,n-二异丙基乙胺的摩尔比为1: (5-10) : (1-1.2) :(1-1.2) : (0.05-0.1) : (5-5.5)。

8.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（6）中pbf-ga-prx与4-异硫氢酸苯基-α-d-甘露糖苷的摩尔比为1: (5-10)。

9.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（7）中pbf-ga-prx-man与三氟乙酸的用量比为1 mg : (0.9-1.5) ml。

10.如权利要求2所述的靶向dc细胞的mrna递送系统的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述封端剂为金刚烷乙酸。