CN117567309A - 一种可电离脂质、阳离子脂肽、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents

一种可电离脂质、阳离子脂肽、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可电离脂质、阳离子脂肽、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用。本发明提供了一类式(a)所示的可电离脂质，一类式(b)所示的阳离子脂肽；本发明还提供一种包含式(a)所示可电离脂质和/或(式b)阳离子脂肽的脂质纳米颗粒，具有良好的生物相容性及高效的体内外转染效率等优点，临床应用前景良好，和(T‑L3)m‑Hp(式b)。

Description

一种可电离脂质、阳离子脂肽、脂质纳米颗粒及其制备方法与 应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，涉及药物递送技术，具体涉及基于可电离脂质、阳离子脂肽的脂质纳米颗粒及其制备方法与应用。
背景技术
在人类疾病治疗中，传统的小分子药物和抗体药物通常直接作用于蛋白质以达到其治疗目的。然而，小分子药物和抗体药物难以对大量的致病蛋白进行调控，因此在某些疾病的治疗中存在一定的局限性。因此，通过调节这些蛋白的上游基因的表达，进而精确调控蛋白的表达水平作为一种新的治疗策略开始受到研究者们的关注，这种策略一般被称之为基因疗法。随着人们对分子生物学研究的深入，以核酸构建的药物成为了基因疗法中的重要核心，这些药物通常包括质粒DNA、mRNA、siRNA、ASO、miRNA等。一般而言，用于基因疗法的核酸药物通常具有以下几种功能：编码疾病相关蛋白、沉默特定基因表达、调节蛋白功能、介导基因转录激活等。基于其特殊的功能，核酸药物为那些尚未有治疗性药物的疾病治疗带来的曙光。
2018年，随着FDA批准了治疗性siRNA药物，核酸药物在临床应用中显示出更广阔的前景。然而，核酸药物的负电性、对体内核酸酶敏感和必须于细胞内发挥作用的特点限制了其临床应用。因此，构建合适的递送***来规避上述不利因素，提高核酸药物疗效成为了关键。
脂质纳米颗粒(LNP)是目前最主要的核酸递送***之一，制备简单、具有良好的生物相容性和生物降解性。LNP通常包含可电离或阳离子脂质、辅助脂质、胆固醇和PEG脂质。其中，可电离或阳离子脂质分子是LNP递送***的核心，其分子结构对整个脂质体纳米颗粒递送效率、靶向性、制剂稳定性等方面起着决定性的作用。由于实现不同种类核酸物质递送以及不同靶点的特异性递送对于递送***有不同要求，为了满足基因治疗的不同需求，需要进一步开发新的脂质分子。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供可电离脂质、阳离子脂肽、脂质纳米颗粒及其制备方法与应用，本发明提供的脂质纳米颗粒具有良好的生物相容性及高效的体内外转染效率等优点，临床应用前景良好。
本发明提供了一种可电离脂质，其为式(a)所示化合物、式(a)所示化合物的药学上可接受的盐、式(a)所示化合物的立体异构体、式(a)所示化合物互变异构体、式(a)所示化合物的溶剂化物、式(a)所示化合物的螯合物、式(a)所示化合物的非共价复合物或式(a)所示化合物的前体药物；
其中，R2、R3、R4、R5独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代的C6-C24炔基；
其中L1和L2为任选的二价官能团，A为任选取代的碳原子、C1-C24烷基、C2-C24烯基、炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、3-10元杂环基和5-14元杂芳基或上述基团的组合；
在本发明的具体实施方式中，L1和L2选自不存在、C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以不被或任选地被羰基、O、S、N原子间隔；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以任选被C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素原子、卤代C1-6烷基取代；任选的，所述C1-6烷基或卤代C1-6烷基可以与其连接的C原子形成C3-6环烷基，L1和L2通过任意的官能团或共价键与A连接；
优选地，L1和L2选自-(CH2)q-、-(CH2)q-C(＝O)-、-(CH2)q-NH-C(＝O)-、-(CH2)q-NCH3-C(＝O)-、-(CH2)q-C(＝O)-NH-、-(CH2)q-C(＝O)-NCH3-、其中，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18。
在本发明的具体实施方式中，A被至少一个酯基取代。
在本发明的具体实施方式中，本发明进一步提供(式a1)所示可电离脂质化合物：
其中B为C1-6的直链或支链烷基。
在本发明的进一步具体实施方式中，L1和L2独立选自-(CH2)q-，其中q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；A为碳原子；B为C1-4的直链或支链烷基。
在本发明的具体实施方式中，本发明进一步提供(式a2)所示可电离脂质化合物：
其中，p、q独立选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；B为C1-4的直链或支链烷基。
在本发明的另一具体实施方式中，L1和L2选自-(CH2)q-C(＝O)-NH-，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；A为C1-24烷基或C3-6环烷基或其组合。
在本发明的具体实施方式中，本发明进一步提供(式a3)所示可电离脂质化合物：
其中，p、q独立选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；
A选自
其中，n＝0-18的整数。
本发明中式(a)化学结构中的键表示未指定构型，即如果化学结构中存在立体异构体，键/>可以为/>或/>或者同时包含/>和/>两种构型。本发明所述化合物的化学结构中，键/>并未指定构型，即可以为Z构型或E构型，或者同时包含两种构型。
在一些实施例中，上述可电离脂质采用还原胺化法制备，包括按照如下反应式获得式(a)所示化合物：
各取代基定义如上所述，本领域技术人员知晓反应原料中的醛如R2CHO，中的R2与产物中R2相比少一个CH2基团。
在一些实施例中，上述可电离脂质采用酰胺缩合法制备，包括按照如下反应式获得式(a)所示化合物：
其中，以下简称中间体A。
在本发明具体的实施方式中，还包括采用还原胺化法制备中间体A：
或烷基化方法制备中间体A：
在一些实施例中，中间体A化合物制备过程中，包括在冰浴条件下添加物料，然后在室温条件下进行反应。反应时间为12-72h，优选为20～48h。
在一些实施例中，反应的溶剂体系包括但不限于四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇。
优选地，所述反应的溶剂为二氯甲烷、乙腈。
在一些实施例中，包括以下化合物：
本发明提供了一种两亲性阳离子脂肽，其为式(b)所示化合物、式(b)所示化合物的药学上可接受的盐、式(b)所示化合物的立体异构体、式(b)所示化合物互变异构体、式(b)所示化合物的溶剂化物、式(b)所示化合物的螯合物、式(b)所示化合物的非共价复合物或式(b)所示化合物的前体药物；
(T-L3)m-H(b)
其中，T为R6R7N-或R6R7C-；
其中，m为1或2或3的整数；
其中R6、R7独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代基团取代的C6-C24炔基。
其中，L3选自不存在、C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以不被或任选地被羰基、O、S、N原子间隔；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以任选被C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素原子、卤代C1-6烷基取代；任选的，所述C1-6烷基或卤代C1-6烷基可以与其连接的C原子形成C3-6环烷基，L1和L2通过任意的官能团或共价键与H连接；
