CN111973618A - 核酸、药物组合物与siRNA缀合物及制备方法和用途 - Google Patents

核酸、药物组合物与siRNA缀合物及制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种抑制乙型肝炎病毒(HBV)基因表达的siRNA，药物组合物和siRNA缀合物。所述siRNA中的每个核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸，该siRNA含有正义链和反义链，所述正义链含有核苷酸序列I，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，所述反义链含有核苷酸序列II，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异。本公开提供的siRNA及其药物组合物和siRNA缀合物，可以有效治疗和/或预防乙型肝炎病毒的感染引起的病理状况或疾病。

Description

核酸、药物组合物与siRNA缀合物及制备方法和用途
技术领域
本公开涉及一种能够抑制乙型病毒性肝炎(HBV)基因表达的核酸和药物组合物与缀合物。本公开还涉及该核酸、药物组合物与siRNA缀合物的制备方法和用途。
背景技术
乙型病毒性肝炎(又称乙型肝炎或乙肝)是严重威胁全球、特别是中国的一类传染病，目前全球公认的两大类乙肝防止药物为干扰素和核苷类似物，但是这两类药物存在使用后容易产生耐药性或使用受限等多种弊端，如干扰素容易产生不良反应、核苷类药物存在耐药性和停药后复发问题。因此，若能从基因水平沉默病毒的基因表达，阻断HBV的生成和复制，由此从根本上降低病毒代谢和对肝细胞的侵染，无疑将是最为理想的乙肝治疗手段。小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)可基于RNA 干扰(RNA interference，RNAi)这一机制，以序列特异性的方式抑制或阻断感兴趣的目的基因的表达，从而达到治疗疾病的目的。
开发抑制HBV基因表达和***的siRNA药物的关键之一在于寻找合适的siRNA及其修饰，以及有效的递送***。
发明内容
本公开的发明人意外发现，具有本公开提供的如下siRNA缀合物能够特异性地抑制HBV基因的表达，并且特异性地靶向肝脏，抑制肝脏中HBV基因的表达，实现治疗或预防乙肝。此外，发明人还发明了具有较高活性的siRNA和药物组合物。
在一些实施方式中，本公开提供了一种siRNA缀合物，该缀合物具有如式(308) 所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000011
其中：n1为选自1-3的整数，n3为选自0-4的整数；m1、m2或m3独立地为选自2-10的整数；R10、R11、R12、R13、R14或R15各自独立地为H，或选自于由以下基团所组成的组：C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基以及C1-C10烷氧基；
R3为式A59所示结构的基团：
Figure RE-GDA0002653820800000012
其中，E1为OH、SH或BH2；
Nu为siRNA，该siRNA含有正义链和反义链，所述siRNA中的每个核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸，其中，所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II至少部分地反向互补形成双链区，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II选自如下i)或ii)：
i)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3 个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ1-3'(SEQ ID NO:1)；
5'-Z2UAAAACGCCGCAGACACA-3'(SEQ ID NO:2)，
其中，Z1为A，Z2为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z1的核苷酸Z3，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z2的核苷酸Z4，所述Z4是所述反义链5'末端的第一个核苷酸；
ii)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:61所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3 个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:62所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ5-3'(SEQ ID NO:61)；
5'-Z6GAUAAAACGCCGCAGACA-3'(SEQ ID NO:62)，
其中，Z5为A，Z6为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z5的核苷酸Z7，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z6的核苷酸Z8，所述Z8是所述反义链5'末端的第一个核苷酸；
R2是长度为1-20个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、S(O)2、 C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中，R2可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基： C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、 -C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、 -N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、- NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2，-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、 -C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、 -SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、 -NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)；
每个L1是长度为1-70个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、 S(O)2、C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中，L1可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基：C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、 -C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、 -N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、- NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2，-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、 -C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、 -SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、 -NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)；
Figure RE-GDA0002653820800000031
表示基团共价连接的位点；M1表示靶向基团。
在一些实施方式中，本公开提供了一种能够抑制HBV基因表达的siRNA，所述siRNA含有正义链和反义链，所述正义链和所述反义链中的每一个核苷酸独立地为氟代修饰的核苷酸或非氟代修饰的核苷酸；所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II至少部分地反向互补形成双链区，所述氟代修饰的核苷酸位于核苷酸序列I和核苷酸序列II中，并且，按照5'末端到3'末端的方向，在所述正义链中，所述核苷酸序列I的第7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述正义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸；按照5'末端到3'末端的方向，在所述反义链中，所述核苷酸序列II的第2、6、14、 16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述反义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸，并且，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II选自如下i)或ii)：
i)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3 个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ1-3'(SEQ ID NO:1)；
5'-Z2UAAAACGCCGCAGACACA-3'(SEQ ID NO:2)，
其中，Z1为A，Z2为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z1的核苷酸Z3，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z2的核苷酸Z4，所述Z4是所述反义链5'末端的第一个核苷酸；
ii)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:61所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3 个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:62所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ5-3'(SEQ ID NO:61)；
5'-Z6GAUAAAACGCCGCAGACA-3'(SEQ ID NO:62)，
其中，Z5为A，Z6为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z5的核苷酸Z7，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z6的核苷酸Z8，所述Z8是所述反义链5'末端的第一个核苷酸。
在一些实施方案中，本公开提供了一种药物组合物，所述药物组合物含有上述本公开的siRNA和药学上可接受的载体。
在一些实施方式中，本公开提供了一种siRNA缀合物，所述siRNA缀合物含有本公开提供的siRNA以及缀合连接至该siRNA的缀合基团。
在一些实施方式中，本公开提供了本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物在制备用于治疗和/或预防乙肝的药物中的用途。
在一些实施方式中，本公开提供了一种抑制肝细胞中HBV基因表达的方法，该方法包括将有效量的本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物与所述肝细胞接触。
在一些实施方式中，本公开提供了一种试剂盒，所述试剂盒含有本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物。
有益效果
本公开提供的siRNA、药物组合物和siRNA缀合物具有良好的稳定性，较高的HBVmRNA抑制活性，较低的脱靶效应，和/或能显著治疗或预防乙型肝炎。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体外细胞实验中显示出优异的靶mRNA抑制活性。在一些实施方式中，本公开提供的 siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在肝细胞中显示出至少20％，30％，40％，50％， 60％，70％，80％，90％或95％的靶mRNA抑制率。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物可在体内具有更高的稳定性和/或更高的活性。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体内显示出至少20％，30％，40％，50％，60％，70％， 80％，90％或95％的靶基因表达抑制率。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体内显示出至少20％，30％，40％，50％，60％，70％， 80％，90％或95％的HBV基因表达抑制率。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体内显示出至少20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％或95％的肝内HBV基因表达抑制率。在一些实施方式中，本公开提供的 siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体内显示出至少20％，30％，40％，50％，60％， 70％，80％，90％或95％的动物模型中肝内HBV基因表达抑制率。在一些实施方式中，本公开提供的的siRNA缀合物在HBV转基因C57BL/6J-Tg(Alb1HBV)44Bri/J小鼠显示出明显的抑制活性，siRNA缀合物对HBV mRNA的表达水平的抑制率可达到 83.75％。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物在体内显示出至少20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％或95％的人类受试者中肝内HBV基因表达抑制率。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物未显示出明显脱靶效应。脱靶效应可以是例如抑制非靶基因的基因正常表达。据认为，如果脱靶基因表达的结合/抑制与在靶基因效果相比低于50％、 40％、30％、20％或10％时，该脱靶效应就是不显著的。
由此说明，本公开提供的siRNA、药物组合物以及siRNA缀合物能够抑制HBV 基因的表达，有效治疗和/或预防乙肝症状，具有良好的应用前景。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1显示了给予不同的siRNA缀合物后，44BriHBV模型小鼠中HBVmRNA的相对表达水平。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，HBV基因是具有如Genbank注册号为NC_003977.1所示序列的基因。进一步地，若无其它说明，本公开中所使用的术语“靶基因”是指表达上述HBV 基因，术语“靶mRNA”是指上述HBV基因转录的HBVmRNA。
定义
在上文及下文中，如无特别说明，大写字母C、G、U、A表示核苷酸的碱基组成；小写字母m表示该字母m左侧相邻的一个核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；小写字母f表示该字母f左侧相邻的一个核苷酸为氟代修饰的核苷酸；小写字母s表示与该字母s左右相邻的两个核苷酸之间为硫代磷酸酯基连接；P1表示该P1右侧相邻的一个核苷酸为5'-磷酸核苷酸或5'-磷酸类似物修饰的核苷酸，字母组合VP表示该字母组合VP右侧相邻的一个核苷酸为乙烯基磷酸酯修饰的核苷酸，字母组合Ps表示该字母组合Ps右侧相邻的一个核苷酸为硫代磷酸酯修饰的核苷酸，大写字母P表示该字母P右侧相邻的一个核苷酸为5'-磷酸核苷酸。
在上文及下文中，所述“氟代修饰的核苷酸”指核苷酸的核糖基2'位的羟基被氟取代形成的核苷酸，“非氟代修饰的核苷酸”指核苷酸的核糖基2'位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸或核苷酸类似物。“核苷酸类似物”指能够在核酸中代替核苷酸，但结构不同于腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的基团。如异核苷酸、桥联的核苷酸(bridged nucleic acid，简称BNA)或无环核苷酸。所述“甲氧基修饰的核苷酸”指核糖基的 2'-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸。
在本文的上下文中，表述“互补”或“反向互补”可互相替代使用，并具有本领域技术人员周知的含义，即，在双链核酸分子中，一条链的碱基各自与另一条链上的碱基以互补的方式相配对。在DNA中，嘌呤碱基腺嘌呤(A)始终与嘧啶碱基胸腺嘧啶(T)(或者在RNA中为尿嘧啶(U))相配对；嘌呤碱基鸟嘌呤(C)始终与嘧啶碱基胞嘧啶(G)相配对。每个碱基对都包括一个嘌呤和一个嘧啶。当一条链上的腺嘌呤始终与另一条链上的胸腺嘧啶(或尿嘧啶)配对，以及鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对时，两条链被认为是彼此相互补的，以及从其互补链的序列中可以推断出该链的序列。与此相应地，“错配”在本领域中意指在双链核酸中，对应位置上的碱基并未以互补的形式配对存在。
在上文及下文中，如无特别说明，“基本上反向互补”是指所涉及的两段核苷酸序列之间存在不多于3个的碱基错配；“实质上反向互补”是指两段核苷酸序列之间存在不多于1个的碱基错配；“完全反向互补”是指两段核苷酸序列之间不存在碱基错配。
在上文及下文中，一个核苷酸序列与另外一个核苷酸序列存在“核苷酸差异”，是指前者与后者相比，相同位置的核苷酸的碱基种类发生了改变，例如，在后者中一个核苷酸碱基为A时，在前者的相同位置处的对应核苷酸碱基为U、C、G或者T的情况下，认定为两个核苷酸序列之间在该位置处存在核苷酸差异。在一些实施方式中，以无碱基核苷酸或其等同物代替原位置的核苷酸时，也可认为在该位置处产生了核苷酸差异。
在上文及下文中，特别是在描述本公开的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物的制备方法时，除非特别说明，所述核苷单体(nucleoside monomer)指，根据欲制备的siRNA或siRNA缀合物中核苷酸的种类和顺序，亚磷酰胺固相合成中使用的修饰或未修饰的核苷亚磷酰胺单体(unmodified or modified RNA phosphoramidites，有时RNAphosphoramidites也称为Nucleoside phosphoramidites)。亚磷酰胺固相合成为本领域技术人员所公知的RNA合成中所用的方法。本公开所用的核苷单体均可商购得到。
在本公开的上下文中，除非另有说明，“缀合”是指两个或多个各自具有特定功能的化学部分之间以共价连接的方式彼此连接；相应地，“缀合物”是指该各个化学部分之间通过共价连接而形成的化合物。进一步地，“siRNA缀合物”表示一个或多个具有特定功能的化学部分共价连接至siRNA上而形成的化合物。在下文中，有时也将本公开的siRNA缀合物简称为“缀合物”。siRNA缀合物应根据上下文，理解为多个siRNA缀合物的总称或者某个化学式所示的siRNA缀合物。在本公开的上下文中，“缀合分子”应当理解为可通过反应缀合至siRNA，最终形成本公开的siRNA缀合物的特定化合物。
如本文所使用的，“任选的”或“任选地”是指其后描述的事件或状况可以发生或不发生，并且该描述包括事件或状况发生的情况和不发生的情况。例如，“任选地取代”的“烷基”包括下文定义的“烷基”和“取代烷基”。本领域技术人员将理解的是，对于包含一个或多个取代基的任何基团，这些基团不打算引入空间上不切实际、合成上不可行和/或本身不稳定的任何取代或取代模式。
如本文所使用的，“烷基”是指具有指定数量的碳原子的直链和支链，所述数量通常为1至20个碳原子，例如1至10个碳原子，如1至8个或1至6个碳原子。例如，C1-C6烷基包含1至6个碳原子的直链和支链烷基。当提及具有特定数量的碳的烷基残基时，旨在涵盖具有该数量的碳的所有支链和直链形式；因此，例如，“丁基”意味着包括正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基；“丙基”包括正丙基和异丙基。亚烷基是烷基的子集，指与烷基相同、但具有两个连接点的残基。
如本文所使用的，“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的不饱和支链或直链烷基，所述碳-碳双键是通过从母体烷基的相邻碳原子中除去一分子氢而获得的。该基团可以处于双键的顺式或反式构型。典型的烯基基团包括但不限于：乙烯基；丙烯基，如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基；丁烯基，例如丁 -1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3- 二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基等等。在某些实施方式中，烯基基团具有2到20个碳原子，而在其他实施方式中，具有2至10个、2至8个或2至6个碳原子。亚烯基是烯基的一个子集，指与烯基相同、但具有两个连接点的残基。
如本文所使用的，“炔基”是指具有至少一个碳-碳三键的不饱和支链或直链烷基，所述碳-碳三键是通过从母体烷基的相邻碳原子中除去两分子氢而获得的。典型的炔基基团包括但不限于：乙炔基；丙炔基，如丙-1-炔-1-基，丙-2-炔-1-基；丁炔基，例如丁-1-炔-1-基，丁-1-炔-3-基，丁-3-炔-1-基等。在某些实施方式中，炔基具有2到 20个碳原子，而在其他实施方式中，具有2至10、2至8或2至6个碳原子。亚炔基是炔基的一个子集，指的是与炔基相同、但有两个连接点的残基。
如本文所使用的，“烷氧基”是指通过氧桥连接的指定数量碳原子的烷基，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、2- 戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、己氧基、2-己氧基、3-己氧基、3-甲基戊氧基等。烷氧基通常具有1至10个、1至8个、1至6个，或1至4个通过氧桥连接的碳原子。
如本文所使用的，“芳基”是指通过从环碳原子中除去氢原子而衍生自芳香族单环或多环烃环***形成的基团。所述芳香族单环或多环烃环***仅含有氢和6至18 个碳原子的碳，其中所述环***中的至少一个环是完全不饱和的，即，包含根据Hückel 理论的环状、离域的(4n+2)π-电子体系。芳基包括但不限于苯基、芴基和萘基等基团。亚芳基是芳基的子集，指与芳基相同、但具有两个连接点的残基。
如本文所使用的，“卤素取代基”或“卤代”指氟代、氯代、溴代或碘代，术语“卤素”包括氟、氯、溴或碘。
如本文所使用的，“卤代烷基”是指指定数量的碳原子被一个或多个、直至最大允许数量的卤素原子取代的如上述所定义的烷基。卤代烷基的实例包括但不限于三氟甲基、二氟甲基、2-氟乙基或五氟乙基。
“杂环基”是指稳定的3-至18-元非芳香族环基，包含2-12个碳原子和1-6个杂原子，所述杂原子选自氮、氧或硫。除非说明书中另有说明，杂环基是单环、双环、三环或四环***，可包括稠环或桥环***。杂环基中的杂原子可以任选地被氧化。一个或多个氮原子(如果存在的话)任选地被季铵化。杂环基是部分饱和或完全饱和的。杂环基可以通过任何环原子连接至分子的其余部分。此类杂环基的实例包括但不限于：二噁烷基、噻吩基[1,3]二硫酰基(thienyl[1,3]dithianyl)、十氢异喹啉基、咪唑啉基、咪唑烷基、异噻唑烷基、异噁唑烷基、吗啉基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、2-氧杂哌嗪基、2-氧杂哌啶基、2-氧杂吡咯烷基、噁唑烷基、哌啶基、哌嗪基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡唑烷基、奎宁环基、噻唑烷基、四氢呋喃基、三硫酰基(trithianyl)、四氢吡喃基、硫代吗啉基(thiomorpholinyl)、硫杂吗啉基(thiamorpholinyl)、1-氧代硫吗啉基(1-oxo-thiomorpholinyl)和1,1-二氧代硫吗啉基(1,1-dioxo-thiomorpholinyl)。
“杂芳基”指由3-至18-元芳香环自由基衍生而成的基团，包含2个至17个碳原子和选自氮、氧和硫的1至6个杂原子。如本文所使用的，杂芳基可以是单环、双环、三环或四环***，其中环***中的至少一个环是完全不饱和的，即，包含根据Hückel 理论的环状离域(4n+2)π-电子体系。杂芳基包括稠环或桥环***。杂芳基中的杂原子被任选地氧化。一个或多个氮原子(如果存在的话)任选地被季铵化。杂芳基通过任何环原子连接至分子的其余部分。杂芳基的实例包括但不限于：氮杂环庚三烯基、吖啶基、苯并咪唑基、苯并吲哚基、1,3-苯并二噁唑基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并[d]噻唑基、苯并噻二唑基、苯并[b][1,4]二噁庚英基(benzo[b][1,4]dioxepinyl)、苯并 [b][1,4]噁嗪基(benzo[b][1,4]oxazinyl)、1,4-苯并二噁烷基(1,4-benzodioxanyl)、苯并萘并呋喃基、苯并噁唑基、苯并间二氧杂环戊烯基(benzodioxolyl)、苯并二噁英基 (benzodioxinyl)、苯并吡喃基、苯并吡喃酮基、苯并呋喃基、苯并呋喃酮基、苯并噻吩基、苯并噻吩并[3,2-d]嘧啶基、苯并***基、苯并[4,6]咪唑并[1,2-a]吡啶基、咔唑基、噌啉基(cinnolinyl)、环戊烷并[d]嘧啶基、6,7-二氢-5H-环戊烷并[4,5]噻吩并[2,3-d] 嘧啶基、5,6-二氢苯并[h]喹唑啉基(5,6-dihydrobenzo[h]quinazolinyl)、5,6-二氢苯并[h] 噌啉基(5,6dihydrobenzo[h]cinnolinyl)、6,7-二氢-5H-苯并[6,7]环庚烷并[1,2-c]哒嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、呋喃基、呋喃酮基、呋喃并[3,2-c]吡啶基、5,6,7,8,9,10- 六氢环辛烷并[d]嘧啶基、5,6,7,8,9,10-六氢环辛烷并[d]哒嗪基、5,6,7,8,9,10-六氢环辛烷并[d]吡啶基、异噻唑基、咪唑基、吲唑基(indazolyl)、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、异二氢吲哚基、异喹啉基、吲哚嗪基(indolizinyl)、异噁唑基、5,8-甲醇-5,6,7,8- 四氢喹唑啉基(5,8-methano-5,6,7,8-tetrahydroquinazolinyl)、萘啶基(naphthyridinyl)、 1,6-萘啶酮基(1,6-naphthyridinonyl)、噁二唑基、2-氧杂吖庚因基(2-oxoazepinyl)、噁唑基、氧杂环丙烷基(oxiranyl)、5,6,6a,7,8,9,10,10a-八氢苯并[H]喹唑啉基、1-苯基 -1H-吡咯基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、酞嗪基(phthalazinyl)、蝶啶基(pteridinyl)、嘌呤基、吡咯基、吡唑基、吡唑并[3,4-d]嘧啶基、吡啶基、吡啶并[3,2-d]嘧啶基、吡啶并[3,4-d]嘧啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基(quinoxalinyl)、喹啉基、四氢喹啉基、5,6,7,8-四氢喹唑啉基、5,6,7,8-四氢苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶基、6,7,8,9-四氢-5H-环庚烷并[4,5]噻吩并[2,3-d]嘧啶基、5,6,7,8-四氢吡啶并[4,5-c]哒嗪基、噻唑基、噻二唑基、***基、四唑基、三嗪基、噻吩并[2,3-d]嘧啶基、噻吩并[3,2-d]嘧啶基、噻吩并[2,3-c]吡啶基(thieno[2,3-c]pridinyl)和噻吩基 (thiophenyl/thienyl)。
