(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111084127.2 (22)申请日 2021.09.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113683780 A (43)申请公布日 2021.11.23 (73)专利权人 广州医科 大学 地址 510000 广东省广州市越秀区东 风西 路195号 (72)发明人 黄玉刚　姜欣林　 (74)专利代理 机构 广州君策达知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44749 专利代理师 杨燕瑞 (51)Int.Cl. C08G 81/00(2006.01) C08G 69/14(2006.01)C08G 69/16(2006.01) C08G 69/40(2006.01) A61K 47/54(2017.01) A61K 47/60(2017.01) A61K 47/64(2017.01) A61K 47/69(2017.01) A61K 48/00(2006.01) A61P 35/00(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) 审查员 王雅青 (54)发明名称 具有穿膜活性和细胞核定位功能的抗血清、 低细胞毒性的聚氨基酸类 基因递送载体材 料 (57)摘要 本发明属于生物医用高分子材料技术领域， 公开了一类具有穿膜活性和细胞核定位功能的 抗血清、 低细胞毒性的聚氨基酸类基因递送载体 材料及其制备方法与应用。 本发 明的聚氨基酸类 基因递送载体材料具有如附图1所示结构， 其侧 链具有不同取代度的胍基阳离子和低聚乙二醇， 能有效地与基因形成纳米复合物颗粒， 还能有效 地降低载体的细胞毒性并提升纳米颗粒的血清 稳定性， 可向靶细胞内传递外源基因， 转染效率 好； 当本发明载体递送基因时， 载体的穿膜活性 可将基因直接穿透细胞膜而进入细胞质， 核定位 功能又能使其携带的基因从细胞质直接进入细 胞核， 有效避免纳米颗粒的溶酶体陷阱， 特别适 合外源基因的细胞质和细胞核的靶向递送。 权利要求书3页 说明书18页 附图5页 CN 113683780 B 2022.07.05 CN 113683780 B 1.一类具有穿膜活性和细胞核定位功能的抗血清、 低细胞毒性的聚氨基酸类基因递送 载体材料， 其特征在于具有如下式(1) ‑式(6)所示结构之一： 环形聚氨基酸： 其中， m和n分别表示侧链含胍基和低聚乙二醇的聚氨基酸中的结构单元数， 1≤m≤ 300， 0≤n≤300， 10≤m+n≤600； 侧链同时含 胍基和低聚乙二醇； 其中， 胍基的取代度为[m/(m+n)] ×100％， 其值为0 ‑100％； 低聚乙二醇的取代度为[n/ (m+n)]×100％， 其值为0‑50％； R1、 R2相同或不同的分别取自：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113683780 B 2CH3‑或CH3CH2‑； R3： R4： 2.一种具有穿膜活性和细胞核定位功能的抗血清、 低细胞毒性的聚氨基酸类基因递送 载体材料的制备 方法， 其特 征在于具体包括以下步骤： (1)使α,ω ‑烯醇、 α,ω ‑炔醇、 含α,ω ‑烯醇端基 的低聚乙二醇、 或含α,ω ‑炔醇端基 的 低聚乙二醇与谷氨酸的γ ‑位羧基发生酯化反应， 合成端基为C＝C或C≡C 键的谷氨酸酯； (2)所得谷氨酸酯和三 光气发生闭环反应， 生成N ‑羧基环内酸酐单体； (3)利用咪唑鎓碳酸氢盐类卡宾试剂、 或端基为伯氨基的小分子胺类化合物， 或端基为 伯氨基的聚乙二醇单甲醚大分子为引发剂， 引发N ‑羧基环内酸酐单体快速聚合， 生成环形 或线形、 且侧链含C＝C或C≡C端基的聚氨基酸、 或聚乙二醇 ‑聚氨基酸嵌段共聚物； (4)利用“巯基‑烯”或“巯基‑炔”光化学改性技术， 在光引发剂存在下将半胱胺盐酸盐 和链端为巯基的短链聚乙二醇单甲醚接枝到聚氨基酸的侧链， 得到侧链端同时含伯胺基团 和低聚乙二醇的聚氨基酸； (5)在碱存在下， 利用胍基化试剂与伯胺之间的取代反应， 将侧链 氨基转化成胍基。 3.根据权利要求2所述的制备方法， 其特征在于： 步骤(1)中， 所述的酯化反应在20 ‑80 ℃下进行， 酯化反应的反应时间为0.5 ‑96h； 所用谷氨 酸和α,ω ‑烯醇或α,ω ‑炔醇、 含α,ω ‑ 烯醇端基的低聚乙二醇、 或含α,ω ‑炔醇端基的低聚乙二醇 的摩尔比为1:4 ‑1:8； 所用的谷 氨酸为L‑谷氨酸、 D ‑谷氨酸或D,L ‑谷氨酸； 所述的α,ω ‑烯醇含3‑6个碳原子， 包括烯丙醇、 3‑丁烯‑1‑醇、 4‑戊烯‑1‑醇、 5‑己烯‑1‑醇、 乙二醇单烯丙基醚、 二乙二醇单烯丙基醚、 低聚 乙二醇单烯丙基醚中的至少一种； 所述的α,ω ‑炔醇包括炔丙醇、 乙二醇单炔丙基醚、 二乙 二醇单炔丙基醚、 低聚乙二醇单炔丙基醚中的至少一种； 步骤(2)中， 所述的闭环反应的具 体步骤包括， 将步骤(1)合 成的谷氨 酸酯用溶剂悬浮， 加热至40 ‑90℃回流， 然后添加三光气 进行反应； 所述 三光气与谷氨酸酯的摩尔比为3:1 ‑3.5:1。 4.根据权利 要求2所述的制备方法， 其特征在于： 步骤(3)中， 所述的卡宾试剂包括1,3 ‑ 二异丙基咪唑鎓碳酸氢盐、 1,3 ‑二环己基咪唑鎓碳酸氢盐、 1,3 ‑二环戊基咪唑鎓碳酸氢盐、 1,3‑二(2,4,6 ‑三甲基苯基)咪唑鎓碳酸氢盐、 1 ‑甲基‑3‑乙基‑咪唑鎓碳酸氢盐、 1 ‑甲基‑3‑ 异丙基咪唑鎓碳酸氢盐中的一种； 所述端基为伯胺的引发剂包括含有2 ‑11个碳原子的脂肪 伯胺、 苄胺、 呋喃甲胺、 聚合度为 1‑300的甲氧基聚乙二醇胺中的一种； 当利用咪唑鎓碳酸氢 盐类卡宾试剂引发聚合反应时， 控制单体浓度和聚合时间得到环上含/不含引发剂残基的 环形聚合物。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113683780 B 3