优选地，L3选自-(CH2)q-、-(CH2)q-C(＝O)-、-(CH2)q-NH-C(＝O)-、-(CH2)q-NCH3-C(＝O)-、-(CH2)q-C(＝O)-NH-、-(CH2)q-C(＝O)-NCH3-、其中，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；
其中，H为为由树形多肽形成的头部。
优选地，所述多肽头部为精氨酸和/或赖氨酸通过酰胺键组成的树形多肽。
优选地，所述组成的树形多肽的氨基酸数量为2-5，进一步优选氨基酸数量为3。低代数的脂肽材料合成过程简单易控，有利于工业化生产。同时，低代数的树形分子多肽构建的脂肽，也可以进行化学自组装发挥作用，对比高代数毒性较低，使用更安全。低代数的树形分子多肽构建的脂肽，电荷数较低，易于核酸的释放。
优选地，所述式(b)化合物为式(b1)：
其中R6、R7独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代基团取代的C6-C24炔基；
L3选自-(CH2)q-，q选自1～6的整数，优选1、2、3、4、5或6；
其中RH1和RH2独立地选自赖氨酸和精氨酸：
赖氨酸和精氨酸通过酰胺键与对应的N原子连接。
在一些实施例中，式(b1)包括以下化合物：
本发明还提供上述阳离子脂肽的制备方法，包括按照如下反应式获得式(b)所示化合物：
其中：以下简称中间体B。
在一些实施例中，中间体B化合物的过程中，在室温条件下添加物料，然后在70℃油浴加热下进行反应。反应时间为18-96h，优选为48-72h。
在一些实施例中，制备中间体B化合物中，在冰浴条件下添加物料，然后在室温条件下进行反应。反应时间为12-72h，优选为20～48h。
在一些实施例中，反应的溶剂体系包括但不限于四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇。
优选地，所述反应的溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺。
本发明提供了一种纳米颗粒组合物，所述纳米颗粒组合物包含脂质组分，以及任选地包含荷载；其中，所述脂质组分含有本发明化合物。
在一些实施例中，本发明提供的纳米颗粒组合物，包含可电离脂质、阳离子脂肽和任选的辅助脂质、固醇、PEG脂质和生物活性物质组成。
在一些实施例中，本发明提供的纳米颗粒组合物，包含可电离脂质、阳离子脂肽、固醇、PEG脂质和生物活性物质组成；进一步优选地，所述组合物不包含辅助脂质。
本发明的阳离子脂肽在构建纳米颗粒组合物时，可以以较小的比例替代辅助脂质，达到较高的包封效率和递送效率，例如阳离子脂肽与可电离脂质用量比为1：40-1：20，优选为1：32(摩尔比)，而传统的辅助脂质例如DSPC与可离子脂质的用量比1：4。
进一步地，所述可电离脂质为本发明提供的可电离脂质中的一种或几种。
进一步地，所述阳离子脂肽为本发明提供的阳离子脂肽中的一种或几种。
进一步地，所述辅助脂质为DSPC、DOPC、DPPC、DOPG、DPPG、DOPE、POPC、POPE、DPPE、DMPE、DSPE、SOPE、HSPC、EPC、DOPS、SM、DMPC、DMPG、DSPG、DEPC、POPG、DEPE、DLPE中的一种或几种；优选地，所述辅助脂质为DSPC、DOPE。
进一步地，所述固醇为胆固醇；
进一步地，所述PEG脂质为DMG-PEG、DSPE-PEG、DPPE-PEG、DMA-PEG中的一种或几种；优选地，所述PEG脂质为DMG-PEG-2000。
在一些实施例中，可电离脂质的摩尔百分比为0.1～100％。优选为30～60％。
在一些实施例中，阳离子脂肽的摩尔百分比为0～99.9％。优选为0.5～5％。
在一些实施例中，辅助脂质的摩尔百分比为0～99.9％。优选为10～20％。
在一些实施例中，固醇的摩尔百分比为0～99.9％。优选为20～50％。
在一些实施例中，PEG脂质固醇的摩尔百分比为0～99.9％。优选为0.5～5％。
本发明提供的脂质纳米颗粒，所述生物活性物质为核酸药物。
进一步地，所述核酸药物包括但不限于siRNA、mRNA、microRNA、环状mRNA、snRNA、snoRNA、tRNA、rRNA、gRNA、shRNA、piRNA、rasiRNA、hnRNA、long non-coding RNA、plasmidDNA、ceDNA、mini circle DNA、反义寡核苷酸(ASOs)中一种或几种。
本发明提供了脂质纳米颗粒组合制备方法，包括如下步骤：
(1)将10mg/mL的可电离脂质、阳离子脂肽或辅助脂质、胆固醇、PEG脂质的乙醇溶液，按设定摩尔比混合，得到脂质混合溶液；
(2)将脂质溶液快速加入1-6倍体积的含有核酸药物的pH＝4的缓冲溶液中，涡旋混匀，得到脂质纳米颗粒溶液；
(3)使用10kD的超滤管4℃超滤，得脂质纳米颗粒。
优选地，所述步骤(2)中的缓冲溶液为柠檬酸钠缓冲液。
优选地，所述步骤(2)中的缓冲溶液体积为3倍。
在另一个方面，本发明提供了药物组合物，所述药物组合物含有本发明化合物或本发明的纳米颗粒组合物，和任选地药学上可接受的辅料，例如载体、佐剂或媒介物。
在另一个方面，本发明提供了本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物在制备用于治疗、诊断或预防疾病的药物中的用途。
在另一个方面，本发明提供了本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物在制备递送生物活性物质的药物中的用途。
在另一个方面，本发明提供了在受试者中治疗、诊断或预防疾病的方法，包括向所述受试者施用本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物。
在另一个方面，本发明提供了本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物，其用于治疗、诊断和/或预防疾病。
在另一个方面，本发明提供了在受试者中递送生物活性物质的方法，包括向所述受试者施用本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物。
在另一个方面，本发明提供了本发明化合物、本发明纳米颗粒组合物或本发明药物组合物，其用于递送生物活性物质。
在具体实施方案中，所述生物活性物质选自治疗剂、预防剂或诊断剂中的一种或多种；优选地，所述治疗剂、预防剂或诊断剂为核酸。
定义
化学定义
下面更详细地描述具体官能团和化学术语的定义。
当列出数值范围时，既定包括每个值和在所述范围内的子范围。例如“C1-6烷基”包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C1-6、C1-5、C1-4、C1-3、C1-2、C2-6、C2-5、C2-4、C2-3、C3-6、C3-5、C3-4、C4-6、C4-5和C5-6烷基。
本发明中烷基是指具有相应碳原子数的链或支链饱和烃基团，如“C1-6烷基”是指具有1至6个碳原子的直链或支链饱和烃基团，或“C6-24烷基”是指具有6至24个碳原子的直链或支链饱和烃基团。在一些实施方案中，C1-4烷基和C1-2烷基是优选的。C1-6烷基的例子包括：甲基(C1)、乙基(C2)、正丙基(C3)、异丙基(C3)、正丁基(C4)、叔丁基(C4)、仲丁基(C4)、异丁基(C4)、正戊基(C5)、3-戊基(C5)、戊基(C5)、新戊基(C5)、3-甲基-2-丁基(C5)、叔戊基(C5)和正己基(C6)。术语“C1-6烷基”还包括杂烷基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。烷基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。常规烷基缩写包括：Me(-CH3)、Et(-CH2CH3)、iPr(-CH(CH3)2)、nPr(-CH2CH2CH3)、n-Bu(-CH2CH2CH2CH3)或i-Bu(-CH2CH(CH3)2)。在另一些实施方案中“C6-24烷基”是优选的，如C8，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16，C17，C18，C19，C20，C21，C22，C23，C24，并优选直链烷基。