在本公开中可以使用各种羟基保护基团。一般来说，保护基团使化学官能度对特定的反应条件不敏感，并且可以在分子中的该官能度上添加以及去除，而不实质上损害分子的其余部分。代表性的羟基保护基团公开于Beaucage等人，Tetrahedron 1992, 48,2223-2311，以及GreeneandWuts，Protective Groups in Organic Synthesis，Chapter 2,2d ed，John Wiley&Sons，New York，1991中，以引用的方式将上述文献各自整体并入本文。在一些实施方式中，保护基团在碱性条件下稳定，但可以在酸性条件下脱除。在一些实施方式中，本文可使用的羟基保护基的非排他性实例包括二甲氧基三苯甲基(DMT)、单甲氧基三苯甲基、9-苯基氧杂蒽-9-基(Pixyl)或9-(对甲氧基苯基) 氧杂蒽-9-基(Mox)。在一些实施方式中，本文可使用的羟基保护基的非排他性实例包括Tr(三苯甲基)、MMTr(4-甲氧基三苯甲基)、DMTr(4,4'-二甲氧基三苯甲基) 或TMTr(4,4',4″-三甲氧基三苯甲基)。
“受试者”一词，如本文所使用的，指任何动物，例如哺乳动物或有袋动物。本公开的受试者包括但不限于人类、非人灵长类(例如，恒河猴或其他类型的猕猴)、小鼠、猪、马、驴、牛、绵羊、大鼠或任何种类的家禽。
如本文所使用的，“治疗”是指的是获得有益的或期望的结果的方法，包括但不限于治疗益处。“治疗益处”意味着根除或改善被治疗的潜在障碍。此外，治疗益处通过根除或改善与潜在障碍相关的一个或多个生理症状，从而在受试者中观察到改善而获得，尽管受试者可能仍然受到潜在障碍的折磨。
如本文所使用的，“预防”是指获得有益或期望的结果的方法，包括但不限于预防性益处。为了获得“预防性益处”，可将siRNA缀合物或药物组合物给予有罹患特定疾病风险的受试者，或给予报告疾病的一种或多种生理症状的受试者，即便可能该疾病的诊断尚未作出。
在一方面，本公开提供了第一种和第二种能够抑制HBV基因表达的siRNA。以下依次对其进行详细描述。
本公开的siRNA含有核苷酸基团作为基本结构单元，本领域技术人员公知，所述核苷酸基团含有磷酸基团、核糖基团和碱基，在此不再赘述。
本公开的siRNA含有正义链和反义链，所述正义链和反义链长度相同或不同，所述正义链的长度为19-23个核苷酸，反义链的长度为19-26个核苷酸。这样，本公开提供的siRNA正义链和反义链的长度比可以是19/19、19/20、19/21、19/22、19/23、 19/24、19/25、19/26、20/20、20/21、20/22、20/23、20/24、20/25、20/26、21/20、21/21、 21/22、21/23、21/24、21/25、21/26、22/20、22/21、22/22、22/23、22/24、22/25、22/26、 23/20、23/21、23/22、23/23、23/24、23/25或23/26。在一些实施方式中，所述siRNA 正义链和反义链的长度比为19/21、21/23或23/25。
第一种siRNA
按照本公开，所述siRNA可以是第一种siRNA。
所述第一种siRNA含有正义链和反义链，所述第一种siRNA中的每个核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸，其中，所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列Ⅰ和所述核苷酸序列Ⅱ至少部分地反向互补形成双链区，其中，所述核苷酸序列Ⅰ与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列Ⅱ与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ1-3'(SEQ ID NO:1)；
5'-Z2UAAAACGCCGCAGACACA-3'(SEQ ID NO:2)，
其中，Z1为A，Z2为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z1的核苷酸Z3，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z2的核苷酸Z4，所述Z4是所述反义链5'末端的第一个核苷酸。
在上文与下文中，“位置对应”是指从核苷酸序列相同端起算，处于核苷酸序列中相同的位置。例如，核苷酸序列I的3'端第1个核苷酸是位置对应于SEQ ID NO:1的 3'端第1个核苷酸的核苷酸。
在一些实施方式中，所述正义链仅包含核苷酸序列Ⅰ，所述反义链仅包含核苷酸序列Ⅱ。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z4位置处的差异，且Z4选自A、C或G。在一些实施方式中，所述核苷酸差异为Z4位置处的差异，Z4选自A、C或G。在一些实施方式中，Z3是与 Z4互补的核苷酸。这些核苷酸差异并不会显著降低siRNA的靶mRNA抑制能力，而这些包含核苷酸差异的siRNA也在本公开的保护范围之内。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II基本上反向互补、实质上反向互补或完全反向互补。
在一些实施方式中，核苷酸序列I是SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列，核苷酸序列II是SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ3-3'(SEQ ID NO:3)；
5'-Z4UAAAACGCCGCAGACACA-3'(SEQ ID NO:4)，
其中，所述Z4是反义链5'末端的第一个核苷酸，Z4选自A、U、G或C，并且 Z3是与Z4互补的核苷酸；在一些实施方式中，Z3为A，Z4为U。
在一些实施方式中，所述正义链还含有核苷酸序列III，所述反义链还含有核苷酸序列IV，核苷酸序列III和核苷酸序列IV长度各自为1-4个核苷酸；所述核苷酸序列Ⅲ和所述核苷酸序列Ⅳ长度相等并且实质上反向互补或者完全反向互补；所述核苷酸序列III连接在所述核苷酸序列I的5'末端，所述核苷酸序列IV连接在所述核苷酸序列II的3'末端。在一些实施方式中，所述核苷酸序列IV与第二段核苷酸序列实质上反向互补或者完全反向互补，该第二段核苷酸序列是指和靶mRNA中与由SEQ ID NO:1表示的核苷酸序列的5'末端相邻、且长度与所述核苷酸序列IV相同的核苷酸序列。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度均为1个核苷酸，核苷酸序列III的碱基为A，核苷酸序列IV的碱基为U；此时，正义链和反义链的长度比为20/20；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5'末端到3' 末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GA，核苷酸序列IV的碱基组成为UC；此时，正义链和反义链的长度比为21/21；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为3 个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GGA，核苷酸序列IV的碱基组成为UCC；此时，正义链和反义链的长度比为22/22；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III 的碱基组成为UGGA，核苷酸序列IV的碱基组成为UCCA；此时，正义链和反义链的长度比为23/23。在一些实施方式中，所述核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度为2个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GA，核苷酸序列IV的碱基组成为UC；此时，正义链和反义链的长度比为21/21。
在一些实施方式中，核苷酸序列III和核苷酸序列IV完全反向互补，因此，给出了核苷酸序列III的碱基，核苷酸序列IV的碱基也就确定了。
第二种siRNA
按照本公开，所述siRNA可以是第二种siRNA。
所述第二种siRNA含有正义链和反义链，所述第二种siRNA中的每个核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸，其中，所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列Ⅰ和所述核苷酸序列Ⅱ至少部分地反向互补形成双链区，其中，所述核苷酸序列Ⅰ与SEQ ID NO:61所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列Ⅱ与SEQ ID NO:62所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5'-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ5-3'(SEQ ID NO:61)；
5'-Z6GAUAAAACGCCGCAGACA-3'(SEQ ID NO:62)，
其中，Z5为A，Z6为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z5的核苷酸Z7，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z6的核苷酸Z8，所述Z8是所述反义链5'末端的第一个核苷酸。
在一些实施方式中，所述正义链仅包含核苷酸序列Ⅰ，所述反义链仅包含核苷酸序列Ⅱ。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO:61所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:62所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO:62所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z8位置处的差异，且Z8选自A、C或G。在一些实施方式中，所述核苷酸差异为Z8位置处的差异，Z8选自A、C或G。在一些实施方式中，Z7是与 Z8互补的核苷酸。这些核苷酸差异并不会显著降低siRNA的靶mRNA抑制能力，而这些包含核苷酸差异的siRNA也在本公开的保护范围之内。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II基本上反向互补、实质上反向互补或完全反向互补。
在一些实施方式中，核苷酸序列I是SEQ ID NO:63所示的核苷酸序列，核苷酸序列II是SEQ ID NO:64所示的核苷酸序列：
5'-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ7-3'(SEQ ID NO:63)；
5'-Z8GAUAAAACGCCGCAGACA-3'(SEQ ID NO:64)，
其中，所述Z8是反义链5'末端的第一个核苷酸，Z8选自A、U、G或C，并且 Z7是与Z8互补的核苷酸；在一些实施方式中，Z7为A，Z8为U；
在一些实施方式中，所述正义链还含有核苷酸序列III，所述反义链还含有核苷酸序列IV，核苷酸序列III和核苷酸序列IV长度各自为1-4个核苷酸；所述核苷酸序列Ⅲ和所述核苷酸序列Ⅳ长度相等并且实质上反向互补或者完全反向互补；所述核苷酸序列III连接在所述核苷酸序列I的5'末端，所述核苷酸序列IV连接在所述核苷酸序列II的3'末端，所述核苷酸序列IV与第二段核苷酸序列实质上反向互补或者完全反向互补，该第二段核苷酸序列是指和靶mRNA中与由SEQ ID NO:61表示的核苷酸序列的5'末端相邻、且长度与所述核苷酸序列IV相同的核苷酸序列。
在一些实施方式中，所述核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度均为1个核苷酸，核苷酸序列III的碱基为G，核苷酸序列IV的碱基为C；此时，正义链和反义链的长度比为20/20；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5'末端到3' 末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UG，核苷酸序列IV的碱基组成为CA；此时，正义链和反义链的长度比为21/21；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为3 个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为AUG，核苷酸序列IV的碱基组成为CAU；此时，正义链和反义链的长度比为22/22；或者，核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III 的碱基组成为GAUG，核苷酸序列IV的碱基组成为CAUC；此时，正义链和反义链的长度比为23/23。在一些实施方式中，所述核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度为2个核苷酸，按照5'末端到3'末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UG，核苷酸序列IV的碱基组成为CA；此时，正义链和反义链的长度比为21/21。
在一些实施方式中，核苷酸序列III和核苷酸序列IV完全反向互补，因此，给出了核苷酸序列III的碱基，核苷酸序列IV的碱基也就确定了。
以下，对核苷酸序列V、核酸序列、siRNA中的核苷酸修饰以及修饰序列的描述适用于上述第一种siRNA或第二种siRNA中的任意一种。即如果没有特指，下面对siRNA的描述应视为是对第一种siRNA和第二种siRNA逐一进行了描述。例如，如不特别指明具体的siRNA，“所述siRNA还含有核苷酸序列V”的意思是“第一种siRNA 或第二种siRNA还含有核苷酸序列V”。
在一些实施方式中，所述反义链还含有核苷酸序列V，核苷酸序列V的长度为1 至3个核苷酸，连接在所述反义链的3'末端，构成反义链的3'突出端。由此，本公开提供的siRNA正义链和反义链的长度比可以是19/20、19/21、19/22、20/21、20/22、 20/23、21/22、21/23、21/24、22/23、22/24、22/25、23/24、23/25或23/26。在一些实施方式中，所述核苷酸序列V的长度为2个核苷酸，由此，本公开提供的siRNA 正义链和反义链的长度比可以是19/21、21/23或23/25。
所述核苷酸序列V中的每一个核苷酸可以是任意的核苷酸，为了便于合成并节约合成成本，所述核苷酸序列V为连续的2个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(dTdT)或连续的2个尿嘧啶核糖核苷酸(UU)；或者，为了提高siRNA反义链与靶mRNA的亲和力，核苷酸序列V与靶mRNA的相应位置的核苷酸互补。因此，在一些实施方式中，本公开的siRNA的正义链和反义链的长度之比为19/21或21/23，此时，本公开的siRNA具有更好的mRNA沉默活性。
靶mRNA的相应位置的核苷酸是指与靶mRNA的第三段核苷酸序列在5'末端相邻的核苷酸或核苷酸序列，该第三段核苷酸序列是与核苷酸序列II实质上反向互补或完全反向互补，或者与核苷酸序列II和核苷酸序列IV构成的核苷酸序列实质上反向互补或完全反向互补的那段核苷酸序列。
在一些实施方式中，对于所述第一种siRNA，所述siRNA的正义链含有如SEQ IDNO:5所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO:6所示的核苷酸序列：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ3-3'(SEQ ID NO:5)；
5'-Z4UAAAACGCCGCAGACACAUC-3'(SEQ ID NO:6)；
或者，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO:7所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO:8所示的核苷酸序列：
5'-GAUGUGUCUGCGGCGUUUUAZ3-3'(SEQ ID NO:7)；
5'-Z4 UAAAACGCCGCAGACACAUCCA-3'(SEQ ID NO:8)；
其中，所述Z4是反义链5'末端的第一个核苷酸，Z4选自A、U、G或C，并且 Z3是与Z4互补的核苷酸。
在一些实施方式中，对于所述第二种siRNA，所述siRNA的正义链含有如SEQ IDNO:65所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO:66所示的核苷酸序列：
5'-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ7-3'(SEQ ID NO:65)；
5'-Z8GAUAAAACGCCGCAGACACA-3'(SEQ ID NO:66)，
或者，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO:67所示的核苷酸序列，所述siRNA 的反义链含有如SEQ ID NO:68所示的核苷酸序列：
5'-UGUGUCUGCGGCGUUUUAUCZ7-3'(SEQ ID NO:67)；
5'-Z8GAUAAAACGCCGCAGACACAUC-3'(SEQ ID NO:68)，
其中，所述Z8是反义链5'末端的第一个核苷酸，Z8选自A、U、G或C，并且 Z7是与Z8互补的核苷酸。
在一些实施方式中，本公开所述siRNA为表1a-1b中列出的siHBa1、siHBa2、siHBb1和siHBb2。
如前所述，本公开的siRNA中的核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸。在一些实施方式中，本公开的siRNA中的核苷酸为未经修饰的核苷酸；在一些实施方式中，本公开的siRNA中的部分或全部核苷酸为修饰的核苷酸，核苷酸基团上的这些修饰不会导致本公开的siRNA抑制HBV基因表达的功能明显削弱或丧失。
在一些实施方式中，本公开的siRNA至少含有1个修饰的核苷酸。在本公开的上下文中，所使用的术语“修饰的核苷酸”是指核苷酸的核糖基2'位羟基被其他基团取代形成的核苷酸或核苷酸类似物，或者具有经修饰的碱基的核苷酸。所述修饰的核苷酸不会导致siRNA抑制基因表达的功能明显削弱或丧失。例如，可以选择J.K.Watts, G.F.Deleavey,and M.J.Damha,Chemically modified siRNA:tools and applications. Drug DiscovToday,2008,13(19-20):842-55中公开的修饰的核苷酸。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA的正义链或所述反义链中的至少一个核苷酸为修饰的核苷酸，和/或至少一个磷酸酯基为具有修饰基团的磷酸酯基；换句话说，所述正义链和所述反义链中至少一条单链的磷酸-糖骨架中的磷酸酯基和/或核糖基的至少一部分为具有修饰基团的磷酸酯基和/或具有修饰基团的核糖基。
在一些实施方式中，所述正义链和/或所述反义链中的全部核苷酸均为修饰的核苷酸。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA的正义链和所述反义链中的每一个核苷酸独立地为氟代修饰的核苷酸或非氟代修饰的核苷酸。
本公开的发明人惊奇地发现，本公开所述的siRNA在动物实验中获得了血浆中稳定性和基因沉默效率的高度平衡。
在一些实施方式中，所述氟代修饰的核苷酸位于核苷酸序列I和核苷酸序列II中，并且，按照5'末端到3'末端的方向，所述核苷酸序列I的第7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸；按照5'末端到3'末端的方向，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸。
在一些实施方式中，所述氟代修饰的核苷酸位于核苷酸序列I和核苷酸序列II中，所述核苷酸序列I中氟代修饰的核苷酸不多于5个，并且，按照5'末端到3'末端的方向，所述核苷酸序列I的第7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸；所述核苷酸序列II中氟代修饰的核苷酸不多于7个，并且，所述核苷酸序列II的第2、6、14、 16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸。
在一些实施方式中，按照5'末端到3'末端的方向，在所述正义链中，所述核苷酸序列I的第7、8、9位或者5、7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述正义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸；按照5'末端到3'末端的方向，在所述反义链中，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位或者2、6、8、9、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述反义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸。
在本公开的上下文中，“氟代修饰的核苷酸”指核苷酸的核糖基2'位的羟基被氟取代形成的核苷酸，其具有以下式(7)所示的结构。“非氟代修饰的核苷酸”指核苷酸的核糖基2'位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸、或核苷酸类似物。在一些实施方式中，每一个非氟代修饰的核苷酸独立地选自核苷酸的核糖基2'位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸或核苷酸类似物中的一种。
这些核糖基2'位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸是本领域技术人员所公知的，这些核苷酸可以选自2'-烷氧基修饰的核苷酸、2'-经取代的烷氧基修饰的核苷酸、 2'-烷基修饰的核苷酸、2'-经取代的烷基修饰的核苷酸、2'-氨基修饰的核苷酸、2'-经取代的氨基修饰的核苷酸、2'-脱氧核苷酸中的一种。
在一些实施方式中，2'-烷氧基修饰的核苷酸为2'-甲氧基(2'-OMe)修饰的核苷酸，如式(8)所示。在一些实施方式中，2'-经取代的烷氧基修饰的核苷酸，例如可以是2'-O-甲氧基乙基(2'-MOE)修饰的核苷酸，如式(9)所示。在一些实施方式中， 2'-氨基(2'-NH2)修饰的核苷酸如式(10)所示。在一些实施方式中，2'-脱氧核苷酸 (DNA)如式(11)所示：
Figure RE-GDA0002653820800000151
核苷酸类似物指能够在核酸中代替核苷酸，但结构不同于腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的基团。在一些实施方式中，核苷酸类似物可以是异核苷酸、桥联的核苷酸或无环核苷酸。
桥联的核苷酸(bridged nucleic acid，简称BNA)是指受约束的或不能接近的核苷酸。BNA可以含有五元环、六元环、或七元环的具有“固定的”C3'-内切糖缩拢的桥联结构。通常将该桥掺入到该核糖的2'-、4'-位处以提供一个2',4'-BNA核苷酸。在一些实施方式中，BNA可以是LNA、ENA、cET BNA等，其中，LNA如式(12)所示， ENA如式(13)所示，cET BNA如式(14)所示：
Figure RE-GDA0002653820800000152
无环核苷酸是核苷酸的糖环被打开形成的一类核苷酸。在一些实施方式中，无环核苷酸可以是解锁核酸(UNA)或甘油核酸(GNA)，其中，UNA如式(15)所示，GNA如式(16)所示：
Figure RE-GDA0002653820800000161
式(15)式(16)
上述式(15)和式(16)中，R选自H、OH或烷氧基(O-烷基)。
异核苷酸是指核苷酸中碱基在核糖环上的位置发生改变而形成的化合物。在一些实施方式中，异核苷酸可以是碱基从核糖环的1'-位移动至2'-位或3'-位而形成的化合物，如式(17)或(18)所示。
Figure RE-GDA0002653820800000162
上述式(17)-式(18)所示的化合物中，Base表示核酸碱基，例如A、U、G、 C或T；R选自H、OH、F或者如上所述的非氟基团。
在一些实施方式中，核苷酸类似物选自异核苷酸、LNA、ENA、cET、UNA和 GNA中的一种。在一些实施方式中，每一个非氟代修饰的核苷酸均为甲氧基修饰的核苷酸，在上文和下文中，所述甲氧基修饰的核苷酸指核糖基的2'-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸。
在上文及下文中，“氟代修饰的核苷酸”、“2'-氟修饰的核苷酸”、“核糖基团的2'-羟基被氟取代的核苷酸”和“具有2'-氟代核糖基的核苷酸”意义相同，均指核苷酸的 2'-羟基被氟取代，而形成的具有如式(7)所示结构的化合物；“甲氧基修饰的核苷酸”、“2'-甲氧基修饰的核苷酸”、“核糖基团的2'-羟基被甲氧基取代的核苷酸”和“具有 2'-甲氧基核糖基的核苷酸”意义相同，均指核苷酸核糖基团的2'-羟基被甲氧基取代而形成的具有如式(8)所示结构的化合物。
在一些实施方式中，本公开的siRNA是具有以下修饰的siRNA：按照5'末端到 3'末端的方向，在所述正义链中，所述核苷酸序列I的第7、8、9位或者第5、7、8、 9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述正义链中其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；在所述反义链中，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位或者第2、6、8、 9、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述反义链中其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸。
在一些实施方式中，本公开的siRNA是具有以下修饰的siRNA：按照5'末端到 3'末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第5、7、8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5'末端到3'末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、8、 9、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；