本发明中“烯基”是指具有相应碳原子和至少一个碳碳双键的直链或支链烃基团，如“C2-6烯基”是指具有2至6个碳原子和至少一个碳碳双键的直链或支链烃基团。在一些实施方案中，C2-4烯基是优选的。C2-6烯基的例子包括：乙烯基(C2)、1-丙烯基(C3)、2-丙烯基(C3)、1-丁烯基(C4)、2-丁烯基(C4)、丁二烯基(C4)、戊烯基(C5)、戊二烯基(C5)、己烯基(C6)，等等。术语“C2-6烯基”还包括杂烯基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。烯基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。在另一些实施方案中“C6-24烯基”是优选的，如C8，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16，C17，C18，C19，C20，C21，C22，C23，C24，并优选直链烯基，优选地包含多个烯键。
“C2-6炔基”是指具有2至6个碳原子、至少一个碳-碳叁键以及任选地一个或多个碳-碳双键的直链或支链烃基团。在一些实施方案中，C2-4炔基是优选的。C2-6炔基的例子包括但不限于：乙炔基(C2)、1-丙炔基(C3)、2-丙炔基(C3)、1-丁炔基(C4)、2-丁炔基(C4)，戊炔基(C5)、己炔基(C6)，等等。术语“C2-6炔基”还包括杂炔基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。炔基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。在另一些实施方案中“C6-24烯基”是优选的，如C8，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16，C17，C18，C19，C20，C21，C22，C23，C24，并优选直链炔基。
“C1-10亚烷基”是指除去C1-10烷基的另一个氢而形成的二价基团，并且可以是取代或未取代的。在一些实施方案中，C1-4亚烷基、C2-4亚烷基和C1-3亚烷基是优选的。未取代的所述亚烷基包括但不限于：亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-CH2CH2CH2-)、亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)、亚戊基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)、亚己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)，等等。示例性的取代的所述亚烷基，例如，被一个或多个烷基(甲基)取代的所述亚烷基，包括但不限于：取代的亚甲基(-CH(CH3)-、-C(CH3)2-)、取代的亚乙基(-CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH2C(CH3)2-)、取代的亚丙基(-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2CH2-、-CH2C(CH3)2CH2-、-CH2CH2C(CH3)2-)，等等。
“C2-10亚烯基”是指除去C2-10烯基的另一个氢而形成的二价基团，并且可以是取代或未取代的。在一些实施方案中，C2-4亚烯基是特别优选的。示例性的未取代的所述亚烯基包括但不限于：亚乙烯基(-CH＝CH-)和亚丙烯基(例如，-CH＝CHCH2-、-CH2-CH＝CH-)。示例性的取代的所述亚烯基，例如，被一个或多个烷基(甲基)取代的亚烯基，包括但不限于：取代的亚乙基(-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-)、取代的亚丙烯基(-C(CH3)＝CHCH2-、-CH＝C(CH3)CH2-、-CH＝CHCH(CH3)-、-CH＝CHC(CH3)2-、-CH(CH3)-CH＝CH-、-C(CH3)2-CH＝CH-、-CH2-C(CH3)＝CH-、-CH2-CH＝C(CH3)-)，等等。
“C2-10亚炔基”是指除去C2-10炔基的另一个氢而形成的二价基团，并且可以是取代或未取代的。在一些实施方案中，C2-4亚炔基是特别优选的。示例性的所述亚炔基包括但不限于：亚乙炔基(-C≡C-)、取代或未取代的亚丙炔基(-C≡CCH2-)，等等。
“C0-6亚烷基”是指化学键以及上述“C1-6亚烷基”，“C0-4亚烷基”是指化学键以及上述“C1-4亚烷基”。
“卤代”或“卤素”是指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。
因此，“C1-6卤代烷基”是指上述“C1-6烷基”，其被一个或多个卤素基团取代。在一些实施方案中，C1-4卤代烷基是特别优选的，更优选C1-2卤代烷基。示例性的所述卤代烷基包括但不限于：-CF3、-CH2F、-CHF2、-CHFCH2F、-CH2CHF2、-CF2CF3、-CCl3、-CH2Cl、-CHCl2、2,2,2-三氟-1,1-二甲基-乙基，等等。卤代烷基基团可以在任何可用的连接点上被取代，例如，1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基。
“C3-10环烷基”是指具有3至10个环碳原子和零个杂原子的非芳香环烃基团，其中任选地含有1、2或3个双键或叁键。在一些实施方案中，C5-10环烷基、C3-7环烷基和C3-6环烷基是特别优选的，更优选C5-7环烷基和C5-6环烷基。环烷基还包括其中上述环烷基环与一个或多个芳基或杂芳基稠合的环体系，其中连接点在环烷基环上，且在这样的情况中，碳的数目继续表示环烷基体系中的碳的数目。环烷基还包括其中上述环烷基环，其中任意不相邻的碳原子上的取代基相连形成桥环，一起形成共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃。环烷基还包括其中上述环烷基环，其中同一碳原子上的取代基相连成环，一起形成共用一个碳原子的多环烷烃。示例性的所述环烷基包括但不限于：环丙基(C3)、环丙烯基(C3)、环丁基(C4)、环丁烯基(C4)、环戊基(C5)、环戊烯基(C5)、环己基(C6)、环己烯基(C6)、环已二烯基(C6)、环庚基(C7)、环庚烯基(C7)、环庚二烯基(C7)、环庚三烯基(C7)，等等。环烷基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“C3-10亚环烷基”是指除去C3-10环烷基的另一个氢而形成的二价基团，并且可以是取代或未取代的。在一些实施方案中，C3-6亚环烷基和C3-4亚环烷基是特别优选的，尤其优选亚环丙基。
“3-10元杂环基”是指具有环碳原子和1至5个环杂原子的3至10元非芳香环系的饱和或不饱和基团，其中，每个杂原子独立地选自氮、氧、硫、硼、磷和硅，其中任选地含有1、2或3个双键或叁键。在包含一个或多个氮原子的杂环基中，只要化合价允许，连接点可为碳或氮原子。在一些实施方案中，优选5-10元杂环基，其为具有环碳原子和1至5个环杂原子的5至10元非芳香环系；在一些实施方案中，优选3-7元杂环基，其为具有环碳原子和1至4个环杂原子的3至7元非芳香环系；优选5-7元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的5至7元非芳香环系；优选3-6元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的3至6元非芳香环系；优选4-6元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的4至6元非芳香环系；更优选5-6元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的5至6元非芳香环系。杂环基还包括其中上述杂环基环与一个或多个环烷基稠合的环体系，其中连接点在杂环基环上，或其中上述杂环基环与一个或多个芳基或杂芳基稠合的环体系，其中连接点在杂环基环上；且在这样的情况下，环成员的数目继续表示在杂环基环体系中环成员的数目。杂环基还包括其中上述杂环基环，其中任意不相邻的碳或氮原子上的取代基相连形成桥环，一起形成共用两个或两个以上碳或氮原子的多环杂烷烃。杂环基还包括其中上述杂环基环，其中同一碳原子上的取代基相连成环，一起形成共用一个碳原子的多环杂烷烃。示例性的包含一个杂原子的3元杂环基包括但不限于：氮杂环丙烷基、氧杂环丙烷基、硫杂环丙烷基(thiorenyl)。示例性的含有一个杂原子的4元杂环基包括但不限于：氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基和硫杂环丁烷基。示例性的含有一个杂原子的5元杂环基包括但不限于：四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢噻吩基、吡咯烷基、二氢吡咯基和吡咯基-2,5-二酮。示例性的包含两个杂原子的5元杂环基包括但不限于：吡唑烷基、二氧杂环戊烷基、氧硫杂环戊烷基(oxasulfuranyl)、二硫杂环戊烷基(disulfuranyl)和噁唑烷-2-酮。示例性的包含三个杂原子的5元杂环基包括但不限于：***啉基、噁二唑啉基和噻二唑啉基。示例性的包含一个杂原子的6元杂环基包括但不限于：哌啶基、四氢吡喃基、二氢吡啶基和硫杂环己烷基(thianyl)。示例性的包含两个杂原子的6元杂环基包括但不限于：哌嗪基、吗啉基、二硫杂环己烷基、二噁烷基。示例性的包含三个杂原子的6元杂环基包括但不限于：六氢三嗪基(triazinanyl)。示例性的含有一个杂原子的7元杂环基包括但不限于：氮杂环庚烷基、氧杂环庚烷基和硫杂环庚烷基。示例性的与C6芳基环稠合的5元杂环基(在本文中也称作5,6-双环杂环基)包括但不限于：二氢吲哚基、异二氢吲哚基、二氢苯并呋喃基、二氢苯并噻吩基、苯并噁唑啉酮基，等等。示例性的与C6芳基环稠合的6元杂环基(本文还指的是6,6-双环杂环基)包括但不限于：四氢喹啉基、四氢异喹啉基，等等。杂环基还包括上述杂环基与一个环烷基、杂环基、芳基或杂芳基共享一个或两个原子，形成桥环或螺环，只要化合价允许，共享的原子可为碳或氮原子。杂环基还包括上述杂环基与杂环基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“C6-10芳基”是指具有6-10个环碳原子和零个杂原子的单环或多环的(例如，双环)4n+2芳族环体系(例如，具有以环状排列共享的6或10个π电子)的基团。在一些实施方案中，芳基具有六个环碳原子(“C6芳基”；例如，苯基)。在一些实施方案中，芳基具有十个环碳原子(“C10芳基”；例如，萘基，例如，1-萘基和2-萘基)。芳基还包括其中上述芳基环与一个或多个环烷基或杂环基稠合的环***，而且连接点在所述芳基环上，在这种情况下，碳原子的数目继续表示所述芳基环***中的碳原子数目。芳基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“5-14元杂芳基”是指具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-14元单环或双环的4n+2芳族环体系(例如，具有以环状排列共享的6、10或14个π电子)的基团，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在含有一个或多个氮原子的杂芳基中，只要化合价允许，连接点可以是碳或氮原子。杂芳基双环***在一个或两个环中可以包括一个或多个杂原子。杂芳基还包括其中上述杂芳基环与一个或多个环烷基或杂环基稠合的环***，而且连接点在所述杂芳基环上，在这种情况下，碳原子的数目继续表示所述杂芳基环***中的碳原子数目。在一些实施方案中，5-10元杂芳基是优选的，其为具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-10元单环或双环的4n+2芳族环体系。在另一些实施方案中，5-6元杂芳基是特别优选的，其为具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-6元单环或双环的4n+2芳族环体系。示例性的含有一个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：吡咯基、呋喃基和噻吩基。示例性的含有两个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基和异噻唑基。示例性的含有三个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：***基、噁二唑基(例如，1,2,4-噁二唑基)和噻二唑基。示例性的含有四个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：四唑基。示例性的含有一个杂原子的6元杂芳基包括但不限于：吡啶基或吡啶酮基。示例性的含有两个杂原子的6元杂芳基包括但不限于：哒嗪基、嘧啶基和吡嗪基。示例性的含有三个或四个杂原子的6元杂芳基分别包括但不限于：三嗪基和四嗪基。示例性的含有一个杂原子的7元杂芳基包括但不限于：氮杂环庚三烯基、氧杂环庚三烯基和硫杂环庚三烯基。示例性的5,6-双环杂芳基包括但不限于：吲哚基、异吲哚基、吲唑基、苯并***基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并异呋喃基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并噻二唑基、茚嗪基和嘌呤基。示例性的6,6-双环杂芳基包括但不限于：萘啶基、喋啶基、喹啉基、异喹啉基、噌琳基、喹喔啉基、酞嗪基和喹唑啉基。杂芳基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“羟基烷基”是指被一个或多个羟基取代的烷基。
“烷氧基”是指直链或支链烷基的氧醚形式，即-O-烷基。类似地，“甲氧基”是指-O-CH3。
“任选地被···取代”是指可以被指定的取代基取代，也可以为非取代；
上文定义的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基等基团除去另一个氢而形成的二价基团统称为“亚基”。环烷基、杂环基、芳基和杂芳基等成环的基团统称为“环基”。
本文定义的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基等为任选取代的基团。
示例性的碳原子上的取代基包括但不局限于：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-ORaa、-ON(Rbb)2、-N(Rbb)2、-N(Rbb)3 +X-、-N(ORcc)Rbb、-SH、-SRaa、-SSRcc、-C(＝O)Raa、-CO2H、-CHO、-C(ORcc)2、-CO2Raa、-OC(＝O)Raa、-OCO2Raa、-C(＝O)N(Rbb)2、-OC(＝O)N(Rbb)2、-NRbbC(＝O)Raa、-NRbbCO2Raa、-NRbbC(＝O)N(Rbb)2、-C(＝NRbb)Raa、-C(＝NRbb)ORaa、-OC(＝NRbb)Raa、-OC(＝NRbb)ORaa、-C(＝NRbb)N(Rbb)2、-OC(＝NRbb)N(Rbb)2、-NRbbC(＝NRbb)N(Rbb)2、-C(＝O)NRbbSO2Raa、-NRbbSO2Raa、-SO2N(Rbb)2、-SO2Raa、-SO2ORaa、-OSO2Raa、-S(＝O)Raa、-OS(＝O)Raa、-Si(Raa)3、-OSi(Raa)3、-C(＝S)N(Rbb)2、-C(＝O)SRaa、-C(＝S)SRaa、-SC(＝S)SRaa、-SC(＝O)SRaa、-OC(＝O)SRaa、-SC(＝O)ORaa、-SC(＝O)Raa、-P(＝O)2Raa、-OP(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-OP(＝O)(Raa)2、-OP(＝O)(ORcc)2、-P(＝O)2N(Rbb)2、-OP(＝O)2N(Rbb)2、-P(＝O)(NRbb)2、-OP(＝O)(NRbb)2、-NRbbP(＝O)(ORcc)2、-NRbbP(＝O)(NRbb)2、-P(Rcc)2、-P(Rcc)3、-OP(Rcc)2、-OP(Rcc)3、-B(Raa)2、-B(ORcc)2、-BRaa(ORcc)、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
或者在碳原子上的两个偕氢被基团＝O、＝S、＝NN(Rbb)2、＝NNRbbC(＝O)Raa、＝NNRbbC(＝O)ORaa、＝NNRbbS(＝O)2Raa、＝NRbb或＝NORcc取代；