或者，按照5'末端到3'末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第5、 7、8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5'末端到3'末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；
或者，按照5'末端到3'末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第7、 8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5'末端到3'末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA为表1a-1b中列出的siHBa1-M1、 siHBa1-M2、siHBa1-M3、siHBa2-M1、siHBa2-M2、siHBa2-M3、siHBb1-M1、siHBb1-M2、 siHBb1-M3、siHBb2-M1、siHBb2-M2和siHBb2-M3中的任意一种。
具有上述修饰的siRNA不仅成本低，而且可使血液中的核糖核酸酶不易切割核酸，由此增加核酸的稳定性，使核酸具有更强的抵抗核酸酶水解的性能。同时，上述修饰的siRNA具有较高的抑制靶mRNA的活性。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA的正义链和反义链中至少一条单链的磷酸-糖骨架中的磷酸酯基中的至少一部分为具有修饰基团的磷酸酯基。在一些实施方式中，具有修饰基团的磷酸酯基为磷酸酯基中的磷酸二酯键中的至少一个氧原子被硫原子取代而形成的硫代磷酸酯基；在一些实施方式中，所述具有修饰基团的磷酸酯基为具有如式(1)所示结构的硫代磷酸酯基：
Figure RE-GDA0002653820800000171
这种修饰能稳定siRNA的双链结构，保持碱基配对的高特异性和高亲和力。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA中，硫代磷酸酯基连接存在于由以下位置组成的组中的至少一处：正义链或反义链任意一端的第一个和第二个核苷酸之间；正义链或反义链任意一端的第二个和第三个核苷酸之间；或上述的任意组合。在一些实施方式中，硫代磷酸酯基连接存在于除正义链5'末端以外的全部上述位置处。在一些实施方式中，硫代磷酸酯基连接存在于除正义链3'末端以外的全部上述位置处。在一些实施方式中，硫代磷酸酯基连接存在于以下位置中的至少一处：
所述正义链的5'末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的5'末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述正义链的3'末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的3'末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的5'末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述反义链的5'末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的3'末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；以及
所述反义链的3'末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA为表1a-1b中列出的siHBa1-M1S、siHBa1-M2S、siHBa1-M3S、siHBa2-M1S、siHBa2-M2S、siHBa2-M3S、siHBb1-M1S、 siHBb1-M2S、siHBb1-M3S、siHBb2-M1S、siHBb2-M2S和siHBb2-M3S中的任意一种。
在一些实施方式中，所述siRNA反义链的5'末端核苷酸为5'-磷酸核苷酸或5'-磷酸类似物修饰的核苷酸。
常用的所述5'-磷酸核苷酸或5'-磷酸类似物修饰的核苷酸是本领域技术人员所公知的，如5'-磷酸核苷酸可具有如下结构：
Figure RE-GDA0002653820800000181
再如，Anastasia Khvorova and Jonathan K.Watts,The chemical evolutionof oligonucleotide therapies of clinical utility.Nature Biotechnology,2017,35(3):238-48中公开了如下4种5'-磷酸类似物修饰的核苷酸：
Figure RE-GDA0002653820800000182
其中，R选自H、OH、甲氧基、氟；Base表示核酸碱基，选自A、U、C、G或 T。
在一些实施方式中，5'-磷酸核苷酸为式(2)所示的含有5'-磷酸修饰的核苷酸，5'-磷酸类似物修饰的核苷酸为含有乙烯基磷酸酯(5'-(E)-vinylphosphonate，E-VP)修饰的核苷酸，如式(3)所示，或者为硫代磷酸酯修饰的核苷酸，如式(5)所示。
在一些实施方式中，本公开提供的siRNA为表1a-表1b中列出的siHBa1-M1P1、siHBa1-M2P1、siHBa1-M3P1、siHBa2-M1P1、siHBa2-M2P1、siHBa2-M3P1、siHBb1-M1P1、siHBb1-M2P1、siHBb1-M3P1、siHBb2-M1P1、siHBb2-M2P1和 siHBb2-M3P1中的任意一种。
本公开的发明人意外发现，本公开提供的siRNA不仅具有显著增强的血浆和溶酶体稳定性，还保留很高的靶mRNA基因抑制活性。
本公开提供的siRNA可以通过本领域常规的siRNA制备方法(例如固相合成和液相合成的方法)得到。其中，固相合成已经有商业化订制服务。可以通过使用具有相应修饰的核苷单体来将修饰的核苷酸基团引入本公开所述的siRNA中，制备具有相应修饰的核苷单体的方法及将修饰的核苷酸基团引入siRNA的方法也是本领域技术人员所熟知的。
药物组合物
本公开提供了一种药物组合物，所述药物组合物含有如上所述的siRNA作为活性成分和药学上可接受的载体。
所述药学上可接受的载体可以是siRNA给药领域常规使用的载体，例如但不限于磁性纳米粒(magnetic nanoparticles，如基于Fe3O4或Fe2O3的纳米粒)、碳纳米管 (carbonnanotubes)、介孔硅(mesoporous silicon)、磷酸钙纳米粒(calcium phosphatenanoparticles)、聚乙烯亚胺(polyethylenimine，PEI)、聚酰胺型树形高分子(polyamidoamine(PAMAM)dendrimer)、聚赖氨酸(poly(L-lysine)，PLL)、壳聚糖(chitosan)、1,2-二油酰基-3-三甲铵丙烷(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane， DOTAP)、聚D型或L型乳酸/羟基乙酸共聚物(poly(D&L-lactic/glycolic acid)copolymer， PLGA)、聚(氨乙基乙撑磷酸酯)(poly(2-aminoethyl ethylene phosphate)，PPEEA) 和聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯)(poly(2-dimethylaminoethylmethacrylate)， PDMAEMA)以及它们的衍生物中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述药物组合物中，对siRNA和药学上可接受的载体的含量没有特别要求，在一些实施方式中，siRNA与药学上可接受的载体的重量比可以为 1:(1-500)，在一些的实施方式中，上述重量比为1:(1-50)。
在一些实施方式中，所述药物组合物中，还可以包含药学上可接受的其它辅料，该辅料可以为本领域常规采用的各种制剂或化合物的一种或多种。例如，所述药学上可接受的其它辅料可以包括pH缓冲液、保护剂和渗透压调节剂中的至少一种。
所述pH缓冲液可以为pH值7.5-8.5的三羟甲基胺基甲烷盐酸盐缓冲液和/或pH 值5.5-8.5的磷酸盐缓冲液，例如可以为pH值5.5-8.5的磷酸盐缓冲液。
所述保护剂可以为肌醇、山梨醇、蔗糖、海藻糖、甘露糖、麦芽糖、乳糖和葡萄糖中的至少一种。以所述药物组合物的总重量为基准，所述保护剂的含量可以为 0.01-30重量％。
所述渗透压调节剂可以为氯化钠和/或氯化钾。所述渗透压调节剂的含量使所述药物组合物的渗透压为200-700毫渗摩尔/千克(mOsm/kg)。根据所需渗透压，本领域技术人员可以容易地确定所述渗透压调节剂的含量。
在一些实施方式中，所述药物组合物可以为液体制剂，例如注射液；也可以为冻干粉针剂，实施给药时与液体辅料混合，配制成液体制剂。所述液体制剂可以但不限于用于皮下、肌肉或静脉注射给药，也可以但不限于通过喷雾给药到肺脏、或通过喷雾经肺脏给药到其它脏器组织(如肝脏)。在一些实施方式中，所述药物组合物用于静脉注射给药。
在一些实施方式中，所述药物组合物可以为脂质体制剂的形式。在一些实施方式中，所述脂质体制剂中使用的药学上可接受的载体包含含胺的转染化合物(下文也可将其称为有机胺)、辅助脂质和/或聚乙二醇化脂质。其中，所述有机胺、辅助脂质和聚乙二醇化脂质可分别选自于CN103380113A(通过引用的方式将其整体并入本文) 中所描述的含胺的转染化合物或其药学上可接受的盐或衍生物、辅助脂质和聚乙二醇化脂质中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述有机胺可为CN103380113A中描述的如式(201)所示的化合物或其药学上可接受的盐：
Figure RE-GDA0002653820800000201
其中：
X101或X102各自独立地是O、S、N-A或C-A，其中A是氢或C1-C20烃链；
Y101或Z101各自独立地是C＝O、C＝S、S＝O、CH-OH或SO2；
R101、R102、R103、R104、R105、R106或R107各自独立地是氢，环状或无环的、被取代的或未被取代的、支链或直链脂族基团，环状或无环的、被取代的或未被取代的、支链或直链杂脂族基团，被取代的或未被取代的、支链或直链酰基，被取代的或未被取代的、支链或直链芳基，被取代的或未被取代的、支链或直链杂芳基；
x是1-10的整数；
n是1-3的整数，m是0-20的整数，p是0或1；其中，如果m＝p＝0，则R102是氢；
并且，如果n或m中的至少一个是2，那么R103和在式(201)中的氮形成如式 (202)或式(203)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000211
其中，g、e或f各自独立地是1-6的整数，“HCC”代表烃链，且每个*N代表式(201) 中的氮原子。
在一些实施方式中，R103是多胺。在其它实施方式中，R103是缩酮。在一些实施方式中，在式(201)中的R101和R102中的每一个独立地是任意的被取代的或未被取代的、支链或直链烷基或烯基，所述烷基或烯基具有3至约20个碳原子，诸如8至约18个碳原子，和0至4个双键，诸如0至2个双键。
在一些实施方式中，如果n和m中的每一个独立地具有1或3的值，那么R103可以是下述式(204)-式(213)中的任一个：
Figure RE-GDA0002653820800000212
Figure RE-GDA0002653820800000221
其中，式(204)-式(213)中，g、e和f各自独立地是1-6的整数，每个“HCC”代表烃链，且每个*显示R103与在式(201)中的氮原子的可能连接点，其中在任意*位置上的每个H可以被替换以实现与在式(201)中的氮原子的连接。
其中，式(201)所示化合物可以根据CN103380113A中的描述制备。
在一些实施方式中，所述有机胺为如式(214)所示的有机胺和/或如式(215) 所示的有机胺：
Figure RE-GDA0002653820800000222
所述辅助脂质为胆固醇、胆固醇的类似物和/或胆固醇的衍生物；
所述聚乙二醇化脂质为1,2-二棕榈酰胺-sn-甘油-3-磷脂酰乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)]-2000。
在一些实施方式中，所述药物组合物中，所述有机胺、所述辅助脂质和所述聚乙二醇化脂质三者之间的摩尔比为(19.7-80)：(19.7-80)：(0.3-50)，例如可以为(50-70)：(20-40)：(3-20)。
在一些实施方式中，由本公开的siRNA与上述含胺的转染试剂形成的药物组合物颗粒具有约30nm至约200nm的平均直径，通常为约40nm至约135nm，更通常地，该脂质体颗粒的平均直径是约50nm至约120nm、约50nm至约100nm、约60nm至约90nm或约70nm至约90nm，例如，该脂质体颗粒的平均直径是约30、40、50、 60、70、75、80、85、90、100、110、120、130、140、150或160nm。
在一些实施方式中，由本公开的siRNA与上述含胺的转染试剂形成的药物组合物中，siRNA与全部脂质(例如有机胺、辅助脂质和/或聚乙二醇化脂质)的重量比 (重量/重量比)在从约1:1至约1:50、从约1:1至约1:30、从约1:3至约1:20、从约 1:4至约1:18、从约1:5至约1:17、从约1:5至约1:15、从约1:5至约1:12、从约1:6 至约1:12或从约1:6至约1:10的范围内，例如，本公开的siRNA与全部脂质的重量比为约1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17 或1:18。
在一些实施方式中，所述药物组合物在销售时各组分可以独立存在，在使用时可以液体制剂的形式存在。在一些实施方式中，本公开提供的siRNA与上述药学上可接受的载体形成的药物组合物可以按照已知的各种方法制备，只是用本公开提供的 siRNA替代现有siRNA即可；在一些实施方式中，可以按照如下方法制备：
将有机胺、辅助脂质和聚乙二醇化脂质按照上述摩尔比悬浮于醇中并混匀得到脂质溶液；醇的用量使得到的脂质溶液的总质量浓度为2-25mg/mL，例如可以为 8-18mg/mL。所述醇选自药学上可接受的醇，诸如在室温附近为液体的醇，例如，乙醇、丙二醇、苯甲醇、甘油、聚乙二醇200，聚乙二醇300，聚乙二醇400中的一种或多种，例如可以为乙醇。
将本公开提供的siRNA溶解于缓冲盐溶液中，得到siRNA水溶液。缓冲盐溶液的浓度为0.05-0.5M，例如可以为0.1-0.2M，调节缓冲盐溶液的pH至4.0-5.5，例如可以为5.0-5.2，缓冲盐溶液的用量使siRNA的浓度不超过0.6mg/mL，例如可以为 0.2-0.4mg/mL。所述缓冲盐选自可溶性醋酸盐、可溶性柠檬酸盐中的一种或多种，例如可以为醋酸钠和/或醋酸钾。
将脂质溶液和siRNA水溶液混合，将混合后得到的产物在40-60℃孵育至少2分钟，例如可以为5-30分钟，得到孵育后的脂质体制剂。脂质溶液和siRNA水溶液的体积比为1：(2-5)。
将孵育后的脂质体制剂浓缩或稀释，去除杂质，除菌，得到本公开提供的药物组合物，其理化参数为pH值为6.5-8，包封率不低于80％，粒径为40-200nm，多分散指数不高于0.30，渗透压为250-400mOsm/kg；例如理化参数可以为pH值为7.2-7.6，包封率不低于90％，粒径为60-100nm，多分散指数不高于0.20，渗透压为300-400mOsm/kg。
其中，浓缩或稀释可以在去除杂质之前、之后或同时进行。去除杂质的方法可以采用现有各种方法，例如可以使用切相流***、中空纤维柱，在100K Da条件下超滤，超滤交换溶液为pH7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)。除菌的方法可以采用现有各种方法，例如可以在0.22μm滤器上过滤除菌。
siRNA缀合物
本公开提供了一种siRNA缀合物，所述siRNA缀合物含有上述siRNA以及缀合连接至该siRNA的缀合基团。
一般来说，所述缀合基团包含药学上可接受的至少一个靶向基团和任选的接头(linker)，并且，所述siRNA、所述接头和所述靶向基团依次连接。在一些实施方式中，所述靶向基团为1-6个。在一些实施方式中，所述靶向基团为2-4个。所述siRNA 分子可以非共价或共价缀合至所述缀合基团，例如可以共价缀合至所述缀合基团。 siRNA与缀合基团的缀合位点可以在siRNA正义链的3'端或5'端，也可在反义链的 5'端，还可以在siRNA的内部序列中。在一些实施方式中，所述siRNA与缀合基团的缀合位点在siRNA正义链的3'末端。
在一些实施方式中，所述缀合基团可以连接在核苷酸的磷酸基团、2'-位羟基或者碱基上。在一些实施方式中，所述缀合基团还可以连接在3'-位羟基上，此时核苷酸之间采用2'-5'磷酸二酯键连接。当缀合基团连接在siRNA链的末端时，所述缀合基团通常连接在核苷酸的磷酸基团上；当缀合基团连接在siRNA的内部序列时，所述缀合基团通常连接在核糖糖环或者碱基上。各种连接方式可以参考文献：Muthiah Manoharan et.al.siRNAconjugates carrying sequentially assembled trivalent N-acetylgalactosaminelinked through nucleosides elicit robust gene silencing in vivo inhepatocytes.ACS Chemical biology,2015,10(5):1181-7.
在一些实施方式中，所述siRNA与缀合基团间可以通过酸不稳定的、或可还原的化学键相连，在细胞内涵体的酸性环境下，这些化学键可降解，从而使siRNA成为自由状态。对于不可降解的缀合方式，缀合基团可连接在siRNA的正义链，从而尽量降低缀合对siRNA活性的影响。
在一些实施方式中，所述药学上可接受的靶向基团可以是siRNA给药领域常规使用的配体，例如WO2009082607A2中描述的各种配体，以引用的方式将其全部公开内容并入本文。
在一些实施方式中，所述药学上可接受的靶向基团可以选自以下靶向分子或其衍生物形成的配体中的一种或多种：亲脂分子，例如胆固醇、胆汁酸、维生素(例如维生素E)、不同链长的脂质分子；聚合物，例如聚乙二醇；多肽，例如透膜肽；适配体；抗体；量子点；糖类，例如乳糖、聚乳糖、甘露糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)；叶酸(folate)；肝实质细胞表达的受体配体，例如去唾液酸糖蛋白、去唾液酸糖残基、脂蛋白(如高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等)、胰高血糖素、神经递质(如肾上腺素)、生长因子、转铁蛋白等。
在一些实施方式中，所述的每个配体独立地选自一个能够与细胞表面受体结合的配体。在一些实施方式中，至少一个配体是能够与肝细胞表面受体结合的配体。在一些实施方式中，至少一个配体是能够与哺乳动物细胞表面受体结合的配体。在一些实施方式中，至少一个配体是能够与人肝细胞表面受体结合的配体。在一些实施方式中，至少一个配体是能够与肝表面去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)结合的配体。这些配体的种类为本领域技术人员所公知，其作用一般是与靶细胞表面的特异性受体相结合，介导与配体连接的siRNA递送至靶细胞。
在一些实施方式中，所述药学上可接受的靶向基团可以是与哺乳动物肝细胞表面上的去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)结合的任意一种配体。在一些实施方式中，每个配体独立地为去唾液酸糖蛋白，例如去唾液酸血清类粘蛋白(asialoorosomucoid， ASOR)或去唾液酸胎球蛋白(asialofetuin，ASF)。在一些实施方式中，所述配体为糖或糖的衍生物。
在一些实施方式中，至少一个配体是糖。在一些实施方式中，每个配体均是糖。在一些实施方式中，至少一个配体是单糖、多糖、修饰的单糖、修饰的多糖或糖衍生物。在一些实施方式中，至少一个所述配体可以是单糖，双糖或三糖。在一些实施方式中，至少有一个配体是修饰的糖。在一些实施方式中，每一个配体均为修饰的糖。在一些实施方式中，每个配体均独立地选自多糖、修饰的多糖、单糖、修饰的单糖、多糖衍生物或单糖衍生物。在一些实施方式中，每一个或至少一个配体选自于由以下糖所组成的组：葡萄糖及其衍生物、甘露聚糖及其衍生物、半乳糖及其衍生物、木糖及其衍生物、核糖及其衍生物、岩藻糖及其衍生物、乳糖及其衍生物、麦芽糖及其衍生物，***糖及其衍生物、果糖及其衍生物和唾液酸。
在一些实施方式中，每个所述配体可独立地选自D-吡喃甘露糖、L-吡喃甘露糖、D-***糖、D-呋喃木糖、L-呋喃木糖、D-葡萄糖、L-葡萄糖、D-半乳糖、L-半乳糖、α-D-呋喃甘露糖、β-D-呋喃甘露糖、α-D-吡喃甘露糖、β-D-吡喃甘露糖、α-D-吡喃葡萄糖、β-D-吡喃葡萄糖、α-D-呋喃葡萄糖、β-D-呋喃葡萄糖、α-D-呋喃果糖、α-D-吡喃果糖、α-D-吡喃半乳糖、β-D-吡喃半乳糖、α-D-呋喃半乳糖、β-D-呋喃半乳糖、葡糖胺、唾液酸、半乳糖胺、N-乙酰半乳糖胺、N-三氟乙酰半乳糖胺、N-丙酰半乳糖胺、 N-正丁酰半乳糖胺、N-异丁酰半乳糖胺、2-氨基-3-O-[(R)-1-羧乙基]-2-脱氧-β-D-吡喃葡萄糖、2-脱氧-2-甲基氨基-L-吡喃葡萄糖、4,6-二脱氧-4-甲酰胺基-2,3-二-O-甲基-D- 吡喃甘露糖、2-脱氧-2-磺氨基-D-吡喃葡萄糖、N-乙醇酰基-α-神经氨酸、5-硫代-β-D- 吡喃葡萄糖、2,3,4-三-O-乙酰基-1-硫代-6-O-三苯甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷甲酯、4-硫代-β-D-吡喃半乳糖、3,4,6,7-四-O-乙酰基-2-脱氧-1,5-二硫代-α-D-吡喃葡庚糖苷乙酯、 2,5-脱水-D-阿洛糖腈、核糖、D-核糖、D-4-硫代核糖、L-核糖或L-4-硫代核糖。所述配体的其它选择可参见例如CN105378082A的记载，以引用的方式将其全部公开内容并入本文。
在一些实施方式中，所述siRNA缀合物中药学上可接受的靶向基团可以是半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，其中，半乳糖或N-乙酰半乳糖胺分子可以是一价、二价、三价、四价。应当理解的是，这里所述的一价、二价、三价、四价分别指siRNA分子与含有作为靶向基团的半乳糖或N-乙酰半乳糖胺分子的缀合基团形成siRNA缀合物后，该siRNA缀合物中siRNA分子与半乳糖或N-乙酰半乳糖胺分子的摩尔比为1:1、 1:2、1:3或1:4。在一些实施方式中，所述药学上可接受的靶向基团是N-乙酰半乳糖胺。在一些实施方式中，当本公开所述的siRNA与含有N-乙酰半乳糖胺的缀合基团缀合时，N-乙酰半乳糖胺分子是三价或四价。在一些实施方式中，当本公开所述的 siRNA与含有N-乙酰半乳糖胺的缀合基团缀合时，N-乙酰半乳糖胺分子是三价。
靶向基团可经由合适的接头与siRNA分子相连，本领域技术人员可以根据靶向基团的具体类型选择合适的接头。这些接头、靶向基团的种类以及与siRNA的连接方式，可参见WO2015006740A2的公开内容，通过引用的方式将其整体内容并入本文。
在一些实施方式中，当所述靶向基团为N-乙酰半乳糖胺时，合适的接头可以为如式(301)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000261
其中，
k为1-3的整数；
LA为具有如式(302)所示结构的包含酰胺键的链状部分，每个所述LA在其两端分别与一个所述靶向基团和所述LC部分通过醚键相连接：
Figure RE-GDA0002653820800000262
LB为具有如式(303)所示结构的包含N-酰基吡咯烷的链状部分，所述链状部分在其一端具有羰基并与所述LC部分通过酰胺键相连接，在另一端具有氧基并与所述 siRNA通过磷酸酯键相连接：
Figure RE-GDA0002653820800000263
LC为基于羟甲基氨基甲烷、二羟甲基氨基甲烷或三羟甲基氨基甲烷的2-4价连接基团，所述LC经由氧原子与各个所述LA部分通过醚键相连接，并且经由氮原子与所述LB部分通过酰胺键相连接。
在一些实施方式中，当n＝3，LC为基于三羟甲基氨基甲烷的4价连接基团时，由作为接头的-(LA)3三羟甲基氨基甲烷-LB-连接N-乙酰半乳糖胺分子和siRNA分子所形成的siRNA缀合物，其结构如下式(304)所示：
Figure RE-GDA0002653820800000271
式中，双螺旋结构表示siRNA。
同样，siRNA与缀合基团的缀合位点可以在siRNA正义链的3'端或5'端，也可在反义链的5'端，还可以在siRNA的内部序列中。
在一些实施方式中，本公开所述siRNA的正义链3'末端通过接头-(LA)3三羟甲基氨基甲烷-LB-与三个N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)分子共价缀合，得到siRNA分子与 GalNAc分子的摩尔比为1:3的siRNA缀合物，下文也可将其称为(GalNAc)3-siRNA，其结构如下式(305)所示：
Figure RE-GDA0002653820800000272
其中，双螺旋结构表示所述siRNA，并且所述接头连接至所述siRNA的正义链3'末端。
在一些实施方式中，当所述靶向基团为N-乙酰半乳糖胺时，合适的接头可以为如式(306)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000281
其中，
l为0-3的整数；
*表示接头上通过醚键与靶向基团连接的位点；
#表示接头上通过磷酸酯键与siRNA连接的位点。
在一些实施方式中，当l＝2时，所述siRNA缀合物具有如式(307)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000282
其中，双螺旋结构表示所述siRNA，并且所述接头连接至所述siRNA的正义链3'末端。
上述siRNA缀合物可以通过现有技术中已经详细描述的方法进行合成。例如，WO2015006740A2中详细描述了多种siRNA缀合物的制备方法。通过本领域技术人员熟知的方式，获得本公开的siRNA缀合物。如WO2014025805A1中记载了式(305) 所示结构的制备方法，Rajeev等人在ChemBioChem 2015,16,903-908中描述了式(307) 所示结构的制备方法。
在一些实施方式中，所述siRNA缀合物具有如式(308)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000291
其中：
n1为选自1-3的整数，n3为选自0-4的整数；
m1、m2或m3独立地为选自2-10的整数；
R10、R11、R12、R13、R14或R15各自独立地为H，或选自于由以下基团所组成的组：C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基以及C1-C10烷氧基；
R3为式A59所示结构的基团：
Figure RE-GDA0002653820800000292
其中，E1为OH、SH或BH2，Nu为本公开的siRNA；