Raa的每个独立地选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Raa基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rbb的每个独立地选自：氢、-OH、-ORaa、-N(Rcc)2、-CN、-C(＝O)Raa、-C(＝O)N(Rcc)2、-CO2Raa、-SO2Raa、-C(＝NRcc)ORaa、-C(＝NRcc)N(Rcc)2、-SO2N(Rcc)2、-SO2Rcc、-SO2ORcc、-SORaa、-C(＝S)N(Rcc)2、-C(＝O)SRcc、-C(＝S)SRcc、-P(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-P(＝O)2N(Rcc)2、-P(＝O)(NRcc)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rbb基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rcc的每个独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rcc基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rdd的每个独立地选自：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-ORee、-ON(Rff)2、-N(Rff)2,、-N(Rff)3 +X-、-N(ORee)Rff、-SH、-SRee、-SSRee、-C(＝O)Ree、-CO2H、-CO2Ree、-OC(＝O)Ree、-OCO2Ree、-C(＝O)N(Rff)2、-OC(＝O)N(Rff)2、-NRffC(＝O)Ree、-NRffCO2Ree、-NRffC(＝O)N(Rff)2、-C(＝NRff)ORee、-OC(＝NRff)Ree、-OC(＝NRff)ORee、-C(＝NRff)N(Rff)2、-OC(＝NRff)N(Rff)2、-NRffC(＝NRff)N(Rff)2、-NRffSO2Ree、-SO2N(Rff)2、-SO2Ree、-SO2ORee、-OSO2Ree、-S(＝O)Ree、-Si(Ree)3、-OSi(Ree)3、-C(＝S)N(Rff)2、-C(＝O)SRee、-C(＝S)SRee、-SC(＝S)SRee、-P(＝O)2Ree、-P(＝O)(Ree)2、-OP(＝O)(Ree)2、-OP(＝O)(ORee)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代，或者两个偕Rdd取代基可结合以形成＝O或＝S；
Ree的每个独立地选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂环基和杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代；
Rff的每个独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rff基团结合形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代；
Rgg的每个独立地是：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-OC1-6烷基、-ON(C1-6烷基)2、-N(C1-6烷基)2、-N(C1-6烷基)3 +X-、-NH(C1-6烷基)2 +X-、-NH2(C1-6烷基)+X-、-NH3 +X-、-N(OC1-6烷基)(C1-6烷基)、-N(OH)(C1-6烷基)、-NH(OH)、-SH、-SC1-6烷基、-SS(C1-6烷基)、-C(＝O)(C1-6烷基)、-CO2H、-CO2(C1-6烷基)、-OC(＝O)(C1-6烷基)、-OCO2(C1-6烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(C1-6烷基)2、-OC(＝O)NH(C1-6烷基)、-NHC(＝O)(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)C(＝O)(C1-6烷基)、-NHCO2(C1-6烷基)、-NHC(＝O)N(C1-6烷基)2、-NHC(＝O)NH(C1-6烷基)、-NHC(＝O)NH2、-C(＝NH)O(C1-6烷基)、-OC(＝NH)(C1-6烷基)、-OC(＝NH)OC1-6烷基、-C(＝NH)N(C1-6烷基)2、-C(＝NH)NH(C1-6烷基)、-C(＝NH)NH2、-OC(＝NH)N(C1-6烷基)2、-OC(NH)NH(C1-6烷基)、-OC(NH)NH2、-NHC(NH)N(C1-6烷基)2、-NHC(＝NH)NH2、-NHSO2(C1-6烷基)、-SO2N(C1-6烷基)2、-SO2NH(C1-6烷基)、-SO2NH2、-SO2C1-6烷基、-SO2OC1-6烷基、-OSO2C1-6烷基、-SOC1-6烷基、-Si(C1-6烷基)3、-OSi(C1-6烷基)3、-C(＝S)N(C1-6烷基)2、C(＝S)NH(C1-6烷基)、C(＝S)NH2、-C(＝O)S(C1-6烷基)、-C(＝S)SC1-6烷基、-SC(＝S)SC1-6烷基、-P(＝O)2(C1-6烷基)、-P(＝O)(C1-6烷基)2、-OP(＝O)(C1-6烷基)2、-OP(＝O)(OC1-6烷基)2、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C10芳基、C3-C7杂环基、C5-C10杂芳基；或者两个偕Rgg取代基可结合形成＝O或＝S；其中，X-为反离子。
示例性的氮原子上取代基包括但不局限于：氢、-OH、-ORaa、-N(Rcc)2、-CN、-C(＝O)Raa、-C(＝O)N(Rcc)2、-CO2Raa、-SO2Raa、-C(＝NRbb)Raa、-C(＝NRcc)ORaa、-C(＝NRcc)N(Rcc)2、-SO2N(Rcc)2、-SO2Rcc、-SO2ORcc、-SORaa、-C(＝S)N(Rcc)2、-C(＝O)SRcc、-C(＝S)SRcc、-P(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-P(＝O)2N(Rcc)2、-P(＝O)(NRcc)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者连接至氮原子的两个Rcc基团结合形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代，且其中Raa、Rbb、Rcc和Rdd如上所述。
“核酸”是指单链或双链的脱氧核糖核酸(DNA)或核酸(RNA)分子及其杂合分子。
在本发明中“阳离子脂质”或“可电离的阳离子脂质”具有相同含义，是指在生理pH条件下能够带正电的脂质分子。在一些实施方式中，阳离子脂质为氨基脂质。
在一些实施方案中，所述阳离子脂质选自SM-102、ALC-0315、ALC-0519、Dlin-MC3-DMA(又被称为MC3)、DODMA、DLin-KC2-DMA、DlinDMA，优选SM-102；SM-102(Heptadecan-9-yl8-((2-hydroxyethyl)(6-oxo-6-(undecyloxy)hexyl)amino)octanoate)结构如下：
“中性脂质”是指在特定pH条件下不带电荷的脂质分子，例如生理pH条件。中性脂质的实例包括但不限于1，2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DMPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、1，2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、1-棕榈酰基-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DMPE)、1-棕榈酰基-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(POPE)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DPPE)。
“结构性脂质”是指通过填充脂质之间的间隙以增强纳米颗粒稳定性的脂质，常见的如类固醇类。类固醇为具有环戊烷骈多氢菲类碳骨架的化合物，在一个优选的实施方案中，所述类固醇选自胆固醇、谷甾醇、粪甾醇、岩皂甾醇、菜籽甾醇、麦角固醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚、豆甾醇、燕麦甾醇、麦角骨化醇或菜油甾醇。
“聚合物脂质”是指含有聚合物部分和脂质部分的分子。在一些实施方式中，聚合物脂质为聚乙二醇(PEG)脂质。
“纳米脂质颗粒”是指含有脂质成分、具有纳米级尺寸的颗粒。
“生物可降解基团”是指含有生物可降解键的官能团，例如酯、二硫键和酰胺等。生物降解作用可以影响从体内清除化合物的过程。