R2是长度为1-20个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、S(O)2、 C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中，R2可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基： C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、 -C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、 -N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、- NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2，-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、 -C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、 -SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、 -NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)；
每个L1是长度为1-70个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、 S(O)2、C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中，L1可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基：C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、 -C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、 -N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、- NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2，-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、 -C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、 -SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、 -NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)。
在一些实施方式中，L1可选自于由(A1)-(A26)基团或其任意组合所组成的组，其中(A1)-(A26)的结构和定义如下所示：
Figure RE-GDA0002653820800000301
Figure RE-GDA0002653820800000311
其中，j1为1-20的整数；j2为1-20的整数；
R'为C1-C10烷基；
Ra选自式(A27)-(A45)所示的基团或其任意组合所组成的组：
Figure RE-GDA0002653820800000312
Figure RE-GDA0002653820800000321
Rb为C1-C10烷基；
Figure RE-GDA0002653820800000322
表示基团共价连接的位点。
技术人员会理解的是，尽管为了方便起见，L1被定义为线性亚烷基，但是它可能不是线性基团或者名称不同，例如由于上述替换和/或取代而产生的胺或烯基。为了本公开内容的目的，L1的长度是连接两个连接点的链中的原子数。为此目的，将替换所述直链亚烷基的碳原子而得到的环(如亚杂环基或亚杂芳基)计为一个原子。
M1表示靶向基团，其定义和可选择的范围与上述靶向基团相同。在一些实施方式中，每个M1独立地选自对哺乳动物肝脏细胞表面上的去唾液酸糖蛋白受体具有亲合力的配体中的一种。
当M1为对哺乳动物肝脏细胞表面上的去唾液酸糖蛋白受体具有亲合力的配体时，在一些实施方式中，n1可以是1-3的整数，n3可以是0-4的整数，保证所述siRNA 缀合物中M1靶向基团的个数至少为2；在一些实施方式中，n1+n3≥2，这样可以使得 M1靶向基团的个数至少为3，从而使得M1靶向基团与肝表面去唾液酸糖蛋白受体更容易结合，进而促进所述siRNA缀合物通过内吞作用进入细胞。实验表明，当M1靶向基团的个数大于3个时，M1靶向基团与肝表面去唾液酸糖蛋白受体结合的容易程度增加并不明显，因此，从合成容易程度、结构/工艺成本和递送效率等多方面综合考虑，在一些实施方式中，n1为1-2的整数，n3为0-1的整数，且n1+n3＝2-3。
在一些实施方式中，m1、m2或m3独立地选自2-10的整数时，可以使多个M1靶向基团之间的空间位置适合M1靶向基团与肝表面去唾液酸糖蛋白受体的结合，为了使本公开提供的siRNA缀合物更为简单，更容易合成和/或降低成本，在一些实施方式中，m1、m2或m3各自独立地为2-5的整数，在一些实施方式中，m1＝m2＝m3。
本领域技术人员可以理解，当R10、R11、R12、R13、R14或R15各自独立地选自H、 C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基、以及C1-C10烷氧基中的一种时，不会改变本公开的 siRNA缀合物的性质，均可以实现本公开的目的。在一些实施方式中，R10、R11、R12、 R13、R14或R15各自独立地选自H、甲基或乙基。在一些实施方式中，R10、R11、R12、 R13、R14和R15均为H。
R3为式A59所示结构的基团，其中，E1为OH、SH或BH2，基于制备原料易获取性的考虑，在一些实施方式中，E1为OH或SH。
R2的选择是为了实现与含氮骨架上的N原子与A59的连接。在本公开的上下文中，“含氮骨架”是指连接有R10、R11、R12、R13、R14和R15的碳原子与N原子互相连接的链状结构。因此，R2可以是任何能够以适当方式将A59基团连接至含氮骨架上的N原子的连接基团。在一些实施方式中，在通过固相合成的工艺制备式(308)所示的siRNA缀合物的情况下，R2基团中需要同时含有与含氮骨架上的N原子连接的连接位点和与R3中的P原子相连接的连接位点。在一些实施方式中，R2中所述与含氮骨架上的N原子连接的位点与N原子形成酰胺键，所述与R3上的P原子连接的位点与P原子形成磷酸酯键；在一些实施方式中，R2可以是B5、B6、B5'或B6'：
Figure RE-GDA0002653820800000331
其中，
Figure RE-GDA0002653820800000332
表示基团共价连接的位点。
q2的取值范围可以是1-10的整数，在一些实施方式中，q2为1-5的整数。
L1的作用是将M1靶向基团与含氮骨架上的N连接，为式(308)所示的siRNA 缀合物提供肝靶向功能。在一些实施方式中，L1选自式A1-A26基团中的一种或多种的连接组合。在一些实施方式中，L1选自A1、A4、A5、A6、A8、A10、A11和A13 中的一种或多种的连接组合。在一些实施方式中，L1选自A1、A4、A8、A10和A11 中至少2个的连接组合。在一些实施方式中，L1选自A1、A8、A10中至少2个的连接组合。
在一些实施方式中，L1的长度可以为3-25个原子，3-20个原子、4-15个原子或 5-12个原子。在一些实施方式中，L1的长度为3个、4个、5个、6个、7个、8个、 9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20 个、21个、22个、23个、24个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、55个、 60个原子。
在一些实施方式中，j1为2-10的整数，在一些实施方式中，j1为3-5的整数。在一些实施方式中，j2为2-10的整数，在一些实施方式中，j2为3-5的整数。R'为 C1-C4烷基，在一些实施方式中，R'为甲基、乙基和异丙基中的一种。Ra为A27、A28、 A29、A30和A31中的一种，在一些实施方式中，Ra为A27或A28。Rb为C1-C5烷基，在一些实施方式中，Rb为甲基、乙基、异丙基和丁基中的一种。在一些实施方式中，在式A1-A26中各自对j1、j2、R'、Ra、Rb进行选择，以实现M1靶向基团与含氮骨架上的N原子连接，并使M1靶向基团之间的空间位置更适合M1靶向基团与肝表面去唾液酸糖蛋白受体结合。
在一些实施方式中，该siRNA缀合物具有式(403)、(404)、(405)、(406)、(407)、(408)、(409)、(410)、(411)、(412)、(413)、(414)、(415)、(416)、(417)、(418)、 (419)、(420)、(421)或(422)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000341
Figure RE-GDA0002653820800000351
Figure RE-GDA0002653820800000361
Figure RE-GDA0002653820800000371
Figure RE-GDA0002653820800000381
Figure RE-GDA0002653820800000391
Figure RE-GDA0002653820800000401
Figure RE-GDA0002653820800000411
在一些实施方式中，式A59中的P原子可以连接到siRNA序列中任何可能的位置，例如，式A59中的P原子可以连接到siRNA正义链或反义链的任何一个核苷酸上；在一些实施方式中，式A59中的P原子连接到siRNA正义链的任何一个核苷酸上。在一些实施方式中，式A59中的P原子连接到siRNA正义链或反义链的端部；在一些实施方式中，式A59中的P原子连接到siRNA正义链的端部。所述端部指所述正义链或所述反义链中从其一端起算的前4个核苷酸。在一些实施方式中，式A59 中的P原子连接到siRNA正义链或反义链的末端；在一些实施方式中，式A59中的 P原子连接到siRNA正义链的3'末端。在连接至siRNA的正义链的上述位置的情况下，式(308)所示的siRNA缀合物进入细胞后，在解旋时，可以释放出单独的siRNA反义链，以阻断HBVmRNA翻译蛋白质的过程，抑制HBV基因表达。
在一些实施方式中，式A59中的P原子可以连接到siRNA中的核苷酸上任何可能的位置，例如，核苷酸的5'位、核苷酸的2'位、核苷酸的3'位或核苷酸的碱基上。在一些实施方式中，式A59中的P原子可通过形成磷酸二酯键连接至所述siRNA中的核苷酸的2'位、3'位或5'位。在一些实施方式中，式A59中的P原子连接在siRNA 正义链3'末端核苷酸的3'羟基脱氢后形成的氧原子上(此时，A59中的P原子也可以看作是siRNA中含有的磷酸基团中的P原子)，或者式A59中的P原子通过取代siRNA 正义链中的一个核苷酸的2'-羟基中的氢与核苷酸连接，或者式A59中的P原子通过取代siRNA正义链5'末端核苷酸的5'羟基中的氢与核苷酸连接。
本公开的发明人意外发现，本公开的siRNA缀合物在具有显著提高的血浆中稳定性、低脱靶效应的同时，还表现出并未明显降低的HBVmRNA沉默活性。在一些实施方式中，本公开的siRNA可以为表1a-1b中示出的siRNA中的一种。含有这些 siRNA的siRNA缀合物表现出更高的HBVmRNA沉默活性。
表1a本公开的第一种siRNA序列
Figure RE-GDA0002653820800000421
Figure RE-GDA0002653820800000431
表1b本公开的第二种siRNA序列
Figure RE-GDA0002653820800000432
Figure RE-GDA0002653820800000441
Figure RE-GDA0002653820800000451
其中，大写字母C、G、U、A表示核苷酸的碱基组成；小写字母m表示该字母 m左侧相邻的一个核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；小写字母f表示该字母f左侧相邻的一个核苷酸为氟代修饰的核苷酸；小写字母s表示该字母左右两个核苷酸之间为硫代磷酸酯基连接；P1表示该P1右侧相邻的一个核苷酸为5'-磷酸核苷酸或5'-磷酸类似物修饰的核苷酸。在一些实施方式中，P1是表示具体修饰的VP、Ps或P，其中，字母组合VP表示该字母组合VP右侧相邻的一个核苷酸为乙烯基磷酸酯 (5'-(E)-vinylphosphonate，E-VP)修饰的核苷酸，字母组合Ps表示该字母组合Ps右侧相邻的一个核苷酸为硫代磷酸酯修饰的核苷酸，大写字母P表示该字母P右侧相邻的一个核苷酸为5'-磷酸核苷酸。
本公开所述siRNA或siRNA缀合物中，每个相邻核苷酸之间由磷酸二酯键或硫代磷酸二酯键连接，磷酸二酯键或硫代磷酸二酯键中的非桥接氧原子或硫原子带有负电荷，它可以以羟基或巯基的形式存在，羟基或巯基中的氢离子也可以部分或全部被阳离子取代。所述阳离子可以是任意的阳离子，如金属阳离子，铵离子NH4 +，有机铵阳离子中的一种。出于提高溶解性考虑，在一种实施方式中，所述阳离子选自碱金属离子、三级胺形成的铵阳离子和季铵阳离子中的一种或多种。碱金属离子可以是 K+和/或Na+，三级胺形成的阳离子可以是三乙胺形成的铵离子和/或N,N-二异丙基乙胺形成的铵离子。因此，本公开所述siRNA或siRNA缀合物可以至少部分以盐的形式存在。在一种方式中，磷酸二酯键或硫代磷酸二酯键中的非桥接氧原子或硫原子至少部分与钠离子结合，本公开所述siRNA或siRNA缀合物以钠盐或部分钠盐的形式存在。
本领域技术人员清楚知晓的是，可以通过使用具有相应修饰的核苷单体来将修饰的核苷酸基团引入本公开所述的siRNA中。制备具有相应修饰的核苷单体的方法及将修饰的核苷酸基团引入siRNA的方法也是本领域技术人员所熟知的。所有修饰的核苷单体均可以商购得到或者采用已知方法制备得到。
式(308)所示的siRNA缀合物的制备
可以采用任意合理的合成路线制备式(308)所示的siRNA缀合物。
在一些实施方式中，式(308)所示的siRNA缀合物可以采用如下方法制备，该方法包括在亚磷酰胺固相合成的条件下，分别按照siRNA正义链和反义链的核苷酸种类和顺序，按照3'到5'的方向将核苷单体依次连接，每个核苷单体的连接包括脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化四步反应；分离出siRNA的正义链和反义链，退火，其中，所述siRNA为上述本公开的siRNA；
并且，该方法还包括在偶联反应条件和偶联试剂存在下，将式(321)所示的化合物与核苷单体或连接在固相载体上的核苷酸序列接触，使式(321)所示的化合物经偶联反应连接至核苷酸序列。下文中，式(321)所示的化合物也称作缀合分子。
Figure RE-GDA0002653820800000461
其中：
R4为能够结合至式(308)所示的化合物中Nu代表的siRNA的基团。在一些实施方式中，R4为能够通过共价键结合至Nu代表的siRNA的基团。在一些实施方式中， R4为能够经反应而通过磷酸二酯键缀合至Nu代表的siRNA的任意官能团的基团；
每个S1独立地是M1中全部活性羟基被YCOO-基团取代而形成的基团，其中，每个Y独立地选自甲基、三氟甲基、二氟甲基、一氟甲基、三氯甲基、二氯甲基、一氯甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基、卤代苯基以及烷基苯基中的一种；在一些实施方式中，Y为甲基。
n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L1、M1各自的定义和可选择的范围如前所述。
R4的选择是为了实现与含氮骨架上的N原子的连接，并且为合成式(308)所示的siRNA缀合物提供合适的反应位点。在一些实施方式中，R4中包括R2连接基团或经保护的R2连接基团，以及可通过反应与siRNA形成A59所示结构的官能团。
在一些实施方式中，R4包含可与Nu代表的siRNA或核苷单体上的基团形成亚磷酸酯的第1官能团以及可与羟基或氨基反应形成共价键的第2官能团或者含有由所述共价键连接的固相载体。在一些实施方式中，所述第1官能团为亚磷酰胺、羟基或被保护的羟基。在一些实施方式中，所述第2官能团为亚磷酰胺、羧基或羧酸盐。在一些实施方式中，所述第2官能团为经由共价键连接至分子其他部分的固相载体，所述共价键由羟基或氨基形成。在一些实施方式中，所述固相载体经由磷酸酯键、羧酸酯键或酰胺键连接。在一些实施方式中，所述固相载体为树脂。
在一些实施方式中，所述第1官能团含有羟基、-ORk或式(C3)所示的基团；所述第2官能团含有式(C1)、(C2)、(C3)、(C1')或(C3')所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000471
式中，q1为1-4的整数，X为O或NH，M+为阳离子，Rk为羟基保护基团，SPS表示固相载体，
Figure RE-GDA0002653820800000472
表示基团共价连接的位点。
在一些实施方式中，所述第1官能团含有亚磷酰胺基团，如式(C3)所示，该亚磷酰胺基团可以与核苷酸上的任意位置的羟基，如2'位羟基或3'位羟基发生偶联反应形成亚磷酸酯，并经氧化或硫化形成式A59所示的磷酸二酯键或硫代磷酸酯键，将缀合分子缀合至siRNA。此时，即使所述第2官能团并不存在，式(321)所示的化合物也能够缀合至核苷酸，不影响式(308)所示的siRNA缀合物的获得。在此情况下，在经由亚磷酰胺固相合成等方法获得siRNA的正义链或反义链后，使式(321) 所示的化合物与核苷酸序列中末端核苷酸上的羟基反应，并在后续的氧化或硫化过程中形成磷酸二酯键连接或硫代磷酸酯连接，将式(321)所示的化合物缀合至siRNA。
在一些实施方式中，所述第1官能团含有被保护的羟基。在一些实施方式中，所述第2官能团包含可与固相载体反应的基团，所述反应提供包含固相载体的缀合分子。在一些实施方式中，所述第2官能团含有羧基、羧酸盐或亚磷酰胺，如式(C1)、(C2) 或(C3)所示，当所述第2官能团包含羧基或羧酸盐时，式(321)所示的化合物与固相载体，例如树脂上的羟基或氨基进行酯化反应或酰胺化反应，形成经羧酸酯键连接的包含固相载体的缀合分子。当所述第2官能团包含亚磷酰胺官能团时，式(321) 所示的化合物与通用固相载体，例如树脂上的羟基发生偶联反应，并经氧化形成经磷酸二酯键连接的包含固相载体的缀合分子。随后，以上述连接固相载体后的产物作为起始，按照亚磷酰胺固相合成方法依次连接核苷单体，获得连接有缀合基团的siRNA 的正义链或反义链。在亚磷酰胺固相合成过程中，所述第1官能团发生脱保护，随后在偶联反应条件下与核苷单体上的亚磷酰胺基团发生偶联。
在一些实施方式中，所述第1官能团含有羟基或被保护的羟基；所述第2官能团含有经羧酸酯键连接的固相载体或经酰胺键连接的固相载体、或者经磷酸酯键连接的固相载体，如式(C1')或(C3')所示。此时，由式(321)所示的化合物代替固相载体作为起始，按照亚磷酰胺固相合成方法依次连接核苷单体，获得连接有缀合基团的siRNA的正义链或反义链。
在一些实施方式中，羧酸盐可以表示为-COO-M+，其中，M+是阳离子，例如选自金属阳离子，铵阳离子NH4 +，有机铵阳离子中的一种。在一种实施方式中，所述金属离子选自碱金属离子中的一种，如K+或Na+。出于提高溶解性、使反应顺利进行的考虑，在一些实施方式中，有机铵离子为三级胺形成的铵阳离子或季铵阳离子，如，三乙胺形成的铵离子或N,N-二异丙基乙胺形成的铵离子。在一些实施方式中，羧酸盐是三乙胺羧酸盐或N,N-二异丙基乙胺羧酸盐。
在一些实施方式中，R4含有式(B9)、(B10)、(B9')、(B10')、(B11)、(B12)、 (B11')或(B12')所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000481
其中，q1为1-4的整数，q2为1-10的整数，X为O或NH，M+为阳离子，Rk为羟基保护基团，SPS表示固相载体，
Figure RE-GDA0002653820800000492
表示基团共价连接的位点。在一些实施方式中， q1为1或2。在一些实施方式中，q2为1-5的整数。在一些实施方式中，R4含有式(B9) 或(B10)所示的结构。在一些实施方式中，R4含有式(B11)或(B12)所示的结构。
在一些实施方式中，Rk是Tr(三苯甲基)、MMTr(4-甲氧基三苯甲基)、DMTr (4,4'-双甲氧基三苯甲基)、TMTr(4,4',4″-三甲氧基三苯甲基)中的一种或多种。在一些实施方式中，Rk可以是DMTr，即4,4'-双甲氧基三苯甲基(4,4'-dimethoxytrityl)。
L1的定义如前所述。
在一些实施方式中，L1被用于将M1靶向基团连接至含氮骨架上的N原子，从而为式(308)所示的siRNA缀合物提供肝靶向功能。在一些实施方式中，L1包含式(A1) -式(A26)中的任一个或其组合。
根据上述描述，本领域技术人员容易理解的是，相较于本领域公知的亚磷酰胺固相合成方法而言，可通过上述第1官能团以及任选的第2官能团，获得将缀合分子连接至核苷酸序列的任意可能的位置的式(308)所示的siRNA缀合物，例如，缀合分子连接至核苷酸序列的端部，缀合分子连接至核苷酸序列的末端。相应地，除非另有说明，以下涉及siRNA缀合物和/或缀合分子的制备的描述中，当提及“脱保护”、“偶联”、“盖帽”、“氧化”、“硫化”等反应时，应当理解为本领域公知的亚磷酰胺核酸固相合成方法中所涉及的反应条件和试剂也同样适用于这些反应。示例性的反应条件和试剂将在后文详细描述。
在一些实施方式中，每个S1独立地是M1。在一些实施方式中，每个S1独立地是 M1中至少一个活性羟基被羟基保护基团保护而形成的基团。在一些实施方式中，每个S1独立地是M1中任何存在的活性羟基全部被羟基保护基团保护而形成的基团。在一些实施方式中，任何本领域技术人员已知的羟基保护基团均可被用于保护M1中的活性羟基。在一些实施方式中，被保护的羟基可以式YCOO-表示，其中，每个Y独立地选自于由C1-C10烷基和C6-C10芳基所组成的组，所述C1-C10烷基和C6-C10芳基任选地被一个或多个取代基取代，所述取代基选自于由卤素和C1-C6烷基所组成的组。在一些实施方式中，每个Y独立地选自于由以下基团所组成的组：甲基、三氟甲基、二氟甲基、单氟甲基、三氯甲基、二氯甲基、一氯甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基、卤苯基，以及C1-C6烷基苯基。
在一些实施方式中，每个S1各自独立地选自于由式A46-A54所组成的组：
Figure RE-GDA0002653820800000491
Figure RE-GDA0002653820800000501
在一些实施方式中，S1为式A49或A50。
在一些实施方式中，每个Y独立地选自甲基、三氟甲基、二氟甲基、一氟甲基、三氯甲基、二氯甲基、一氯甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基、卤代苯基以及烷基苯基中的一种；在一些实施方式中，Y为甲基。
如前所述，式(308)所示的siRNA缀合物的制备方法还包括以下步骤：合成siRNA的另一链(例如，当上述步骤合成了连接有缀合分子的siRNA正义链时，还包括按照固相合成方法合成siRNA的反义链，反之亦然)，分离正义链和反义链，以及退火。具体地，在分离步骤中，连接至核苷酸序列和/或缀合分子的固相载体被切割下来，同时必要的保护基团被脱除(此时，式(321)所示的化合物中的各S1基团转化为对应的M1靶向基团)，获得连接有缀合分子的siRNA正义链(或反义链)以及对应的反义链(或正义链)，正义链与反义链退火形成双链RNA结构，获得式(308)所示的siRNA缀合物。
在一些实施方式中，式(308)所示的siRNA缀合物的制备方法包含以下步骤：在偶联反应条件和偶联试剂存在下，将式(321)所示的化合物与正义链或反义链的 3'端的第一个核苷单体接触，使式(321)所示的化合物连接上序列中第一个核苷酸，在亚磷酰胺固相合成的条件下，按照期望的正义链或反义链核苷酸种类和顺序，按照 3'到5'的方向将核苷单体依次连接，合成siRNA的正义链或反义链；其中，式(321) 所示的化合物为R4中含有第1官能团和第2官能团，第1官能团含有被保护的羟基，第2官能团具有如式(C1')或(C3')所示结构的化合物，与第一个核苷单体连接前，式(321)所示的化合物经过脱保护；每个核苷单体的连接包括脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化四步反应；得到连接有缀合基团的核酸的正义链或反义链；在亚磷酰胺固相合成的条件下，按照反义链或正义链核苷酸种类和顺序，按照3'到5'的方向将核苷单体依次连接，合成核酸的反义链或正义链；每个核苷单体的连接包括脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化四步反应；脱除保护基并与固相载体切割，分离纯化获得正义链和反义链，退火。
在一些实施方式中，式(308)所示的siRNA缀合物的制备方法包含以下步骤：按照该双链siRNA中正义链或反义链的核苷酸种类和顺序，按照3'到5'的方向将核苷单体依次连接，合成正义链和反义链，每个核苷单体的连接包括脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化四步反应，得到连接在固相载体上的正义链和连接在固相载体上的反义链；在偶联反应条件和偶联试剂存在下，将式(321)所示的化合物与连接在固相载体上的正义链或连接在固相载体上的反义链接触，将式(321)所示的化合物连接至正义链或反义链，其中，式(321)所示的化合物是R4中含有第1官能团，第1官能团为亚磷酰胺基团的式(321)所示的化合物；脱除保护基并与固相载体切割，分别分离纯化，获得siRNA的正义链或反义链，退火，其中，所述siRNA的正义链或反义链上连接有缀合基团。
在一些实施方式中，式A59中的P原子连接至siRNA中的正义链的3'末端，式 (308)所示的siRNA缀合物的制备方法包括：
(1)脱除式(321)所示的化合物(其中，式(321)所示的化合物为R4中含有第1 官能团和第2官能团，第1官能团含有被保护的羟基ORk，第2官能团具有如式(C1') 或(C3')所示结构的化合物)中的羟基保护基团Rk；在偶联反应条件和偶联试剂存在下，将脱保护得到的产物与核苷单体接触，得到通过缀合分子连接至固相载体的核苷单体；
(2)以该通过缀合分子连接至固相载体的核苷单体起始，按照3'-5'的方向通过亚磷酰胺固相合成方法合成siRNA的正义链；
(3)通过亚磷酰胺固相合成方法，合成siRNA的反义链；
(4)分离出siRNA的正义链和反义链并退火，获得式(308)所示的siRNA缀合物。
其中，在步骤(1)中，脱除上述式(321)所示的化合物中的保护基团Rk的方法包括在脱保护条件下，将式(321)所示的化合物与脱保护试剂接触。脱保护条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应时间为30-300秒，在一些实施方式中为50-150秒，脱保护试剂可以选自三氟乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、一氯乙酸中的一种或多种，在一些实施方式中为二氯乙酸。脱保护试剂与式(321)所示的化合物的摩尔比为10:1-1000:1，在一些实施方式中为50:1-500:1。
所述偶联反应条件和偶联试剂可使用任何适合于上述偶联反应的条件和试剂。在一些实施方式中，可使用与所采用的固相合成方法中的偶联反应相同的条件与试剂。
在一些实施方式中，所述偶联反应的条件包括反应温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃。式(321)所示的化合物与核苷单体的摩尔比为1:1-1:50，在一些实施方式中为1:2-1:5；式(321)所示的化合物和偶联试剂的摩尔比可以为1:1-1:50，在一些实施方式中为1:3-1:10，反应时间为200-3000秒，在一些实施方式中为500-1500 秒。偶联试剂选自1H-四氮唑、5-乙硫基1H-四氮唑、5-苄硫基1H-四氮唑中的一种或多种，在一些实施方式中为5-乙硫基1H-四氮唑。所述偶联反应可在有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自无水乙腈、无水DMF、无水二氯甲烷中的一种或多种，在一些实施方式中为无水乙腈。相对于式(321)所示的化合物，所述有机溶剂的用量为 3-50L/mol，在一些实施方式中为5-20L/mol。