其它定义
本文所用的术语“治疗”涉及逆转、减轻、抑制该术语适用的障碍或病症的进展或者预防之，或者这类障碍或病症的一种或多种症状。本文所用的名词“治疗”涉及动词治疗的动作，后者是如刚才所定义的。
本文所用的术语“药学上可接受的盐”表示本发明化合物的那些羧酸盐、氨基酸加成盐，它们在可靠的医学判断范围内适用于与患者组织接触，不会产生不恰当的毒性、刺激作用、***反应等，与合理的益处/风险比相称，就它们的预期应用而言是有效的，包括(可能的话)本发明化合物的两性离子形式。
药学上可接受的碱加成盐是与金属或胺生成的，例如碱金属与碱土金属氢氧化物或有机胺。用作阳离子的金属的实例有钠、钾、镁、钙等。适合的胺的实例有N,N′-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺和普鲁卡因。
酸性化合物的碱加成盐可以这样制备，按照常规方式使游离酸形式与足量所需的碱接触，生成盐。按照常规方式使盐形式与酸接触，再分离游离酸，可以使游离酸再生。游离酸形式在某些物理性质上多少不同于它们各自的盐形式，例如在极性溶剂中的溶解度，但是出于本发明的目的，盐还是等价于它们各自的游离酸。
盐可以是从无机酸制备的硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硝酸盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物，酸例如盐酸、硝酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、磷酸等。代表性盐包括：氢溴酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硝酸盐、乙酸盐、草酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸盐、硼酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、磷酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘甲酸盐、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖酸盐、月桂基磺酸盐和羟乙磺酸盐等。盐也可以是从有机酸制备的，例如脂肪族一元与二元羧酸、苯基取代的烷酸、羟基烷酸、烷二酸、芳香族酸、脂肪族与芳香族磺酸等。代表性盐包括乙酸盐、丙酸盐、辛酸盐、异丁酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、扁桃酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲酸盆、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、萘甲酸盐、苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、苯乙酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐等。药学上可接受的盐可以包括基于碱金属与碱土金属的阳离子，例如钠、锂、钾、钙、镁等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括但不限于铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。还涵盖氨基酸的盐，例如精氨酸盐、葡糖酸盐、半乳糖醛酸盐等(例如参见Berge S.M.et al.，"PharmaceuticalSalts,”J.Pharm.Sci.，1977；66:1-19，引入此作为参考)。
给药的“受试者”包括但不限于：人(即，任何年龄组的男性或女性，例如，儿科受试者(例如，婴儿、儿童、青少年)或成人受试者(例如，年轻的成人、中年的成人或年长的成人))和/或非人的动物，例如，哺乳动物，例如，灵长类(例如，食蟹猴、恒河猴)、牛、猪、马、绵羊、山羊、啮齿动物、猫和/或狗。在一些实施方案中，受试者是人。在一些实施方案中，受试者是非人动物。本文可互换使用术语“人”、“患者”和“受试者”。
“疾病”、“障碍”和“病症”在本文中可互换地使用。
除非另作说明，否则，本文使用的术语“治疗”包括受试者患有具体疾病、障碍或病症时所发生的作用，它降低疾病、障碍或病症的严重程度，或延迟或减缓疾病、障碍或病症的发展(“治疗性治疗”)，还包括在受试者开始患有具体疾病、障碍或病症之前发生的作用(“预防性治疗”)。
通常，化合物的“有效量”是指足以引起目标生物反应的数量。正如本领域普通技术人员所理解的那样，本发明化合物的有效量可以根据下列因素而改变：例如，生物学目标、化合物的药代动力学、所治疗的疾病、给药模式以及受试者的年龄健康情况和症状。有效量包括治疗有效量和预防有效量。
除非另作说明，否则，本文使用的化合物的“治疗有效量”是在治疗疾病、障碍或病症的过程中足以提供治疗益处的量，或使与疾病、障碍或病症有关的一或多种症状延迟或最小化的量。化合物的治疗有效量是指单独使用或与其它疗法联用时，治疗剂的量，它在治疗疾病、障碍或病症的过程中提供治疗益处。术语“治疗有效量”可以包括改善总体治疗、降低或避免疾病或病症的症状或病因、或增强其它治疗剂的治疗效果的量。
除非另作说明，否则，本文使用的化合物的“预防有效量”是足以预防疾病、障碍或病症的量，或足以预防与疾病、障碍或病症有关的一或多种症状的量，或防止疾病、障碍或病症复发的量。化合物的预防有效量是指单独使用或与其它药剂联用时，治疗剂的量，它在预防疾病、障碍或病症的过程中提供预防益处。术语“预防有效量”可以包括改善总体预防的量，或增强其它预防药剂的预防效果的量。
“组合”以及相关术语是指同时或依次给药本发明化合物和其它治疗剂。例如，本发明化合物可以与其它治疗剂以分开的单位剂型同时或依次给药，或与其它治疗剂一起在单一单位剂型中同时给药。
有益效果：
1.本发明通过引入氨基酸类似结构，得到一种新型的可电离脂质。可电离脂质结构中的酰胺键可在体内可快速被酶水解，易于代谢清除，具有良好的生物相容性和生物可降解性，具有良好的临床应用前景。
2.本发明所提供的可电离脂质通过简单的还原胺化反应及酰胺缩合反应制备而来，合成具有不同支链长度的可电离脂质。原料成本低，合成步骤简单，产物分离便捷，易于储存。
3.本发明所提供的阳离子脂肽通过简单的取代反应及酰胺缩合反应制备而来，包含树状结构，具有高效的基因递送效率，具有两亲性结构，生物相容性好。
4.本发明所提供的可电离脂质、阳离子脂肽或辅助脂质、固醇和PEG脂质制成的脂质纳米颗粒，可有效递送siRNA、mRNA等核酸药物。
5.本发明所提供的脂质纳米颗粒的制备方法方便快捷，设备要求较低，工艺可靠，适于生物医药产业化。
附图说明
图1是实施例12中不同LNP的粒径表征图。
图2是实施例12中不同LNP的电位表征图。
图3是实施例13中不同LNP的包封率。
图4是实施例14EGFP-mRNA-LNP转染的平均荧光强度。
图5是实施例15siLuc-LNP的基因沉默效率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。本发明的具体实施方式中，未作特别说明的技术手段或方法等为本领域的常规技术手段或方法等。实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1NL-1的制备
步骤1：精密称定H-Lys-OMe·2HCl(1.00g,4.28mmol)，十二醛(4.22g，30.02mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入100mL二氯甲烷，冰浴条件下缓慢加入DIPEA(4.50mL，25.74mmol)，待完全溶解后，加入冰醋酸(3.00mL，51.90mmol)，反应2h后，加入三乙酰氧基硼氢化钠(8.27g,39.03mmol)，室温反应48h，加入1M NaOH淬灭反应，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到NL-1粗产物。
步骤2：采用柱层析法对步骤1中NL-1粗产物进行纯化，EA:MeOH＝70：1(V/V)洗脱，得到可电离脂质NL-1。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ3.69(d,J＝21.7Hz,3H),3.44–2.23(m,11H),2.19–1.00(m,86H),0.86(q,J＝5.3,4.4Hz,12H).