在步骤(2)中，通过亚磷酰胺核酸固相合成的方法，利用上述步骤制备的通过缀合分子连接至固相载体的核苷单体起始，按照3'-5'的方向合成第二种siRNA缀合物的正义链SS。此时，缀合基团连接至所得到的正义链的3'末端。
步骤(2)和(3)中所述固相合成的其它条件，包括核苷单体脱保护条件，脱保护试剂种类和用量，偶联反应条件，偶联试剂的种类和用量，盖帽反应的条件，盖帽试剂的种类和用量，氧化反应条件，氧化试剂种类和用量，硫化反应条件，硫化试剂种类和用量采用本领域中常规使用的各种试剂、用量和条件。
例如，在一些实施方式中，步骤(2)和(3)中所述固相合成可使用如下条件：
核苷单体脱保护条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应时间为30-300秒，在一些实施方式中为50-150秒，脱保护试剂可以选自三氟乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、一氯乙酸、中的一种或多种，在一些实施方式中为二氯乙酸。脱保护试剂与固相载体上4,4'-二甲氧基三苯甲基保护基的的摩尔比可以为2:1-100:1，在一些实施方式中为3:1-50:1。
偶联反应条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，固相载体上连接的核酸序列与核苷单体的摩尔比可以为1:1-1:50，在一些实施方式中为1:5-1:15；固相载体上连接的核酸序列和偶联试剂的摩尔比为1:1-1:100，在一些实施方式中为 1:50-1:80，反应时间和偶联试剂的选择与前述相同。
盖帽反应条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应时间为 5-500秒，在一些实施方式中为10-100秒，盖帽试剂的选择与前述相同。盖帽试剂的总量与固相载体上连接的核酸序列的摩尔比为1:100-100:1，在一些实施方式中为 1:10-10:1。在盖帽试剂使用等摩尔量的乙酸酐与N-甲基咪唑的情况下，乙酸酐、N- 甲基咪唑以及固相载体上连接的核酸序列的摩尔比可为1:1:10-10:10:1，在一些实施方式中为1:1:2-2:2:1。
氧化反应条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应时间为 1-100秒，在一些实施方式中为5-50秒，氧化试剂在一些实施方式中为碘(在一些实施方式中，以碘水的形式提供)。氧化试剂与偶联步骤中固相载体上连接的核酸序列的摩尔比可以为1:1-100:1，在一些实施方式中为5:1-50:1。在一些实施方式中，所述氧化反应在四氢呋喃:水:吡啶＝3:1:1-1:1:3的混合溶剂中进行。硫化反应条件包括温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应时间为50-2000秒，在一些实施方式中为100-1000秒，硫化试剂在一些实施方式中为氢化黄原素。硫化试剂与偶联步骤中固相载体上连接的核酸序列的摩尔比为10:1-1000:1，在一些实施方式中为 10:1-500:1。在一些实施方式中，所述硫化反应在乙腈:吡啶＝1:3-3:1的混合溶剂中进行。
在将所有核苷单体连接之后，退火之前，该方法还包括分离出siRNA的正义链和反义链。分离的方法为本领域技术人员所公知，一般包括将合成得到的核苷酸序列从固相载体上切割下来，脱除碱基上、磷酸基上和配体上的保护基团，纯化和脱盐。
将合成得到的核苷酸序列从固相载体上切割下来，并脱除碱基上、磷酸基上和配体上的保护基团可按照siRNA合成中常规的切割和脱保护方法进行。例如，将得到的连接有固相载体的核苷酸序列与浓氨水接触；在脱保护的过程中，A46-A54基团的保护基团YCOO-转化为羟基，S1基团转化为相应的M1基团，生成式(308)所示的 siRNA缀合物。其中，所述浓氨水可以是25-30重量％的氨水，浓氨水的用量与目标 siRNA序列相比可以为0.2ml/μmol-0.8ml/μmol。
在所合成的核苷酸序列上存在至少一个2'-TBDMS保护时，所述方法还包括将脱除了固相载体的核苷酸序列与三乙胺三氢氟酸盐接触，以脱除该2'-TBDMS保护。此时，所得到的目标siRNA序列中的相应核苷酸具有游离的2'-羟基。三乙胺三氢氟酸盐纯品的用量与目标siRNA序列相比可以为0.4ml/μmol-1.0ml/μmol。这样即可得到式(308)所示的siRNA缀合物。
纯化和脱盐的方法是本领域技术人员熟知的。例如，可利用制备型离子色谱纯化柱，通过NaBr或NaCl的梯度洗脱，完成核酸的纯化；产品收集合并后，可采用反相色谱纯化柱进行脱盐。
这样得到的式(308)所示的siRNA缀合物中，核苷酸之间的磷酸二酯键或硫代磷酸二酯键中的非桥接氧原子或硫原子基本与钠离子结合，式(308)所示的siRNA 缀合物基本以钠盐形式存在。可以采用熟知的离子交换方法，用氢离子和/或其他阳离子取代所述钠离子，得到其他形式的式(308)所示的siRNA缀合物。所述阳离子如前所述。
在合成过程中，可随时对核酸序列的纯度和分子量进行检测，更好地把控合成质量，此类检测的方法为本领域技术人员所公知。例如，可通过离子交换色谱检测核酸纯度，并通过液质联用色谱(LC-MS)测定分子量。
退火的方法也是本领域技术人员熟知的。例如，可简单地将所合成的正义链(S链)与反义链(AS链)以等摩尔比混合在注射用水中加热至70-95℃，随后室温冷却，使其通过氢键形成双链结构。这样即可得到式(308)所示的siRNA缀合物。
在获得所述siRNA缀合物后，在一些实施方式中，还可利用例如液质联用色谱等方法，通过分子量检测等方式对所合成的式(308)所示的siRNA缀合物进行表征，确定所合成的siRNA缀合物为目标设计的式(308)所示的siRNA缀合物，且所合成的siRNA的序列为期望的siRNA的序列，例如为表1a-表1b中所列的序列之一。
式(321)所示化合物可以通过以下制备方法得到：该方法包括在有机溶剂中，在酯化反应条件下，以及在碱和酯化催化剂存在下，将式(313)所示化合物与环状酸酐接触，离子交换，分离得到式(321)所示化合物：
Figure RE-GDA0002653820800000541
其中，n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L1、S1各自的定义和可选择的范围如前所述；
R6为提供式(321)中R4的基团；在一些实施方式中，R6具有式(A61)所示的结构：
Figure RE-GDA0002653820800000542
其中，Ri为能够实现与含氮骨架上的N原子连接、与RkO连接并且连接有一个游离羟基的任意基团，Rk为羟基保护基团。此时，所获得的是R4中含有作为羟基保护基团的第1官能团和第2官能团，所述第2官能团含有如式(C1)或(C2)所示结构的式(321)所示的化合物。
所述酯化反应条件包括反应温度为0-100℃，反应时间为8-48小时，在一些实施方式中，所述酯化反应条件为反应温度为10-40℃，反应时间为20-30小时。
在一些实施方式中，所述有机溶剂包含环氧类溶剂、醚类溶剂、卤代烷类溶剂、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种。在一些实施方式中，所述环氧类溶剂为二氧六环和/或四氢呋喃，所述醚类溶剂为***和/或甲基叔丁基醚，所述卤代烷类溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的一种或多种。在一些实施方式中，所述有机溶剂为二氯甲烷。相对于所述式(313)所示化合物，所述有机溶剂的用量为3-50L/mol，在一些实施方式中为5-20L/mol。
在一些实施方式中，所述环状酸酐为丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐或庚二酸酐中的一种，在一些实施方式中为丁二酸酐。所述环状酸酐与所述式(313)所示化合物的摩尔比为1:1-10:1，在一些实施方式中为2:1-5:1。
所述酯化催化剂可以是任何对该酯化反应起到催化作用的催化剂，例如该催化剂可以是4-二甲氨基吡啶。所述催化剂与式(313)所示化合物的摩尔比为1:1-10:1，在一些实施方式中为2:1-5:1。
在一些实施方式中，所述碱可以是任意的无机碱，有机碱或者它们的结合。考虑溶解性和产物稳定性，所述碱可以是例如三级胺。在一些实施方式中，所述三级胺为三乙胺或N,N-二异丙基乙胺。所述三级胺与式(313)所示化合物的摩尔比为1:1-20:1，在一些实施方式中为3:1-10:1。
所述离子交换作用是将式(321)所示的化合物转化为期望的羧酸或羧酸盐的形式，离子交换的方法为本领域技术人员所公知，可以使用合适的离子交换溶液和交换条件，得到具有M+阳离子的缀合分子，在此不做详述。在一些实施方式中，所述离子交换反应使用三乙胺磷酸盐溶液进行，所述三乙胺磷酸盐溶液的浓度为0.2-0.8M，在一些实施方式中，所述三乙胺磷酸盐溶液的浓度为0.4-0.6M，相对于式(313)所示的化合物，所述三乙胺磷酸盐溶液的用量为3-6L/mol，在进一步的实施方式中为 4-5L/mol。
可使用任何合适的分离方法从反应混合物中分离式(321)所示的化合物。在一些实施方式中，可通过蒸发除去溶剂、随后通过色谱方法分离式(321)所示的化合物，例如，可使用如下两种色谱条件进行分离：(1)正相纯化硅胶：200-300目硅胶填料，使用含1wt‰三乙胺的二氯甲烷:甲醇＝100:18-100:20梯度洗脱；或者(2)反相纯化：C18、C8反相填料，使用甲醇:乙腈＝0.1:1-1:0.1梯度洗脱。在一些实施方式中，可以直接除去溶剂得到式(321)所示的化合物粗产品，该粗产品可以直接用于后续反应。
在一些实施方式中，式(321)所示的化合物的制备方法还进一步包括在缩合反应条件下，在有机溶剂中，在缩合剂、缩合催化剂和三级胺的存在下，将上述离子交换反应得到的产物进一步与含有氨基或羟基的固相载体进行接触。此时，所获得的是 R4中含有第1官能团和第2官能团，第1官能团含有羟基保护基团，第2官能团含有如式(C1')所示结构的式(321)所示的化合物。
所述固相载体为固相合成siRNA中所用的载体中的一种，其中的一些为本领域技术人员所公知。例如,所述固相载体可以选自含有活性羟基或氨基官能团的固相载体，在一些实施方式中，所述固相载体为氨基树脂或羟基树脂。在一些实施方式中，所述氨基或羟基树脂具有如下参数：粒径100-400目(mesh)，表面氨基或羟基载量为0.2-0.5mmol/g。所述式(321)所示化合物与固相载体的用量比为10-400μmol化合物/每克固相载体(μmol/g)。在一些实施方式中，所述式(321)所示化合物与固相载体的用量比为50-200μmol/g。
所述有机溶剂可以是本领域技术人员已知的任何合适的溶剂或混合溶剂。在一些实施方式中，所述有机溶剂为乙腈、环氧类溶剂、醚类溶剂、卤代烷类溶剂、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种。在一些实施方式中，所述环氧类溶剂为二氧六环和/或四氢呋喃，所述醚类溶剂为***和/或甲基叔丁基醚，所述卤代烷类溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的一种或多种。在一些实施方式中，所述有机溶剂为乙腈。相对于式(321)所示的化合物，所述有机溶剂的用量为20-200L/mol，在一些实施方式中为50-100L/mol。
在一些实施方式中，所述缩合剂可以是苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸酯/盐(benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidino phosphonium hexafluorophosphate，PyBop)、 3-二乙氧基磷酰基-1,2,3-苯唑4(3H)-酮(3-(Diethoxyphosphoryloxy)-1,2,3-benzotriazin-4(3H)-one，DEPBT)和/或O-苯并***-四甲基脲六氟磷酸酯/盐(O-benzotriazol-1-yl-tetramethyluronium hexafluorophosphate)，在一些实施方式中，所述缩合剂为O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐/酯。所述缩合剂与式(321)所示化合物的摩尔比为1:1-20:1，在其它实施方式中为1:1-5:1。
在一些实施方式中，所述三级胺为三乙胺和/或N,N-二异丙基乙胺，在一些实施方式中为N,N-二异丙基乙胺；所述三级胺与式(321)所示化合物的摩尔比为1:1-20:1，在一些实施方式中为1:1-5:1。
在一些实施方式中，式(321)所示的化合物的制备方法还可以包括在盖帽反应条件下，在有机溶剂中，将得到的缩合产物与盖帽试剂和酰化催化剂接触，分离得到式(321)所示化合物。所述盖帽反应的作用在于除去任何尚未反应完全的活性反应官能团，以避免在后续反应中产生不必要的副产物。所述盖帽反应的条件包括反应温度为0-50℃，在一些实施方式中为15-35℃，反应的时间为1-10h，在一些实施方式中为3-6h。盖帽试剂可以使用siRNA固相合成中所使用的盖帽试剂，siRNA固相合成中所使用的盖帽试剂为本领域技术人员所公知。
在一些实施方式中，所述盖帽试剂由盖帽试剂1(cap1)和盖帽试剂2(cap2) 组成，其中，盖帽试剂1为N-甲基咪唑，在一些实施方式中以N-甲基咪唑的吡啶/ 乙腈混合溶液形式提供，其中，吡啶与乙腈的体积比为1:10-1:1，在一些实施方式中为1:3-1:1，吡啶与乙腈的总体积与N-甲基咪唑的体积比为1:1-10:1，在一些实施方式中为3:1-7:1。所述盖帽试剂2为乙酸酐。在一些实施方式中，所述盖帽试剂2以乙酸酐的乙腈溶液形式提供，其中，乙酸酐和乙腈的体积比为1:1-1:10，在进一步的实施方式中为1:2-1:6。
在一些实施方式中，所述N-甲基咪唑的吡啶/乙腈混合溶液的体积与式(321)所示的化合物的质量之比为5ml/g-50ml/g，在一些实施方式中为15ml/g-30ml/g。所述乙酸酐的乙腈溶液的体积与式(321)所示的化合物的质量之比为0.5ml/g-10ml/g，在一些实施方式中为1ml/g-5ml/g。
在一些实施方式中，盖帽试剂使用等摩尔量的乙酸酐与N-甲基咪唑。在一些实施方式中，所述有机溶剂为乙腈、环氧类溶剂、醚类溶剂、卤代烷类溶剂、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种。在一些实施方式中，所述有机溶剂为乙腈。相对于式(321)所示的化合物，所述有机溶剂的用量为 10-50L/mol，在一些实施方式中为5-30L/mol。
在一些实施方式中，所述酰化催化剂可以选自任何可用于酯化缩合或酰胺化缩合的催化剂，例如碱性杂环化合物。在一些实施方式中，所述酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。所述催化剂与式(321)所示化合物的质量之比为0.001:1-1:1，在一些实施方式中为0.01:1-0.1:1。
在一些实施方式中，可使用任何合适的分离方法从反应混合物中分离式(321) 所示的化合物。在一些实施方式中，可通过以有机溶剂充分洗涤，并过滤，去除未反应的反应物、过量的盖帽试剂及其它杂质，得到式(321)所示的化合物，所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、甲醇，在一些实施方式中为乙腈。
在一些实施方式中，式(321)所示缀合分子的制备方法包括在有机溶剂中，在偶联反应条件下，以及在偶联试剂存在下，将式(313)所示化合物与亚磷酰二胺接触，分离得到式(321)所示化合物。此时，所获得的是R4中含有第1官能团和第2 官能团，第1官能团含有羟基保护基团，第2官能团含有如式(C3)所示结构的式(321) 所示的化合物。
在一些实施方式中，偶联反应条件包括温度可以为0-50℃，例如为15-35℃，式(313)所示的化合物与亚磷酰二胺的摩尔比可以为1:1-1:50，例如为1:5-1:15；式(313) 所示的化合物和偶联试剂的摩尔比可以为1:1-1:100，例如为1:50-1:80；反应时间可以为200-3000秒，例如为500-1500秒。所述亚磷酰二胺例如可使用双(二异丙基氨基)(2-氰基乙氧基)膦，其可商购获得或按照本领域中公知的方法合成获得。偶联试剂选自1H-四氮唑、5-乙硫基1H-四氮唑、5-苄硫基1H-四氮唑中的一种或多种，例如为 5-乙硫基1H-四氮唑。所述偶联反应可在有机溶剂中进行，所述有机溶剂选自无水乙腈、无水DMF、无水二氯甲烷中的一种或多种，例如为无水乙腈。在一些实施方式中，相对于式(313)所示的化合物，所述有机溶剂的用量为3-50L/mol，例如可以为 5-20L/mol。通过进行该偶联反应，式(313)所示的化合物中的羟基与亚磷酰二胺反应形成亚磷酰胺基团。在一些实施方式中，可以直接除去溶剂得到式(321)所示的化合物粗产品，该粗产品可以直接用于后续反应。
在一些实施方式中，式(321)所示的化合物的制备方法还进一步包括以下步骤：在偶联反应条件下，在有机溶剂中，以及在偶联试剂存在下，将分离得到的产物进一步与含有羟基的固相载体进行接触。随后，经盖帽反应、氧化反应，分离得到式(321) 所示的化合物。此时，所获得的是R4中含有第1官能团和第2官能团，第1官能团含有羟基保护基团，第2官能团具有如式(C3')所示结构的式(321)所示的化合物。
在一些实施方式中，所述固相载体为本领域中公知的可用于核酸固相合成的固相载体，例如，可以是经脱保护反应后的市售的通用固相载体 (
Figure RE-GDA0002653820800000571
HLUnyLinkerTM300 Oligonucleotide Synthesis Support，Kinovate Life Sciences公司，结构如式B80所示)：
Figure RE-GDA0002653820800000581
脱保护反应为本领域技术人员所公知。在一些实施方式中，脱保护条件包括温度为0-50℃，例如为15-35℃；反应时间为30-300秒，例如为50-150秒。脱保护试剂可以选自三氟乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、一氯乙酸中的一种或多种，在一些实施方式中，脱保护试剂为二氯乙酸。脱保护试剂与固定相上的-DMTr(4,4'-二甲氧基三苯甲基)保护基的摩尔比为2:1-100:1，例如为3:1-50:1。通过进行所述脱保护，在所述固相载体表面上获得具有反应活性的游离羟基，便于进行后续的偶联反应。
偶联反应条件以及偶联试剂的选择可如上所述。通过进行该偶联反应，脱保护反应中形成的游离羟基与亚磷酰胺基团反应形成亚磷酸酯连接。
在一些实施方式中，盖帽反应条件包括温度为0-50℃，例如为15-35℃，反应时间为5-500秒，例如为10-100秒，所述盖帽反应在盖帽试剂存在下进行。盖帽试剂的选择和用量可如上所述。
氧化反应条件包括温度为0-50℃，例如可以为15-35℃，反应时间为1-100秒，例如可以为5-50秒，氧化试剂例如可以为碘(在一些实施方式中，以碘水的形式提供)。在一些实施方式中，氧化试剂与连接至固相载体的核酸序列的摩尔比为1:1-100:1，例如可以为5:1-50:1。在一些实施方式中，所述氧化反应在四氢呋喃:水:吡啶＝3:1:1-1:1:3的混合溶剂中进行。
在一些实施方式中，R6为式B7或B8基团中的一种，
Figure RE-GDA0002653820800000582
其中q2的定义如前所述，
此时，式(313)所示化合物可以通过以下制备方法得到：在有机溶剂中，在酰胺化反应条件下，以及在酰胺化反应缩合剂和三级胺存在下，将式(314)所示化合物与式(A-1)所示化合物或式(A-2)所示的化合物接触，随后进行分离：
Figure RE-GDA0002653820800000591
其中，n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L1、S1、q2和Rk各自的定义和可选择的范围如前所述。
所述酰胺化反应条件可包括反应温度为0-100℃，反应时间为1-48小时，在一些实施方式中，所述酰胺化反应条件为反应温度为10-40℃，反应时间为2-16小时。
在一些实施方式中，所述有机溶剂为醇类溶剂、环氧类溶剂、醚类溶剂、卤代烷类溶剂、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种。所述醇类溶剂在一些实施方式中为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种，在一些实施方式中为乙醇。所述环氧类溶剂在一些实施方式中为为二氧六环和/或四氢呋喃。所述醚类溶剂在一些实施方式中为为***和/或甲基叔丁基醚。所述卤代烷类溶剂在一些实施方式中为为二氯甲烷、三氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的一种或多种。在一些实施方式中，所述有机溶剂为二氯甲烷。相对于式(314)所示的化合物，有机溶剂用量为 3-50L/mol，在进一步的实施方式中为3-20L/mol。
在一些实施方式中，所述酰胺化反应缩合剂为苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸盐/酯、3-二乙氧基磷酰基-1,2,3-苯唑4(3H)-酮、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4- 甲基吗啉盐酸盐、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)或O-苯并三氮唑- 四甲基脲六氟磷酸盐/酯，在进一步的实施方式中为3-二乙氧基磷酰基-1,2,3-苯唑 4(3H)-酮。所述酰胺化反应缩合剂与式(314)所示化合物的摩尔比可以为1:1-10:1，在一些实施方式中为2.5:1-5:1。
在一些实施方式中，所述三级胺为三乙胺或N,N-二异丙基乙胺，在进一步的实施方式中为N,N-二异丙基乙胺。所述三级胺与式(314)所示化合物的摩尔比为 3:1-20:1，在一些实施方式中为5:1-10:1。
在一些实施方式中，式(A-1)和式(A-2)所示的化合物可通过任何适当的方式制备。例如，当Rk为DMTr基团时，可通过甘油酸钙与DMTrCl反应制备式(A-1) 所示的化合物；类似地，可先将3-氨基-1,2-丙二醇与环状酸酐接触，随后再与DMTrCl 反应制备式(A-2)所示的化合物，所述环状酸酐可以是碳原子数为4-13、在一些实施方式中为4-8的环状酸酐。本领域技术人员容易理解的是，所述环状酸酐的选择对应于(A-2)所示的化合物中q2的不同值，例如，当所述环状酸酐为丁二酸酐时，q2＝1，当所述环状酸酐为戊二酸酐时，q2＝2，以此类推。
在一些变型中，也可通过使式(314)所示化合物依次与所述环状酸酐、3-氨基-1,2- 丙二醇和DMTrCl反应，制备式(313)所示的化合物。本领域技术人员容易理解的是，这些变型不会影响式(313)所示的化合物的结构与功能，并且这些变型是本领域技术人员在上述方法的基础上容易实现的。
与上述类似地，可使用任何合适的分离方法从反应混合物中分离式(313)所示的化合物。在一些实施方式中，可通过蒸发除去溶剂、随后通过色谱方法分离式(313) 所示的化合物，例如，可使用如下两种色谱条件进行分离：(1)正相纯化硅胶：200-300 目硅胶填料，使用石油醚:乙酸乙酯:二氯甲烷:N,N-二甲基甲酰胺＝1:1:1:0.5-1:1:1:0.6 梯度洗脱；以及(2)反相纯化：C18、C8反相填料，使用甲醇:乙腈＝0.1:1-1:0.1梯度洗脱。在一些实施方式中，可以直接除去溶剂得到式(313)所示的化合物粗产品，该粗产品可以直接用于后续反应。
在一些实施方式中，式(314)所示化合物可以通过以下制备方法得到：该方法包括在有机溶剂中，在酰胺化反应缩合剂和三级胺存在下，在缩合反应条件下，将式 (320)所示化合物与式(316)所示化合物接触，随后进行分离：
Figure RE-GDA0002653820800000601
其中，n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15各自的定义和可选择的范围如前所述。
式(316)所示的化合物可使用例如J.Am.Chem.Soc.2014,136,16958-16961中所公开的化合物，或者，式(316)所示的化合物可由本领域技术人员通过各种方法制备，例如，可参照美国专利US 8,106,022 B2实施例1中所公开的方法制备某些式 (316)所示的化合物，以引用的方式将以上文献的全部内容整体并入本文。
在一些实施方式中，所述缩合反应条件包括反应温度为0-100℃，反应时间为0.1-24小时，在一些实施方式中为反应温度为10-40℃，反应时间为0.5-16小时。
考虑到期望产物式(314)所示的化合物的结构，所述式(316)所示化合物与所述式(320)所示化合物的摩尔比应当基于与式(320)中n1与n3的和而确定。在一些实施方式中，例如，当n1+n3＝3时，为了保证反应完全而不过度，式(316)所示化合物与所述式(320)所示化合物的摩尔比可以为3:1-3.5:1，在一些实施方式中为3.01:1-3.15:1。
在一些实施方式中，所述有机溶剂为乙腈、环氧类溶剂、醚类溶剂、卤代烷类溶剂、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种，所述环氧类溶剂在一些实施方式中为二氧六环和/或四氢呋喃，所述醚类溶剂在一些实施方式中为***和/或甲基叔丁基醚，所述卤代烷类溶剂在一些实施方式中为二氯甲烷、三氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的一种或多种，在一些实施方式中，所述有机溶剂为二氯甲烷。相对于式(320)所示的化合物，所述有机溶剂的用量为3-50L/mol，在一些实施方式中为5-20L/mol。
在一些实施方式中，所述酰胺化反应缩合剂为苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸盐/酯、3-二乙氧基磷酰基-1,2,3-苯唑4(3H)-酮(DEPBT)、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐/酯、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐或1-羟基苯并***中的一种或多种，在进一步的实施方式中为苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸盐/酯和1-羟基苯并***的混合物，其中苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸酯/盐和1-羟基苯并***为等摩尔用量。所述总的酰胺化反应缩合剂与式(316)所示化合物的摩尔比可以为1:1-3:1，在一些实施方式中为1.05:1-1.5:1。
所述三级胺可以为N-甲基吗啉、三乙胺或N,N-二异丙基乙胺，在一些实施方式中为N-甲基吗啉；所述三级胺与式(316)所示化合物的摩尔比可以为2:1-10:1，在一些实施方式中为2:1-5:1。
与上述类似地，可使用任何合适的分离方法从反应混合物中分离式(314)所示的化合物。在一些实施方式中，可通过蒸发除去溶剂、随后通过色谱方法分离式(314) 所示的化合物例如，可使用如下两种色谱条件进行分离：(1)正相纯化硅胶：200-300 目硅胶填料，使用二氯甲烷:甲醇＝100:5-100:7梯度洗脱；以及(2)反相纯化：C18、 C8反相填料，使用甲醇:乙腈＝0.1:1-1:0.1梯度洗脱。在一些实施方式中，可以直接除去溶剂得到式(314)所示的化合物粗产品，该粗产品可以直接用于后续反应。
式(320)所示的化合物可商购获得，或者由本领域技术人员使用已知的方法获得。例如，当m1＝m2＝m3＝3，n1＝1，n3＝2，且每个R10、R11、R12、R13、R14、R15均为H时，式(320)所示的化合物可自阿法埃莎公司商购获得。
本公开的siRNA缀合物也可以与药学上可接受的其它辅料联用，该辅料可以为本领域常规采用的各种制剂或化合物的一种或多种，详情可参见上文关于本公开的药物组合物的描述。
本公开的siRNA、药物组合物及siRNA缀合物的应用
在一些实施方式中，本公开提供了本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物在制备用于治疗和/或预防乙肝的药物中的用途。