实施例2中间体A的制备
步骤1：精密称定6-氨基己酸(1.00g,7.62mmol)，十二醛(4.22g，22.87mmol)，三乙酰氧基硼氢化钠(6.47g,30.49mmol)，置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入75mL无水乙腈溶解，室温反应5天。反应停止，真空旋转蒸发除去溶剂，加入二氯甲烷溶解产物，用超纯水洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到中间体A粗产物。
步骤2：采用柱层析法对步骤1中的中间体A粗产物进行纯化，DCM:D1＝6：1(V/V)洗脱，D1＝DCM:MeOH:NH3·H2O＝75:22:3，得到中间体纯产物。
实施例3：H-6-12的制备
步骤1：精密称定反式1,4-环己二胺(0.11g，0.97mmol)，中间体A(1.00g，2.14mmol)，HOBT(0.46g，3.40mmol)，EDCI(0.65g，3.40mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(1.70mL，9.72mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到H-6-12粗产物。
步骤2：采用柱层析法对步骤1中H-6-12粗产物进行纯化，DCM:D1＝8：1(V/V)洗脱，D1＝DCM:MeOH:NH3·H2O＝75:22:3，得到可电离脂质H-6-12。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.39(d,J＝8.1Hz,2H),3.74(s,2H),2.40(t,J＝7.7Hz,8H),2.12(d,J＝7.5Hz,4H),1.98(d,J＝8.0Hz,4H),1.74–1.33(m,20H),1.25(s,80H),0.87(s,12H).
实施例4：Y-6-12的制备
步骤1：精密称定盐酸乙二胺(0.13g，0.97mmol)，中间体A(1.00g，2.14mmol)，HOBT(0.46g，3.40mmol)，EDCI(0.65g，3.40mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(1.70mL，9.72mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到Y-6-12粗产物。
步骤2：采用柱层析法对步骤1中Y-6-12粗产物进行纯化，DCM:D1＝8：1(V/V)洗脱，D1＝DCM:MeOH:NH3·H2O＝75:22:3，得到可电离脂质Y-6-12。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ6.42(s,1H),3.45–3.29(m,4H),2.44–2.38(m,8H),2.18(t,J＝7.5Hz,4H),2.04(s,4H),1.25(s,92H),0.91–0.81(m,12H).
实施例5：中间体B的制备
步骤1：精密称定N-叔丁氧羰基乙二胺(2g，12.48mmol)，硬脂基溴(9.16g，27.46mmol)，无水碳酸钾(4.31g，31.21mmol)，碘化钾(0.21g，1.25mmol)置于三颈烧瓶中，加入200mL乙酸乙酯溶解，冷凝回流，在70℃油浴加热下反应48h。反应结束后，依次用纯水，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到Boc-中间体B粗产物。
步骤2：采用柱层析法对步骤1中Boc-中间体B粗产物进行纯化，DCM:MeOH＝100：1(V/V)洗脱，得到Boc-中间体B纯产物。
步骤3：精密称定Boc-中间体B 2.0g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入4mL二氯甲烷和4mL三氟乙酸，反应2h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，用二氯甲烷溶解，饱和碳酸氢钠溶液洗涤三次，加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到中间体B纯产物。
实施例6：G2R-2-18的制备
步骤1：精密称定H-Lys-OMe·2HCl(1.00g，4.29mmol)，Boc-Arg(Pbf)-OH(6.78g，12.87mmol)，HOBT(1.74g，12.87mmol)，HBTU(4.88g，12.87mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入60mL DMF溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(5.98mL，34.32mmol)，室温反应24h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到OMe-G2R-(Boc)Pbf粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝70：1(V/V)洗脱，得到OMe-G2R-(Boc)Pbf纯产物。
步骤2：精密称定OMe-G2R-(Boc)Pbf 2.00g置于圆底烧瓶中，加入NaOH的甲醇溶液(2gNaOH溶解于50mL的甲醇中)，冰浴条件下反应6h，加入1M HCl调pH至2-3。真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，饱和NaCl溶液反复洗涤三次，加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发去除溶剂，得到OH-G2R-(Boc)Pbf纯产物。
步骤3：精密称定OH-G2R-(Boc)Pbf(1.24g，1.06mmol)，中间体B(0.50g，0.89mmol)，HOBT(0.36g，2.66mmol)，EDCI(0.51g，2.66mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(1.23mL，7.08mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到G2R-(Boc)Pbf-2-18粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝50：1(V/V)洗脱，得到G2R-(Boc)Pbf-2-18纯产物。
步骤4：精密称定G2R-(Boc)Pbf-2-18 0.20g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入2mL二氯甲烷和2mL三氟乙酸，反应12h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，用冰***洗涤三次，得到阳离子脂肽G2R-2-18。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ9.08–7.03(m,15H),4.20(s,2H),3.78(d,J＝38.2Hz,5H),3.02(d,J＝48.0Hz,10H),1.23(s,78H),0.89–0.80(m,6H).