在一些实施方式中，本公开提供了一种预防和/或***的方法，该方法包括将有效量的本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物给予有需要的受试者。
通过将本公开的siRNA活性成分给予有需要的受试者，可以通过RNA干扰的机制达到预防和/或***的目的。因此，本公开的siRNA和/或药物组合物和/或 siRNA缀合物可用于预防和/或***，或用于制备用于预防和/或***的药物。
本文所使用的术语“给药/给予”是指通过使得至少部分地将本公开的siRNA、药物组合物和/或siRNA缀合物定位于期望的位点以产生期望效果的方法或途径，将本公开的siRNA、药物组合物和/或siRNA缀合物放置入受试者体内。适于本公开方法的给药途径包括局部给药和全身给药。一般而言，局部给药导致与受试者体循环相比将更多siRNA缀合物递送至特定位点；而全身给药导致将本公开的siRNA、药物组合物和/或siRNA缀合物递送至受试者的基本体循环。考虑到本公开旨在提供预防和/或***的手段，在一些实施方式中采用能够将药物递送至肝脏的给药方式。
可通过本领域已知的任何合适途径向受试者给药，所述途径包括但不仅限于：口服或胃肠外途径，如静脉内给药、肌肉内给药、皮下给药、经皮给药、气道给药(气雾剂)、肺部给药、鼻部给药、直肠给药和局部给药(包括口腔含化给药和舌下给药)。给药频率可以是每天、每周、每两周、每三周、每个月、每两个月、每三个月、每半年或每年1次或多次。
本公开所述的siRNA、药物组合物或siRNA缀合物的使用剂量可为本领域常规的剂量，所述剂量可以根据各种参数、尤其是受试者的年龄、体重和性别来确定。可在细胞培养或实验动物中通过标准药学程序测定毒性和疗效，例如测定LD50(使50％的群体死亡的致死剂量)和ED50(在量反应中指能引起50％最大反应强度的剂量，在质反应中指能引起50％实验对象出现阳性反应时的剂量)。可基于由细胞培养分析和动物研究得到的数据得出人用剂量的范围。
在给予本公开所述的siRNA、药物组合物、和/或siRNA缀合物时，例如，对于雄性或雌性、6-12周龄、体重18-25g的C57BL/6J或30-45g的ob/ob小鼠，以siRNA 计：(i)对于siRNA缀合物，其siRNA用量可以为0.001-100mg/kg体重，在一些实施方式中为0.01-50mg/kg体重，在一些实施方式中为0.05-20mg/kg体重，另一些实施方式中为0.1-15mg/kg体重，另一些实施方式中为0.1-10mg/kg体重；(ii)对于siRNA 与药学上可接受的载体形成的药物组合物，其siRNA用量可以为0.001-50mg/kg体重，在一些实施方式中为0.01-10mg/kg体重，在一些实施方式中为0.05-5mg/kg体重，在一些实施方式中为0.1-3mg/kg体重。
在一些实施方式中，本公开提供了一种抑制肝细胞中HBV基因表达的方法，该方法包括将有效量的本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物与所述肝细胞接触，将本公开的siRNA和/或药物组合物和/或siRNA缀合物导入所述肝细胞，通过RNA干扰的机制达到抑制肝细胞中HBV基因表达的目的。在一些实施方式中，所述肝细胞为感染了HBV的肝细胞。在一些实施方式中，所述肝细胞可以选自 SMMC-7721、HepG2、Huh7等肝癌细胞系或分离的肝原代细胞。
采用本公开提供的方法抑制HBV基因在细胞中表达，所提供的修饰的siRNA、药物组合物和/或siRNA缀合物中的siRNA用量一般是这样的量：其足以减少靶基因的表达，并导致在靶细胞表面处1pM至1μM、或0.01nM至100nM、或0.05nM至50nM 或0.05nM至约5nM的细胞外浓度。达到该局部浓度所需的量将随各种因素而变化，所述因素包括递送方法、递送部位、在递送部位和靶细胞或组织之间的细胞层的数目、递送途径(局部还是全身)等。在递送部位处的浓度可以显著高于在靶细胞或组织的表面处的浓度。
试剂盒
本公开提供了一种试剂盒，所述试剂盒包含有效量的本公开的siRNA、药物组合物和siRNA缀合物的至少一种。
在一些实施方式中，本文所述的试剂盒可在一个容器中提供修饰的siRNA。在一些实施方式中，本文所述的试剂盒可包含一个提供药学上可接受的赋形剂的容器。在一些实施方式中，所述试剂盒中还可包含其它成分，如稳定剂或防腐剂等。在一些实施方式中，本文所述的试剂盒可在不同于提供本文所述修饰的siRNA的容器以外的其它容器中包含至少一种其它治疗剂。在一些实施方式中，所述试剂盒可包含用于将修饰的siRNA与药学上可接受的载体和/或辅料或其它成分(若有的话)进行混合的说明书。
在本公开的试剂盒中，所述siRNA和药学上可接受的载体和/或辅料以及所述siRNA、药物组合物和/或siRNA缀合物，和/或药学上可接受的辅料可以任何形式提供，例如液体形式、干燥形式或冻干形式。在一些实施方式中，所述siRNA和药学上可接受的载体和/或辅料以及所述药物组合物和/或siRNA缀合物和任选的药学上可接受的辅料基本上纯净和/或无菌。在一些实施方式中，可在本公开的试剂盒中提供无菌水。
下面将通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
实施例
除非特别说明，以下实施例中所用到的试剂、培养基均为市售商品，所用到的核酸电泳、real-time PCR等操作均参照Molecular Cloning(Cold Spring Harbor LaboratoryPress(1989))所记载的方法进行。
本公开合成的针对HBV基因的siRNA、siRNA缀合物或作为阴性对照的siRNA、siRNA缀合物转染细胞时，使用LipofectamineTM2000(Invitrogen)作为转染试剂，具体操作参照制造商提供的说明书。
若无其它说明，以下提供的试剂比例均按体积比(v/v)计算。
若无特别说明，以下体内/体外效果实验数据均以
Figure RE-GDA0002653820800000631
表示，数据分析采用Graphpad prism5.0统计分析软件。
制备例1
siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP的制备
本制备例合成了siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP。该siRNA缀合物中所缀合的siRNA具有表3中对应于siRNA缀合物siHBa1M1SVP的正义链和反义链序列。
(1-1)L-10化合物的合成
按照以下方法，合成了L-10化合物：
Figure RE-GDA0002653820800000641
缀合末端段GAL-5的合成
Figure RE-GDA0002653820800000651
(1-1-1a)GAL-2的合成
将100.0g GAL-1(N-乙酰-D-半乳糖胺盐酸盐，CAS号：1772-03-8，购自宁波弘翔生化公司，463.8mmol)溶于1000ml无水吡啶，冰水浴下加入540ml乙酸酐(购自Enox公司，5565.6mmol)，室温搅拌反应1.5小时。将反应液倒入10L冰水中，减压抽滤，滤饼用2L冰水洗涤后，加乙腈/甲苯混合溶剂(体积比乙腈:甲苯＝1:1)至完全溶解，蒸干溶剂，得到白色固体产品GAL-2 130.0g。
(1-1-1b)GAL-3的合成
将步骤(1-1-1a)中获得的GAL-2(35.1g，90.0mmol)溶解于213ml无水1,2- 二氯乙烷中，在冰水浴且氮气保护条件下，加入24.0g TMSOTf(CAS号：27607-77-8，购自麦克林公司，108.0mmol)，室温反应过夜。
在反应液中加入400ml二氯甲烷稀释，以硅藻土过滤，再加入1L饱和碳酸氢钠水溶液，搅拌均匀，分出有机相，水相用二氯乙烷萃取两次，每次300ml，合并有机相，分别用300ml饱和碳酸氢钠水溶液和300ml饱和食盐水洗涤，分出有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂，得到浅黄色粘稠糖稀状产品GAL-3 26.9g。
(1-1-1c)GAL-4的合成
将步骤(1-1-1b)中获得的GAL-3(26.9g，81.7mmol)溶于136ml无水1,2-二氯乙烷中，加入干燥的
Figure RE-GDA0002653820800000652
分子筛粉末30g，再加入9.0g 5-己烯-1-醇(CAS号：821-41-0，购自Adamas-beta公司，89.9mmol)，室温下搅拌30分钟，冰浴和氮气保护下加入9.08g TMSOTf(40.9mmol)，室温下搅拌反应过夜。过滤除去
Figure RE-GDA0002653820800000653
分子筛粉末，滤液中加入300ml二氯甲烷稀释，以硅藻土过滤，再加入500ml饱和碳酸氢钠水溶液搅拌10 分钟洗涤，分出有机相，水相用300ml二氯乙烷萃取一次，合并有机相并分别用300ml 饱和碳酸氢钠水溶液和300ml饱和食盐水洗涤，分出有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂，得到黄色糖稀状产品GAL-441.3g，不进行纯化直接进行下一步氧化反应。
(1-1-1d)GAL-5的合成
将按照步骤(1-1-1c)中描述的方法得到的GAL-4(14.9g，34.7mmol，)溶于77ml 二氯甲烷和77ml乙腈的混合溶剂中，分别加入103ml去离子水和29.7g高碘酸钠(CAS 号：7790-28-5，购自阿拉丁公司，138.8mmol)，冰水浴下搅拌10分钟，加入三氯化钌(CAS号：14898-67-0，购自安耐吉公司，238mg，1.145mmol)，室温反应过夜。反应液加入300ml水稀释搅拌，加饱和碳酸氢钠调pH约为7.5，分出并弃去有机相，水相用二氯甲烷萃取三次，每次200ml，弃去有机相。水相用柠檬酸固体调节pH约为3，用二氯甲烷萃取三次，每次200ml，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂，得到白色泡沫状固体产品GAL-5 6.85g。1H NMR(400MHz,DMSO)δ12.01(br, 1H),7.83(d,J＝9.2Hz,1H),5.21(d,J＝3.2Hz,1H),4.96(dd,J＝11.2,3.2Hz,1H), 4.49(d,J＝8.4Hz,1H),4.07–3.95(m,3H),3.92–3.85(m,1H),3.74–3.67(m,1H), 3.48–3.39(m,1H),2.20(t,J＝6.8Hz,2H),2.11(s,3H),2.00(s,3H),1.90(s,3H),1.77 (s,3H),1.55–1.45(m,4H).
(1-1-2)L-8的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000661
将J-0(9.886g，52.5mmol，商购自阿法埃沙公司)和步骤(1-1-1)中得到的GAL-5(72.819g，162.75mmol，由多批次产物合并而得)溶于525ml二氯甲烷，加入二异丙基乙胺(DIEA，44.782g，346.50mmol)、苯并***-1-基-氧基三吡咯烷基鏻六氟磷酸酯/盐(PyBOP，90.158g，173.25mmol)和羟基苯并***(HOBt，23.410g，173.25mmol)，室温下反应4h，加入20ml饱和碳酸氢钠和200ml饱和食盐水进行洗涤，水相用二氯甲烷萃取2次，每次100ml，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸干溶剂得粗品。纯化使用200-300目正相硅胶，以10wt％三乙胺中和硅胶酸性，1wt‰三乙胺平衡柱子，以二氯甲烷:甲醇＝100:25-100:40梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂得到纯品L-8 38.8g。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.84(d,J＝9.0Hz,3H),7.27– 7.23(m,1H),7.13–7.18(m,1H),5.22(d,J＝3.1Hz,3H),4.97(dd,J＝11.3,3.1Hz,3H), 4.48(d,J＝8.4Hz,3H),4.09–3.98(m,9H),3.88(dd,J＝19.3,9.3Hz,3H),3.75–3.66 (m,3H),3.44–3.38(m,3H),3.17–3.30(m,4H),3.10–2.97(m,4H),2.35–2.20(m, 6H),2.15–2.08(m,9H),2.07–1.98(m,13H),1.94–1.87(m,9H),1.81–1.74(m,9H), 1.65–1.42(m,18H).MS m/z：C85H119N7O30，[M+H]+，理论：1477.59，实测：1477.23。
(1-1-3a)A-1的合成
Figure RE-GDA0002653820800000671
将DMTrCl(4,4'-双甲氧基三苯甲基氯，101.65g，300mmol)溶于1000ml无水吡啶中，加入DL-甘油酸钙水合物(28.63g，100mmol)，在45℃反应20h，将反应液过滤，滤饼用200ml DCM淋洗，滤液减压浓缩至干，剩余物用500ml二氯甲烷重新溶解，0.5M三乙胺磷酸盐(pH＝7-8)洗涤2次，每次200ml，水相以二氯甲烷萃取2 次，每次200ml，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸干溶剂，200-300 目正相硅胶柱纯化，以石油醚:乙酸乙酯:二氯甲烷:甲醇＝1:1:1:0.35-1:1:1:0.55梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂，600ml二氯甲烷重新溶解，以200ml 0.5M三乙胺磷酸盐洗涤1次，水相用200ml二氯甲烷萃取1次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸干溶剂，真空油泵减压下过夜，得到白色固体产品A-1 50.7g。1H NMR (400MHz,DMSO-d6)δ7.46(ddd,J＝6.5,2.3,1.1Hz,1H),7.40–7.28(m,7H),6.89– 6.81(m,4H),4.84(d,J＝5.0Hz,1H),4.36–4.24(m,1H),4.29(s,6H),3.92(dd,J＝12.4, 7.0Hz,1H),3.67(dd,J＝12.3,7.0Hz,1H),2.52(q,J＝6.3Hz,6H),1.03(t,J＝6.3Hz, 9H).MS m/z：C24H23O6，[M-H]-，理论：407.15，实测：406.92。
(1-1-3b)L-7的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000672
将步骤(1-1-2)中获得的L-8(40g，27.09mmol，由多批次产物合并而得)和步骤(1-1-3a)中获得的A-1(41.418g，81.27mmol)混合，溶于271ml二氯甲烷，加入3-二乙氧基磷酰基-1,2,3-苯唑4(3H)-酮(DEPBT)(24.318g，81.37mmol)，再加入二异丙基乙胺(21.007g，162.54mmol)，25℃下搅拌反应1.5h，用800ml饱和碳酸氢钠洗涤有机相，水相以二氯甲烷萃取3次，每次50ml，以150ml饱和食盐水洗涤有机相，水相以50ml二氯甲烷萃取1次，合并有机相并以无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸干溶剂，真空油泵发泡干燥过夜，得到粗品。柱纯化使用2kg 200-300目正相硅胶，以200ml三乙胺中和硅胶酸性，以含1wt％三乙胺的石油醚平衡柱子，以石油醚: 乙酸乙酯:二氯甲烷:N,N-二甲基甲酰胺＝1:1:1:0.5-1:1:1:0.6梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂得到纯品L-7 40.4g。1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.90–7.78(m,4H), 7.75–7.64(m,1H),7.38–7.18(m,9H),6.91–6.83(m,4H),5.25–5.10(m,4H),4.97 (dd,J＝11.2,3.2Hz,3H),4.48–4.30(m,4H),4.02(s,9H),3.93–3.84(m,3H),3.76–3.66(m,9H),3.45–3.35(m,3H),3.24–2.98(m,10H),2.30–2.20(m,2H),2.11–1.88 (m,31H),1.80–1.40(m,28H).MS m/z：C90H128N7O35，[M-DMTr]+，理论：1564.65，实测：1564.88。
(1-1-4)L-9的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000681
将步骤(1-1-3b)中获得的L-7(40g，21.4247mmol)、丁二酸酐(4.288g，42.8494mmol) 和4-二甲氨基吡啶(DMAP，5.235g，42.8494mmol)混合溶于215ml二氯甲烷，再加入二异丙基乙胺(DIEA，13.845g，107.1235mmol)，25℃下搅拌24h，800ml 0.5M 三乙胺磷酸盐洗涤反应液，水相以二氯甲烷萃取3次，每次5ml，合并有机相减压蒸干得到粗品。柱纯化使用1kg 200-300目正相硅胶，以1wt％三乙胺中和硅胶酸性，以二氯甲烷平衡柱子，以含1wt‰三乙胺的二氯甲烷:甲醇＝100:18-100:20梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂得到纯品L-9缀合分子31.0g。1H NMR(400MHz, DMSO)δ8.58(d,J＝4.2Hz,1H),7.94–7.82(m,3H),7.41–7.29(m,5H),7.22(d,J＝ 8.1Hz,5H),6.89(d,J＝8.3Hz,4H),5.49–5.37(m,1H),5.21(d,J＝3.0Hz,3H),4.97 (d,J＝11.1Hz,3H),4.49(d,J＝8.2Hz,3H),4.02(s,9H),3.88(dd,J＝19.4,9.4Hz,3H), 3.77–3.65(m,9H),3.50–3.39(m,6H),3.11–2.90(m,5H),2.61–2.54(m,4H),2.47– 2.41(m,2H),2.26–2.17(m,2H),2.15–1.95(m,22H),1.92–1.84(m,9H),1.80–1.70 (m,10H),1.65–1.35(m,17H),1.31–1.19(m,4H),0.96(t,J＝7.1Hz,9H).MS m/z： C94H132N7O38，[M-DMTr]+，理论：1664.72，实测：1665.03。
(1-1-5)L-10化合物的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000691
此步骤中，通过将L-9缀合分子连接至固相载体，制备了L-10化合物。
将步骤(1-1-4)中获得的L-9缀合分子(22.751g，11mmol)、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐/酯(HBTU，6.257g，16.5mmol)和二异丙基乙胺(DIEA，2.843g， 22mmol)混合，溶于900ml乙腈，室温搅拌5分钟，向反应液中加入氨甲基树脂(88g， 100-200目，氨基载量400μmol/g，购自南开和成公司)，25℃下进行摇床反应，转速 150转/分钟，反应18h后过滤，滤饼以DCM淋洗2次，每次300ml，乙腈淋洗3次，每次300ml，真空油泵干燥18h，随后再按照表2中示出的投料配比加入原料(CapA、 CapB、4-二甲氨基吡啶(DMAP)和乙腈)进行盖帽反应。25℃下置于摇床上，转速 150转/分钟，反应5h，反应液过滤，滤饼用乙腈淋洗3次，每次300ml，减压蒸发溶剂至干，真空油泵减压下干燥过夜，得到L-10化合物(即，连接固相载体的L-9缀合分子)102g，载量90.8μmol/g。
表2盖帽反应投料配比
原料 用量 规格 批号 生产厂家
CapA 1980ml —— —— ——
CapB 220ml —— —— ——
DMAP 1.100g 分析纯 I1422139 Aladdin
乙腈 220ml 光谱纯 O15161001 上海星可
其中，CapA和CapB为盖帽试剂溶液，CapA为20体积％N-甲基咪唑的吡啶/乙腈混合溶液，吡啶与乙腈的体积比为3:5；CapB为20体积％乙酸酐的乙腈溶液。
(1-2)合成siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP的正义链
通过固相亚磷酰胺法，利用上述步骤制备的L-10化合物起始循环，按照表3中L10-siHBa1M1SVP对应的正义链核苷酸排布顺序自3'-5'方向逐一连接核苷单体。每连接一个核苷单体都包括脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化四步反应。其中，两个核苷酸之间采用磷酸酯连接时，连接后一个核苷单体时，包括脱保护、偶联、盖帽、氧化四步反应。两个核苷酸之间采用硫代磷酸酯连接时，连接后一个核苷单体时，包括脱保护、偶联、盖帽、硫化四步反应。合成条件给定如下：
核苷单体以0.1M浓度的乙腈溶液提供，每一步的脱保护反应的条件相同，即温度为25℃，反应时间为70秒，脱保护试剂为二氯乙酸的二氯甲烷溶液(3％v/v)，二氯乙酸与固相载体上4,4'-二甲氧基三苯甲基保护基的摩尔比为5:1。
每一步偶联反应条件均相同，包括温度为25℃，固相载体上连接的核酸序列与核苷单体的摩尔比为1:10，固相载体上连接的核酸序列和偶联试剂的摩尔比为1:65，反应时间为600秒，偶联试剂为5-乙硫基-1H-四氮唑(5-(Ethylthio)-1H-tetrazole，ETT) 的0.5M乙腈溶液。
每一步盖帽条件均相同，包括温度为25℃，反应时间为15秒。盖帽试剂溶液为摩尔比为1:1的CapA和CapB的混合溶液，盖帽试剂与固相载体上连接的核酸序列的摩尔比为乙酸酐:N-甲基咪唑:固相载体上连接的核酸序列＝1:1:1。
每一步氧化反应条件相同，包括温度为25℃，反应时间为15秒，氧化试剂为浓度为0.05M的碘水。碘与偶联步骤中固相载体上连接的核酸序列的摩尔比为30:1。反应在四氢呋喃:水:吡啶＝3:1:1的混合溶剂中进行。
每一步硫化反应的条件相同，包括温度为25℃，反应时间为300秒，硫化试剂为氢化黄原素。硫化试剂与偶联步骤中固相载体上连接的核酸序列的摩尔比为120:1。反应在乙腈:吡啶＝1:1的混合溶剂中进行。
待最后一个核苷单体连接完成后，依次对固相载体上连接的核酸序列进行切割、脱保护、纯化、脱盐，随后冻干获得正义链，其中，
切割和脱保护条件如下：将合成的连接有载体的核苷酸序列加入浓度为25wt％的氨水中，氨水用量为0.5ml/μmol，在55℃反应16h，过滤去除剩余载体，将上清液真空浓缩至干。
纯化与脱盐条件如下：利用制备型离子色谱纯化柱(Source 15Q)，通过NaCl的梯度洗脱，实现核酸的纯化。具体而言为：洗脱剂A：20mM磷酸钠(pH 8.1)，溶剂为水/乙腈＝9:1(体积比)；洗脱剂B：1.5M氯化钠，20mM磷酸钠(pH 8.1)，溶剂为水/乙腈＝9:1(体积比)；洗脱梯度：洗脱剂A:洗脱剂B＝100:0-50:50梯度洗脱。收集产品洗脱液后合并，采用反相色谱纯化柱进行脱盐，具体条件包括采用葡聚糖凝胶柱进行脱盐，填料为葡聚糖凝胶G25(Sephadex G25)，以去离子水洗脱。
检测方法如下：使用离子交换色谱(IEX-HPLC)检测上述正义链的纯度，使用液质联用(LC-MS)分析分子量。实测值与理论值相符，表明所合成的是3'末端缀合了L-9缀合分子的正义链SS。
(1-3)合成siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP的反义链
通过固相亚磷酰胺法，利用通用固相载体(UnyLinkerTMloaded
Figure RE-GDA0002653820800000701
HLSolid Supports，Kinovate Life Sciences公司)起始循环，按照表3中L10-siHBa1M1SVP对应的反义链核苷酸排布顺序合成siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP的反义链。固相合成方法中的脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫化反应条件，切割和脱保护，纯化与脱盐条件与合成正义链相同。
其中，乙烯基磷酸酯修饰的2'-甲氧基修饰尿嘧啶核苷单体(VP-Um)按照以下方法合成：
Figure RE-GDA0002653820800000711
(1-3-1)VP-U-2的合成
按照以下方法，合成了VP-U-2分子：
Figure RE-GDA0002653820800000712
将2'-甲氧基修饰的尿嘧啶核苷酸(2'-OMe-U，51.30g，91.6mmol)，叔丁基二苯基氯硅烷(TBDPSCl，50.35g，183.2mmol)，咪唑(12.47g，183.2mmol)混合溶于 450ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，室温下搅拌反应20h。蒸除DMF，用600ml二氯甲烷溶解后加300ml饱和碳酸氢钠洗涤，水相再用二氯甲烷(DCM)萃取3次，每次300ml，合并有机相，用5％草酸洗涤至水相pH<5，蒸发溶剂至干后获得VP-U-1 粗品直接用于随后VP-U-2的合成。
将VP-U-1粗品用100ml二氯甲烷溶解后，外加冰浴搅拌10分钟，再加入预先在4℃冰箱冷藏好的450ml 2％对甲苯磺酸溶液(溶剂为体积比3:7的甲醇-二氯甲烷混合溶剂)，反应10分钟。再加入200ml饱和碳酸氢钠淬灭反应，有机相加入饱和碳酸氢钠水溶液洗涤至pH＝8。合并水相，用二氯甲烷萃取2次，每次200ml，合并有机相，再用200ml饱和食盐水洗涤一次，蒸发溶剂至干。200-300目正相硅胶柱纯化，石油醚装柱，以石油醚:乙酸乙酯:二氯甲烷:甲醇＝1:1:1:0.05-1:1:1:0.25梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂，真空油泵发泡干燥得到纯品VP-U-2共40.00g。1H NMR (400MHz,DMSO-d6)δ7.96(d,J＝7.8Hz,1H),7.64(dtd,J＝5.1,4.0,2.2Hz,4H), 7.41–7.30(m,6H),6.79(d,J＝4.7Hz,1H),5.73(d,J＝7.6Hz,1H),4.94(t,J＝7.0Hz, 1H),4.12(td,J＝4.6,3.9Hz,1H),4.05(dd,J＝4.8,4.0Hz,1H),3.96(t,J＝4.7Hz,1H), 3.68(ddd,J＝11.8,7.0,4.6Hz,1H),3.57–3.46(m,1H),3.39(s,3H),1.05(s,8H).MS m/z：C26H33N2O6Si，[M+H]+，理论：497.21，实测：497.45。
(1-3-2)VP-U-4的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000721
将VP-U-2(19.84g，40.0mmol)，二环己基碳二亚胺(DCC，16.48g，80.0mmol)，吡啶(4.20g，53.2mmol)，三氟乙酸(6.61g，53.2mmol)混合溶于200ml二甲基亚砜(DMSO)，室温下搅拌反应20h。另取亚甲基二磷酸四乙酯(21.44g，74.4mmol) 溶于120ml THF，冰浴降温，在冰浴温度下加入t-BuOK(11.36g，101.2mmol)，先在冰浴温度下反应10min，再升至室温反应0.5h，然后加入至前述反应液中，约1h 加完，冰浴温度下反应1h，再升至室温反应18h。加水淬灭反应，水相以二氯甲烷提取3次，每次200ml。合并有机相，用200ml饱和食盐水水洗一次后蒸发溶剂至干。用200-300目正相硅胶柱纯化，石油醚装柱，以石油醚:乙酸乙酯＝1:1-1:4梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂，真空油泵发泡干燥得到纯品VP-U-4共14.00g。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.96(d,J＝7.8Hz,1H),7.64(dtd,J＝5.1,4.0,2.2Hz,4H),7.41–7.30(m,6H),6.82–6.71(m,2H),5.90(ddd,J＝25.9,15.0,1.0Hz,1H),5.73(d,J ＝7.6Hz,1H),4.36–4.21(m,3H),4.18(t,J＝4.9Hz,1H),4.05(ddq,J＝9.7,8.5,6.9Hz, 2H),3.87(t,J＝4.8Hz,1H),3.39(s,3H),1.32(td,J＝6.9,0.7Hz,6H),1.05(s,8H).MS m/z：C31H42N2O8PSi，[M+H]+，理论：629.24，实测：629.51。
(1-3-3)VP-U-5的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000722
将VP-U-4(14.00g，22.29mmol)溶于100ml四氢呋喃，加入三乙胺三氢氟酸(17.96g，111.45mmol)，室温搅拌20h反应完全。直接蒸发溶剂至干，再用二氯甲烷溶解随后蒸干2次，每次使用50ml二氯甲烷，得到粗品。用200-300目正相硅胶柱纯化，石油醚装柱，以石油醚:乙酸乙酯:二氯甲烷:甲醇＝1:1:1:0.05-1:1:1:0.25梯度洗脱，收集产物洗脱液，减压蒸干溶剂，真空油泵发泡干燥得到纯品VP-U-5共6.70g。 1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.96(d,J＝7.8Hz,1H),6.77(dd,J＝15.0,6.2Hz,1H), 5.99–5.82(m,2H),5.73(d,J＝7.6Hz,1H),5.27(d,J＝5.1Hz,1H),5.10(dd,J＝5.3, 4.7Hz,1H),4.29(ddq,J＝9.8,8.6,7.0Hz,2H),4.17(ddd,J＝6.2,5.2,1.0Hz,1H),4.12 –3.98(m,3H),3.39(s,2H),1.32(td,J＝6.9,0.6Hz,6H).MS m/z：C15H24N2O8P， [M+H]+，理论：391.13，实测：391.38。
(1-3-4)VP-U-6的合成：
Figure RE-GDA0002653820800000731
在氩气保护条件下向10ml无水二氯甲烷中加入VP-U-5(391mg，1.0mmol)、三氟乙酸吡啶盐(0.232g，1.2mmol)、N-甲基咪唑(0.099g，1.2mmol)，双(二异丙基氨基)(2-氰基乙氧基)膦(0.452g，1.5mmol)，室温搅拌反应5小时。蒸除溶剂至干，柱层析纯化(200-300目正相硅胶，二氯甲烷:乙腈(含0.5wt％三乙胺)＝3:1-1:3梯度洗脱)，收集产物洗脱液，浓缩除去溶剂，得到目标产物VP-U-6共508mg。31P NMR(161 MHz,DMSO-d6)δ150.34,150.29,17.07,15.50.MS m/z：C24H41N4O9P2，[M+H]+，理论：591.23，实测：591.55。表明VP-U-6是目标产物VP-Um，作为核苷单体参与 RNA链合成。
使用如下方法将5'-磷酸酯修饰连接至反义链5'端：
原料为具有如下式CPR-I结构的磷酸化结构单体，由苏州吉玛提供，货号 Cat#13-2601-XX：
Figure RE-GDA0002653820800000732
在反义链全部核苷单体连接完毕后，按照亚磷酰胺核酸固相合成的方法，经脱保护、偶联、盖帽、氧化四步反应将CPR-I单体连接至反义链5'末端。随后按照如下条件进行切割与脱保护，获得反义链：
将合成的连接有载体的核苷酸序列加入浓度为25wt％的氨水中，氨水用量为0.5ml/μmol，在55℃反应16h，除去液体，真空浓缩至干。在氨水处理后，相对于单链核酸的量，用0.4ml/μmol N-甲基吡咯烷酮溶解产品，随后加入0.3ml/μmol三乙胺和0.6ml/μmol三乙胺三氢氟酸盐，脱除核糖上的2'-TBDMS保护。纯化与脱盐：利用制备型离子色谱纯化柱(Source 15Q)，通过NaCl的梯度洗脱，完成核酸的纯化。具体而言为：洗脱剂A：20mM磷酸钠(pH 8.1)，溶剂为水/乙腈＝9:1(体积比)；洗脱剂B：1.5M氯化钠，20mM磷酸钠(pH 8.1)，溶剂为水/乙腈＝9:1(体积比)；洗脱梯度：洗脱剂A:洗脱剂B＝100:0-50:50梯度洗脱。收集产品洗脱液后合并，采用反相色谱纯化柱进行脱盐，具体条件包括采用葡聚糖凝胶柱进行脱盐，填料为葡聚糖凝胶 G25，以去离子水洗脱。
检测：纯度采用离子交换色谱(IEX-HPLC)进行检测；分子量采用液质联用 (LC-MS)进行分析。其结果，实测值与理论值相符，表明所合成的是具有目标序列的反义链AS。
(1-4)合成siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP
将分别由步骤(1-2)和(1-3)得到的正义链与反义链分别溶于注射用水中，得到40mg/mL的溶液，以等摩尔比混合，50℃加热15min，室温冷却后，使它们通过氢键形成双链结构。使用超纯水(Milli-Q超纯水仪，电阻率18.2MΩ*cm(25℃))将 siRNA缀合物稀释至浓度为0.2mg/mL后，利用液质联用仪(LC-MS，Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，购于Waters公司，型号：LCT Premier)进行分子量检测。实测值与理论值一致，说明所合成的siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP是目标设计的带有L-9缀合分子的双链核酸序列。其结构如式(403)所示。
所述siRNA具有表3中所示的对应于siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP的正义链和反义链序列。
表3 siRNA缀合物
Figure RE-GDA0002653820800000741
其中，大写字母C、G、U、A表示核苷酸的碱基组成；小写字母m表示该字母 m左侧相邻的一个核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；小写字母f表示该字母f左侧相邻的一个核苷酸为氟代修饰的核苷酸；小写字母s表示该字母s左右两个核苷酸之间为硫代磷酸酯基连接；VP表示该VP右侧相邻的一个核苷酸为5'-乙烯基磷酸修饰的核苷酸。
在上述本公开的siRNA或siRNA缀合物制备完成后，冻干为固体粉末保存备用。在使用时，可使用例如注射用水、生理盐水(NS)、磷酸缓冲液(PB)或者磷酸盐缓冲液(PBS)等将其重新溶解为所需浓度的溶液使用。
制备例2
本公开的siRNA缀合物的合成
按照制备例1的方法，合成了表3中所示的本公开的siRNA缀合物： L10-siHBb1M1SVP。这个siRNA缀合物包含的siRNA具有表3中各siRNA缀合物对应的正义链和反义链序列。制备方法的区别仅在于，分别按照表3中的siRNA缀合物所对应的siRNA正义链和反义链序列合成正义链和反义链。
制备完成后，按照制备例1的方法对所制备得到的siRNA缀合物的分子量分别进行检测，实测值与理论值一致，说明所合成的siRNA缀合物是目标设计的带有L-9 缀合分子的双链核酸序列。其结构均如式(403)所示。siRNA缀合物所包含的siRNA 具有表3中所示的对应于siRNA缀合物L10-siHBb1M1SVP的序列。
实验例1
本公开提供的siRNA缀合物在C57BL/6J-Tg(Alb1HBV)44Bri/J小鼠体内(in vivo)活性的测定
本试验例中使用的HBV转基因C57BL/6J-Tg(Alb1HBV)44Bri/J小鼠购自北京大学医学部；先使用乙型肝炎病毒表面抗原诊断试剂盒(酶联免疫法)(上海科华生物) 检测小鼠血清HBsAg含量，选取S/COV>10的小鼠作为试验用小鼠。
然后将测试组使用的小鼠随机分为4组(均为雌性)，每组4只小鼠，分别以siRNA缀合物进行编号。对于每只小鼠，采用皮下注射方式单次给药，对每只小鼠分别以 1mg/kg、0.1mg/kg(以siRNA计)给予siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP和 L10-siHBb1M1SVP，药物以0.2mg/ml以及0.02mg/ml(以siRNA计)的0.9％氯化钠水溶液形式给予siRNA缀合物L10-siHBa1M1SVP和L10-siHBb1M1SVP，给药体积均为5ml/kg小鼠体重。向另外1组中4只小鼠给与1×PBS，给药体积为5ml/kg小鼠体重，作为对照组。
然后于第14天处死动物，分别收集每只小鼠的肝脏组织，取肝脏左大叶约100mg/鼠，用RNA later(Sigma Aldrich公司)保存；随后对于每只小鼠的肝脏组织，分别用组织匀浆仪匀浆肝组织，再用Trizol(Thermo Fisher公司)根据说明书描述的操作步骤提取得到每只小鼠的肝组织总RNA。
对于每一细胞样品的总RNA，使用ImProm-IITM反转录试剂盒(Promega公司) 按其说明书将提取的总RNA逆转录为cDNA
得到含cDNA的溶液，接着用荧光定量PCR试剂盒(北京康为世纪生物科技有限公司)检测肝组织中的目标基因HBV的Ct值。在该荧光定量PCR法中，以鼠GAPDH (mGAPDH)基因作为内参基因，使用针对HBV的引物和针对鼠GAPDH的引物分别对HBV和鼠GAPDH进行检测。检测引物的序列参见表4所示。在HBV基因Ct 值量及抑制率的计算中，对照组为本实验中施以PBS的对照组小鼠，各测试组为分别施以不同siRNA缀合物的给药组小鼠。对照组的HBVmRNA相对表达水平记为 100％，相应地，HBV mRNA抑制率记为0％，测试结果以对照组的HBVmRNACt值进行标准化。
表4检测引物的序列
Figure RE-GDA0002653820800000761
采用比较Ct(ΔΔCt)法，对各测试组和对照组中目标基因HBVmRNA相对表达水平和各缀合物对HBVmRNA的抑制率进行相对定量计算，计算方法如下：
ΔCt(测试组)＝Ct(测试组目标基因)–Ct(测试组内参基因)
ΔCt(对照组)＝Ct(对照组目标基因)–Ct(对照组内参基因)
ΔΔCt(测试组)＝ΔCt(测试组)-ΔCt(对照组平均)
ΔΔCt(对照组)＝ΔCt(对照组)-ΔCt(对照组平均)
其中，ΔCt(对照组平均)是对照组每只小鼠各自的ΔCt(对照组)的算术平均值。从而，测试组和对照组的每一小鼠均对应一个ΔΔCt值。
以对照组为基准，对测试组HBVmRNA的表达水平进行归一化，定义对照组 HBVmRNA表达水平为100％，
测试组HBVmRNA相对表达水平＝2-ΔΔCt(测试组)×100％。
对于同一测试组siRNA，每一浓度下的测试组HBVmRNA相对表达水平平均值为该浓度每组小鼠的相对表达水平的算术平均值。
相应地，每一浓度下各缀合物对HBVmRNA的抑制率＝(1-测试组HBVmRNA相对表达水平平均值)×100％
图1示出了对照组和不同浓度的不同测试组样品的HBV蛋白的相对表达水平。
由图1结果可见，本公开的siRNA缀合物在HBV转基因 C57BL/6J-Tg(Alb1HBV)44Bri/J小鼠中对HBV mRNA均显示出良好的抑制作用；在给药量为1mg/kg的情况下，给药后第14天的HBVmRNA抑制率甚至高达83.75％。可见，本公开的siRNA缀合物具有良好的治疗HBV相关疾病、特别是乙型肝炎病毒的感染引起的病理状况或疾病的应用前景。
以上详细描述了本公开的一些实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述一些实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
序列表
<110> 苏州瑞博生物技术有限公司
<120> 核酸、药物组合物与siRNA缀合物及制备方法和用途
<130> 17115RIBO-DJ
<150> 201910436846.2
<151> 2019-05-23
<160> 128
<170> SIPOSequenceListing 1.0
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<211> 19
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<221> misc_feature
<222> (19)..(19)
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<400> 65
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<210> 66
<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
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<222> (1)..(1)
<223> n为a、u、g或c
<400> 66
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<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
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<222> (21)..(21)
<223> n为a、u、g或c
<400> 67
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<210> 68
<211> 23
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
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<222> (1)..(1)
<223> n为a、u、g或c
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<210> 69
<211> 19
<212> RNA
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<211> 21
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<213> Artificial Sequence
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<211> 21
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<400> 93
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<211> 23
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 94
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<212> RNA
<213> Artificial Sequence
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<213> Artificial Sequence
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<211> 21
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<213> Artificial Sequence
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<211> 19
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<213> Artificial Sequence
<400> 99
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<211> 21
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<211> 21
<212> RNA
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<400> 102
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<211> 21
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<400> 103
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<211> 21
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<211> 19
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<213> Artificial Sequence
<400> 111
ugucugcggc guuuuauca 19
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<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 112
ugauaaaacg ccgcagacac a 21
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<211> 19
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 113
ugucugcggc guuuuauca 19
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<211> 21
<212> RNA
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<400> 114
ugauaaaacg ccgcagacac a 21
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<211> 21
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<400> 115
ugugucugcg gcguuuuauc a 21
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ugauaaaacg ccgcagacac auc 23
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<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 119
ugugucugcg gcguuuuauc a 21
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<211> 23
<212> RNA
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<400> 120
ugauaaaacg ccgcagacac auc 23
<210> 121
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<212> RNA
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<400> 121
ugugucugcg gcguuuuaa 19
<210> 122
<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 122
uuaaaacgcc gcagacacau c 21
<210> 123
<211> 19
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 123
ugucugcggc guuuuauca 19
<210> 124
<211> 21
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 124
ugauaaaacg ccgcagacac a 21
<210> 125
<211> 20
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 125
ccgtctgtgc cttctcatct 20
<210> 126
<211> 20
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 126
taatctcctc ccccaactcc 20
<210> 127
<211> 24
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 127
aactttggca ttgtggaagg gctc 24
<210> 128
<211> 24
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 128
tggaagagtg ggagttgctg ttga 24

Claims (15)

1.一种siRNA缀合物，其中，所述siRNA缀合物具有式(308)所示的结构：
Figure FDA0002498739710000011
其中，
n1为选自1-3的整数，n3为选自0-4的整数；每个m1、m2或m3各自独立地为选自2-10的整数；R10、R11、R12、R13、R14或R15各自独立地为H，或选自于由以下基团所组成的组：C1-C10烷基、C1-C10卤代烷基以及C1-C10烷氧基；
R3为式A59所示结构的基团：
Figure FDA0002498739710000012
其中，E1为OH、SH或BH2，
Nu为siRNA，所述siRNA含有正义链和反义链，所述siRNA中的每个核苷酸各自独立地为修饰或未修饰的核苷酸，其中，所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II至少部分地反向互补形成双链区，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II选自如下i)或ii)所示的序列：
i)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5′-UGUGUCUGCGGCGUUUUAZ1-3′(SEQ ID NO：1)；
5′-Z2UAAAACGCCGCAGACACA-3′(SEQ ID NO：2)，
其中，Z1为A，Z2为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z1的核苷酸Z3，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z2的核苷酸Z4，所述Z4是所述反义链5′末端的第一个核苷酸；
ii)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：61所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异：
5′-UGUCUGCGGCGUUUUAUCZ5-3′(SEQ ID NO：61)；
5′-Z6GAUAAAACGCCGCAGACA-3′(SEQ ID NO：62)，
其中，Z5为A，Z6为U，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z5的核苷酸Z7，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z6的核苷酸Z8，所述Z8是所述反义链5′末端的第一个核苷酸；
R2是长度为1-20个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、S(O)2、C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中R2可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基：C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、-N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、-NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2、-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、-C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、-SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、-NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)；
每个L1独立地是长度为1-70个碳原子的直链亚烷基，其中一个或多个碳原子任选地被选自于以下基团所组成的组中的任何一个或多个所替换：C(O)、NH、O、S、CH＝N、S(O)2、C2-C10亚烯基、C2-C10亚炔基、C6-C10亚芳基、C3-C18亚杂环基和C5-C10亚杂芳基；并且其中，L1可任选地具有由以下基团所组成的组中的任何一个或多个的取代基：C1-C10烷基、C6-C10芳基、C5-C10杂芳基、C1-C10卤代烷基、-OC1-C10烷基、-OC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-OH、-OC1-C10卤代烷基、-SC1-C10烷基、-SC1-C10烷基苯基、-C1-C10烷基-SH、-SC1-C10卤代烷基、卤素取代基、-OH、-SH、-NH2、-C1-C10烷基-NH2、-N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)(C1-C10烷基苯基)、-NH(C1-C10烷基苯基)、氰基、硝基、-CO2H、-C(O)O(C1-C10烷基)、-CON(C1-C10烷基)(C1-C10烷基)、-CONH(C1-C10烷基)、-CONH2，-NHC(O)(C1-C10烷基)、-NHC(O)(苯基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)C(O)(苯基)、-C(O)C1-C10烷基、-C(O)C1-C10烷基苯基、-C(O)C1-C10卤烷基、-OC(O)C1-C10烷基、-SO2(C1-C10烷基)、-SO2(苯基)、-SO2(C1-C10卤代烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(C1-C10烷基)、-SO2NH(苯基)、-NHSO2(C1-C10烷基)、-NHSO2(苯基)和-NHSO2(C1-C10卤代烷基)；
Figure FDA0002498739710000022
表示基团共价连接的位点；M1表示靶向基团。
2.如权利要求1所述的siRNA缀合物，每个L1独立地选自于由(A1)-(A26)基团及其任意组合所组成的组：
Figure FDA0002498739710000021
Figure FDA0002498739710000031
其中，每个j1独立地为1-20的整数；每个j2独立地为1-20的整数；
每个R′独立地为C1-C10烷基；
每个Ra选自于由式(A27)-(A45)所示的基团或其任意组合所组成的组：
Figure FDA0002498739710000032
Figure FDA0002498739710000041
每个Rb独立地为C1-C10烷基；
Figure FDA0002498739710000042
表示基团共价连接的位点；
更优选地，L1选自A1、A4、A5、A6、A8、A10、A11、A13中的一种或多种的连接组合；更优选地，L1选自A1、A4、A8、A10和A11中至少2个的连接组合；更优选地，L1选自A1、A8、A10中至少2个的连接组合；
优选地，L1的长度为3-25个原子；更优选地，L1的长度为4-15个原子；
可选地，j1为2-10的整数，j2为2-10的整数，R′为C1-C4烷基，Ra为A27、A28、A29、A30和A31中的一种，Rb为C1-C5烷基；优选地，j1为3-5的整数，j2为3-5的整数，R′为甲基、乙基和异丙基中的一种，Ra为式(A27)所示的基团或式(A28)所示的基团，Rb为甲基、乙基、异丙基和丁基中的一种；
可选地，n1为1-2的整数，n3为0-1的整数，且n1+n3＝2-3；
可选地，每个m1、m2或m3各自独立地为2-5的整数，和/或m1＝m2＝m3。
3.如权利要求1-2中任一项所述的siRNA缀合物，其中，每个所述靶向基团独立地为与哺乳动物肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体亲和的配体；
优选地，每个所述靶向基团独立地为去唾液酸糖蛋白或糖；
优选地，每个所述靶向基团独立地选自D-吡喃甘露糖、L-吡喃甘露糖、D-***糖、D-呋喃木糖、L-呋喃木糖、D-葡萄糖、L-葡萄糖、D-半乳糖、L-半乳糖、α-D-呋喃甘露糖、β-D-呋喃甘露糖、β-D-吡喃甘露糖、β-D-吡喃甘露糖、α-D-吡喃葡萄糖、β-D-吡喃葡萄糖、α-D-呋喃葡萄糖、β-D-呋喃葡萄糖、α-D-呋喃果糖、α-D-吡喃果糖、α-D-吡喃半乳糖、β-D-吡喃半乳糖、α-D-呋喃半乳糖、β-D-呋喃半乳糖、葡糖胺、唾液酸、半乳糖胺、N-乙酰半乳糖胺、N-三氟乙酰半乳糖胺、N-丙酰半乳糖胺、N-正丁酰半乳糖胺、N-异丁酰半乳糖胺、2-氨基-3-O-[(R)-1-羧乙基]-2-脱氧-β-D-吡喃葡萄糖、2-脱氧-2-甲基氨基-L-吡喃葡萄糖、4，6-二脱氧-4-甲酰胺基-2，3-二-O-甲基-D-吡喃甘露糖、2-脱氧-2-磺氨基-D-吡喃葡萄糖、N-乙醇酰基-α-神经氨酸、5-硫代-β-D-吡喃葡萄糖、2，3，4-三-O-乙酰基-1-硫代-6-O-三苯甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷甲酯、4-硫代-β-D-吡喃半乳糖、3，4，6，7-四-O-乙酰基-2-脱氧-1，5-二硫代-α-D-吡喃葡庚糖苷乙酯、2，5-脱水-D-阿洛糖腈、核糖、D-核糖、D-4-硫代核糖、L-核糖、L-4-硫代核糖中的一种；
优选地，至少一个或每个所述靶向基团为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺。
4.如权利要求1-3中任一项所述的siRNA缀合物，其中，R10、R11、R12、R13、R14或R15独立地为H、甲基或乙基；优选地，R10、R11、R12、R13、R14或R15均为H；
可选地，R2上同时含有与含氮骨架上的N连接的连接位点和与R3中的P原子连接的连接位点；优选地，R2上所述与含氮骨架上的N连接的位点与N形成酰胺键，所述与R3上的P原子连接的位点与P形成磷酸酯键；更优选地，R2选自式(B5)、(B6)、(B5′)或(B6′)所示的基团。
5.如权利要求1-4中任一项所述的siRNA缀合物，其中，该缀合物具有式(403)、(404)、(405)、(406)、(407)、(408)、(409)、(410)、(411)、(412)、(413)、(414)、(415)、(416)、(417)、(418)、(419)、(420)、(421)或(422)所示的结构；
优选地，式A59中的P原子连接到siRNA正义链或反义链的端部，所述端部指所述正义链或反义链中从其一端起算的前4个核苷酸；更优选地，式A59中的P原子连接到所述siRNA正义链或反义链的末端；更优选地，式A59中的P原子连接到所述siRNA正义链的3′末端；更优选地，式A59中的P原子通过磷酸二酯键连接至所述siRNA中的核苷酸的2′位、3′位或5′位。
6.如权利要求1所述的siRNA缀合物，其中，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异；
或者，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：61所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异；
优选地，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z4位置处的差异，且Z4选自A、C或G；
或者，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z8位置处的差异，且Z8选自A、C或G，
优选地，其中Z3是与Z4互补的核苷酸；或者Z7是与Z8互补的核苷酸；
优选地，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II基本上反向互补、实质上反向互补或完全反向互补；所述基本上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于3个的碱基错配；所述实质上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于1个的碱基错配；完全反向互补是指两个核苷酸序列之间没有错配。
7.如权利要求6中任意一项所述的siRNA缀合物，其中，所述正义链还含有核苷酸序列III，所述反义链还含有核苷酸序列IV，核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度各自独立地为1-4个核苷酸，所述核苷酸序列III连接在核苷酸序列I的5′末端，核苷酸序列IV连接在核苷酸序列II的3′末端，所述核苷酸序列III和所述核苷酸序列IV长度相等并且实质上反向互补或完全反向互补；所述实质上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于1个的碱基错配；完全反向互补是指两个核苷酸序列之间没有错配；
优选地，所述核苷酸序列I为SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列，所述核苷酸序列II为SEQID NO：4所示的核苷酸序列；且所述核苷酸序列III和IV的长度均为1个核苷酸，所述核苷酸序列III的碱基为A；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GA；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为3个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GGA；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UGGA；
或者，所述核苷酸序列I为SEQ ID NO：63所示的核苷酸序列，所述核苷酸序列II为SEQID NO：64所示的核苷酸序列；并且所述核苷酸序列III和IV的长度均为1个核苷酸，所述核苷酸序列III的碱基为G；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UG；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为3个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为AUG；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GAUG；
优选地，所述核苷酸序列III和IV完全反向互补；
优选地，所述反义链还含有核苷酸序列V，核苷酸序列V的长度为1至3个核苷酸，连接在所述反义链的3′末端，构成反义链的3′垂悬末端；或者所述核苷酸序列V的长度为2个核苷酸；或者所述核苷酸序列V为连续的两个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸或连续的两个尿嘧啶核糖核苷酸；或者所述核苷酸序列V与靶mRNA相应位置的核苷酸互补；
优选地，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：6所示的核苷酸序列；或者所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：7所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：8所示的核苷酸序列；
或者，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：65所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：66所示的核苷酸序列；或者所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：67所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：68所示的核苷酸序列；
优选地，所述siRNA具有siHBa1、siHBa2、siHBb1或siHBb2所示的核苷酸序列。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的siRNA缀合物，其中，所述正义链或所述反义链中的至少一个核苷酸为修饰的核苷酸，和/或至少一个磷酸酯基为具有修饰基团的磷酸酯基；
优选地，所述正义链和所述反义链中的每一个核苷酸独立地为氟代修饰的核苷酸或非氟代修饰的核苷酸；
更优选地，所述氟代修饰的核苷酸位于核苷酸序列I和核苷酸序列II中，并且，按照5′末端到3′末端的方向，所述核苷酸序列I的第7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸；按照5′末端到3′末端的方向，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸；
优选地，按照5′末端到3′末端的方向，在所述正义链中，所述核苷酸序列I的第7、8、9位或者5、7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述正义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸；按照5′末端到3′末端的方向，在所述反义链中，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位或者2、6、8、9、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述反义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸；
更优选地，每一个非氟代修饰的核苷酸独立地选自核苷酸的核糖基2′位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸或核苷酸类似物中的一种；
更优选地，核苷酸的核糖基2′位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸选自2′-烷氧基修饰的核苷酸、2′-经取代的烷氧基修饰的核苷酸、2′-烷基修饰的核苷酸、2′-经取代的烷基修饰的核苷酸、2′-氨基修饰的核苷酸、2′-经取代的氨基修饰的核苷酸、2′-脱氧核苷酸中的一种；核苷酸类似物选自异核苷酸、LNA、ENA、cET、UNA和GNA中的一种；
更优选地，每一个非氟代修饰的核苷酸均为甲氧基修饰的核苷酸，所述甲氧基修饰的核苷酸指核糖基的2′-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸；
更优选地，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第5、7、8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、8、9、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；
或者，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第5、7、8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；
或者，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的正义链中核苷酸序列I的第7、8和9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的正义链的其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸，并且，按照5′末端到3′末端的方向，所述siRNA的反义链中核苷酸序列II的第2、6、14和16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，siRNA的反义链其余位置的核苷酸为甲氧基修饰的核苷酸；
优选地，所述具有修饰基团的磷酸酯基为磷酸酯基中的磷酸二酯键中的至少一个氧原子被硫原子取代而形成的硫代磷酸酯基；或者所述具有修饰基团的磷酸酯基为具有如式(1)所示结构的硫代磷酸酯基：
Figure FDA0002498739710000081
优选地，所述siRNA中，硫代磷酸酯基连接存在于由以下位置组成的组中的至少一处：
所述正义链的5′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的5′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述正义链的3′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的3′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的5′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述反义链的5′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的3′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；以及
所述反义链的3′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
优选地，其中，所述siRNA反义链的5′末端核苷酸为5′-磷酸核苷酸或5′-磷酸类似物修饰的核苷酸；
或者所述5′-磷酸核苷酸为具有如式(2)所示结构的核苷酸，所述5′-磷酸类似物修饰的核苷酸选自结构如式(3)-式(6)中任意一个所示的核苷酸，
Figure FDA0002498739710000082
其中，R选自H、OH、甲氧基或氟；Base表示碱基，选自A、U、C、G或T；
优选地，所述siRNA为siHBa1-M1、siHBa2-M1、siHBa1-M2、siHBa2-M2、siHBa1-M3、siHBa2-M3、siHBb1-M1、siHBb2-M1、siHBb1-M2、siHBb2-M2、siHBb1-M3、siHBb2-M3、siHBa1-M1S、siHBa2-M1S、siHBa1-M2S、siHBa2-M2S、siHBa1-M3S、siHBa2-M3S、siHBb1-M1S、siHBb2-M1S、siHBb1-M2S、siHBb2-M2S、siHBb1-M3S、siHBb2-M3S、siHBa1-M1P1、siHBa1-M2P1、siHBa1-M3P1、siHBa2-M1P1、siHBa2-M2P1、siHBa2-M3P1、siHBa1-M1SP1、siHBa1-M2SP1、siHBa1-M3SP1、siHBa2-M1SP1、siHBa2-M2SP1、siHBa2-M3SP1、siHBb1-M1P1、siHBb1-M2P1、siHBb1-M3P1、siHBb2-M1P1、siHBb2-M2P1、siHBb2-M3P1、siHBb1-M1SP1、siHBb1-M2SP1、siHBb1-M3SP1、siHBb2-M1S P1、siHBb2-M2SP1或siHBb2-M3SP1中的任意一种。
9.一种siRNA，所述siRNA含有正义链和反义链，所述正义链和所述反义链中的每一个核苷酸独立地为氟代修饰的核苷酸或非氟代修饰的核苷酸；所述正义链含有一段核苷酸序列I，所述反义链含有一段核苷酸序列II，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II至少部分地反向互补形成双链区，所述氟代修饰的核苷酸位于核苷酸序列I和核苷酸序列II中，并且，按照5′末端到3′末端的方向，在所述正义链中，所述核苷酸序列I的第7、8、9位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述正义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸；按照5′末端到3′末端的方向，在所述反义链中，所述核苷酸序列II的第2、6、14、16位的核苷酸为氟代修饰的核苷酸，所述反义链中其余位置的核苷酸为非氟代修饰的核苷酸，并且，
i)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z1的核苷酸Z3，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z2的核苷酸Z4，所述Z4是所述反义链5′末端的第一个核苷酸；
ii)所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：61所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，且所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列长度相等，且不多于3个核苷酸差异，所述核苷酸序列I中包含位置对应于Z5的核苷酸Z7，所述核苷酸序列II中包含位置对应于Z6的核苷酸Z8，所述Z8是所述反义链5′末端的第一个核苷酸；
可选地，每一个非氟代修饰的核苷酸独立地选自核苷酸的核糖基2′位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸或核苷酸类似物中的一种；
优选地，核苷酸的核糖基2′位的羟基被非氟基团取代形成的核苷酸选自2′-烷氧基修饰的核苷酸、2′-经取代的烷氧基修饰的核苷酸、2′-烷基修饰的核苷酸、2′-经取代的烷基修饰的核苷酸、2′-氨基修饰的核苷酸、2′-经取代的氨基修饰的核苷酸、2′-脱氧核苷酸中的一种；核苷酸类似物选自异核苷酸、LNA、ENA、cET、UNA和GNA中的一种；
优选地，每一个非氟代修饰的核苷酸均为甲氧基修饰的核苷酸，所述甲氧基修饰的核苷酸指核糖基的2′-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸；
可选地，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异；
或者，所述核苷酸序列I与SEQ ID NO：61所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异，和/或所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列之间不多于1个核苷酸差异；
优选地，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z4位置处的差异，且Z4选自A、C或G；或者，所述核苷酸序列II与SEQ ID NO：62所示的核苷酸序列之间的核苷酸差异包括Z8位置处的差异，且Z8选自A、C或G；
优选地，Z3是与Z4互补的核苷酸；或者Z7是与Z8互补的核苷酸；
优选地，所述核苷酸序列I和所述核苷酸序列II基本上反向互补、实质上反向互补或完全反向互补；所述基本上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于3个的碱基错配；所述实质上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于1个的碱基错配；完全反向互补是指两个核苷酸序列之间没有错配；
优选地，所述正义链还含有核苷酸序列III，所述反义链还含有核苷酸序列IV，核苷酸序列III和核苷酸序列IV的长度各自独立地为1-4个核苷酸，所述核苷酸序列III连接在核苷酸序列I的5′末端，核苷酸序列IV连接在核苷酸序列II的3′末端，所述核苷酸序列III和所述核苷酸序列IV长度相等并且实质上反向互补或完全反向互补；所述实质上反向互补是指两个核苷酸序列之间存在不多于1个的碱基错配；完全反向互补是指两个核苷酸序列之间没有错配；
优选地，所述核苷酸序列I为SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列，所述核苷酸序列II为SEQID NO：4所示的核苷酸序列；且所述核苷酸序列III和IV的长度均为1个核苷酸，所述核苷酸序列III的碱基为A；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GA；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为3个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GGA；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UGGA；
或者，所述核苷酸序列I为SEQ ID NO：63所示的核苷酸序列，所述核苷酸序列II为SEQID NO：64所示的核苷酸序列；并且所述核苷酸序列III和IV的长度均为1个核苷酸，所述核苷酸序列III的碱基为G；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为2个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为UG；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为3个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为AUG；或者，所述核苷酸序列III和IV的长度均为4个核苷酸，按照5′末端到3′末端的方向，核苷酸序列III的碱基组成为GAUG；
优选地，其中所述核苷酸序列III和IV完全反向互补；
优选地，所述反义链还含有核苷酸序列V，核苷酸序列V的长度为1至3个核苷酸，连接在所述反义链的3′末端，构成反义链的3′垂悬末端；或者所述核苷酸序列V的长度为2个核苷酸；或者所述核苷酸序列V为连续的两个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸或连续的两个尿嘧啶核糖核苷酸；或者所述核苷酸序列V与靶mRNA相应位置的核苷酸互补；
优选地，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：6所示的核苷酸序列；或者所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：7所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：8所示的核苷酸序列；
或者，所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：65所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：66所示的核苷酸序列；或者所述siRNA的正义链含有如SEQ ID NO：67所示的核苷酸序列，所述反义链含有如SEQ ID NO：68所示的核苷酸序列；
优选地，所述siRNA具有siHBa1、siHBa2、siHBb1和siHBb2所示的核苷酸序列；
优选地，所述siRNA为siHBa1-M1、siHBa2-M1、siHBb1-M1和siHBb2-M1中的任意一种。
10.如权利要求9中任意一项所述的siRNA，其中，所述正义链或所述反义链中的至少一个磷酸酯基为具有修饰基团的磷酸酯基；
优选地，所述具有修饰基团的磷酸酯基为磷酸酯基中的磷酸二酯键中的至少一个氧原子被硫原子取代而形成的硫代磷酸酯基；或者所述具有修饰基团的磷酸酯基为具有如式(1)所示结构的硫代磷酸酯基：
Figure FDA0002498739710000101
优选地，硫代磷酸酯基连接存在于由以下位置组成的组中的至少一处：
所述正义链的5′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的5′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述正义链的3′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述正义链的3′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的5′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；
所述反义链的5′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
所述反义链的3′末端第1个核苷酸和第2个核苷酸之间；以及
所述反义链的3′末端第2个核苷酸和第3个核苷酸之间；
优选地，所述siRNA反义链的5′末端核苷酸为5′-磷酸核苷酸或5′-磷酸类似物修饰的核苷酸；
或者，所述5′-磷酸核苷酸为具有如式(2)所示结构的核苷酸，所述5′-磷酸类似物修饰的核苷酸选自结构如式(3)-式(6)中任意一个所示的核苷酸，
Figure FDA0002498739710000111
其中，R选自H、OH、甲氧基或氟；Base表示碱基，选自A、U、C、G或T；
优选地，所述siRNA为siHBa1-M1S、siHBa2-M1S、siHBb1-M1S、siHBb2-M1S、siHBa1-M1P1、siHBa2-M1P1、siHBa1-M1SP1、siHBa2-M1SP1、siHBb1-M1P1、siHBb2-M1P1、siHBb1-M1SP1和siHBb2-M1SP1中的任意一种；
更优选地，所述siRNA为siHBa1-M1SVP或siHBb1-M1SVP。
11.一种药物组合物，其特征在于，该药物组合物含有权利要求9-10中任意一项所述的siRNA和药学上可接受的载体。
12.一种siRNA缀合物，所述siRNA缀合物含有权利要求9-10中任意一项所述的siRNA以及缀合连接至该siRNA的缀合基团。
13.权利要求1-8以及12中任意一项所述的siRNA缀合物、权利要求9-10中任意一项所述的siRNA和/或权利要求11所述的药物组合物在制备用于治疗和/或预防乙肝的药物中的用途。
14.一种抑制肝细胞中HBV基因表达的方法，该方法包括将有效量的权利要求1-8以及12中任意一项所述的siRNA缀合物、权利要求9-10中任意一项所述的siRNA和/或权利要求11所述的药物组合物与所述肝细胞接触。
15.一种试剂盒，其中，该试剂盒含有权利要求1-8以及12中任意一项所述的siRNA缀合物和/或权利要求11所述的药物组合物和/或权利要求9-10中任意一项所述的siRNA。
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