实施例7：G2K-2-18的制备
步骤1：精密称定H-Lys-OMe·2HCl(2.00g，8.58mmol)，Boc-Lys(Boc)-OH(7.43g，21.45mmol)，HOBT(3.48g，25.74mmol)，HBTU(9.76g，25.74mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入100mL DMF溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(11.21mL，64.35mmol)，室温反应24h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到OMe-G2K-(Boc)粗产物。采用柱层析法进行纯化，PE:EA＝5：1(V/V)洗脱，得到OMe-G2K-(Boc)纯产物。
步骤2：精密称定OMe-G2K-(Boc)2.00g置于圆底烧瓶中，加入NaOH的甲醇溶液(2gNaOH溶解于50mL的甲醇中)，冰浴条件下反应6h，加入1M HCl调pH至2-3。真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，饱和NaCl溶液反复洗涤三次，加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发去除溶剂，得到OH-G2K-(Boc)Pbf纯产物。
步骤3：精密称定OH-G2K-(Boc)(0.85g，1.06mmol)，中间体B(0.50g，0.89mmo l)，HOBT(0.36g，2.66mmol)，EDCI(0.51g，2.66mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(1.23mL，7.08mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到G2K-(Boc)-2-18粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝50：1(V/V)洗脱，得到G2K-(Boc)-2-18纯产物。
步骤4：精密称定G2K-(Boc)-2-18 0.20g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入2mL二氯甲烷和2mL三氟乙酸，反应2小时。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，用冰***洗涤三次，得到阳离子脂肽G2K-2-18。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ8.66(d,J＝7.3Hz,1H),8.50(d,J＝16.3Hz,2H),8.20(s,4H),7.89(s,4H),4.36–3.42(m,5H),2.91(d,J＝98.0Hz,12H),1.23(s,82H),0.90–0.80(m,6H).实施例8：N1-2-18的制备
步骤1：精密称定Fmoc-Lys-OMe·HCl(5.00g，11.94mmol)，Boc-Lys(Boc)-OH(4.55g，13.13mmol)，HATU(5.45g，14.32mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入80mL DMF溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(8.32mL，47.74mmol)，室温反应16h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到N1-Fmoc粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝100：1(V/V)洗脱，得到N1-Fmoc纯产物。
步骤2：精密称定N1-Fmoc 2.50g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入8mL DMF和2mL哌啶，反应0.5h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝60：1(V/V)洗脱，得到N1纯产物。
步骤3：精密称定N1(1.72g，3.52mmol)，Boc-Arg(Pbf)-OH(2.22g，4.22mmol)，HOBT(0.71g，5.28mmol)、HBTU(2.00g，5.28mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入60mLDMF溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(4.90mL，28.14mmol)，室温反应24h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到OMe-N1-Arg-(Boc)Pbf粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝60：1(V/V)洗脱，得到OMe-N1-Arg-(Boc)Pbf纯产物。
步骤4：精密称定OMe-N1-Arg-(Boc)Pbf 2.00g置于圆底烧瓶中，加入NaOH的甲醇溶液(2g NaOH溶解于50mL的甲醇中)，冰浴条件下反应6h，加入1M HCl调pH至2-3。真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，饱和NaCl溶液反复洗涤三次，加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发去除溶剂，得到OH-N1-Arg-(Boc)Pbf纯产物。
步骤5：精密称定OH-N1-Arg-(Boc)Pbf(0.63g，0.64mmol)，中间体B(0.30g，0.53mmol)，HOBT(0.22g，1.59mmol)，EDCI(0.31g，1.59mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(0.74mL，4.25mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到N1-(Boc)Pbf-2-18粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝50：1(V/V)洗脱，得到N1-(Boc)Pbf-2-18纯产物。
步骤6：精密称定N1-(Boc)Pbf-2-18 0.20g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入2mL二氯甲烷和2mL三氟乙酸，反应2h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，用冰***洗涤三次，得到阳离子脂肽N1-2-18。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ8.69(d,J＝7.3Hz,1H),8.51(d,J＝21.2Hz,2H),8.21(s,5H),7.93(s,3H),7.34(s,2H),4.43–3.44(m,5H),3.08(s,10H),2.74(s,2H),1.23(s,80H),0.90–0.79(m,6H).
实施例9：M1-2-18的制备
步骤1：精密称定H-Lys(Fmoc)-OMe·HCl(4.00g，9.55mmol)，Boc-Lys(Boc)-OH(3.97g，11.46mmol)，HOBT(1.94g，14.32mmol)，EDCI(2.75g，14.32mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入150mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(16.63mL，95.49mmol)，室温反应24h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到M1-Fmoc粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝100：1(V/V)洗脱，得到M1-Fmoc纯产物。
步骤2：精密称定M1-Fmoc 2.00g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入8mL DMF和2mL哌啶，反应0.5h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝60：1(V/V)洗脱，得到M1纯产物。
步骤3：精密称定M1(1.37g，2.82mmol)，Boc-Arg(Pbf)-OH(1.78g，3.38mmol)，HOBT(0.57g，4.22mmol)、HBTU(1.60g，4.22mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入60mLDMF溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(3.93mL，22.52mmol)，室温反应24h。反应结束后真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到N1-Fmoc粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝60：1(V/V)洗脱，得到OMe-M1-Arg-(Boc)Pbf纯产物。
步骤4：精密称定OMe-M1-Arg-(Boc)Pbf 2.00g置于圆底烧瓶中，加入NaOH的甲醇溶液(2g NaOH溶解于50mL的甲醇中)，冰浴条件下反应6h，加入1M HCl调pH至2-3。真空旋转蒸发除去溶剂，加入乙酸乙酯溶解，饱和NaCl溶液反复洗涤三次，加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发去除溶剂，得到OH-M1-Arg-(Boc)Pbf纯产物。
步骤5：精密称定OH-M1-Arg-(Boc)Pbf(1.04g，1.06mmol)，中间体B(0.50g，0.89mmol)，HOBT(0.36g，2.66mmol)，EDCI(0.51g，2.66mmol)置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。加入50mL二氯甲烷溶解，在冰浴下缓慢加入DIPEA(1.23mL，7.08mmol)，室温反应24h。反应结束后，依次用饱和碳酸氢钠溶液，0.1％稀HCl溶液，饱和NaCl溶液反复洗涤三次。加入无水硫酸钠干燥除水。真空旋转蒸发得到M1-(Boc)Pbf-2-18粗产物。采用柱层析法进行纯化，DCM:MeOH＝50：1(V/V)洗脱，得到M1-(Boc)Pbf-2-18纯产物。
步骤6：精密称定M1-(Boc)Pbf-2-18 0.20g置于三颈烧瓶中，抽真空，氮气保护。冰浴下加入2mL二氯甲烷和2mL三氟乙酸，反应2h。反应结束后，真空旋转蒸发除去溶剂，用冰***洗涤三次，得到阳离子脂肽M1-2-18。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ8.76–7.79(m,11H),7.34(s,2H),4.19(s,2H),3.76(d,J＝26.4Hz,3H),3.08(s,10H),2.75(s,2H),1.23(s,80H),0.89–0.81(m,6H).
实施例10：mRNA-LNP的制备
将10mg/mL的可电离脂质、DSPC、胆固醇、DMG-PEG-2000的乙醇溶液，按照设定摩尔比(可电离脂质：辅助脂质：胆固醇：PEG脂质＝48:12:38.5:1.5)混合均匀，得到脂质混合溶液。将脂质混合溶液快速加入3倍体积的含有mRNA的pH＝4的柠檬酸盐缓冲溶液中，涡旋混匀(质量比＝15:1)。使用10kD的超滤管4℃超滤，得到mRNA-LNP。
表1
实施例11：siRNA-LNP的制备
将10mg/mL的NL-1、阳离子脂肽、胆固醇、DMG-PEG-2000的乙醇溶液，按照设定摩尔比(可电离脂质：阳离子脂肽：胆固醇：PEG脂质＝48:1.5:38.5:1.5)混合均匀，得到脂质混合溶液。将脂质混合溶液快速加入3倍体积的含有siRNA的pH＝4的柠檬酸盐缓冲溶液中，涡旋混匀(N:P＝10:1)。使用10kD的超滤管4℃超滤，得到siRNA-LNP。
表2
实施例12：LNP的粒径电位测定
取上述LNP置于离心管中，加PBS缓冲液稀释至1mL，置于马尔文塑料样品池和电位样品池中，放入激光粒度仪孔槽中，25℃下测定各LNP的粒径和电位，平行测定三次。
结果结果如图1、图2所示。图1所示LNP粒径范围在80-200nm，具有优异的核酸递送性能。图2所示，在pH＝7.4时，LNP的ζ电位在0～-4mV之间，可以降低与其他物质的静电相互作用。
实施例13：LNP的包封率测定
使用StrandBriteTMGreen Fluorimetric RNA Quantitation Kit试剂盒及多功能酶标仪SpectraMax M2e，测定LNP包封率。使用2％的Triton-x-100作为破乳剂处理LNP得到总核酸量。通过测定破乳前游离的核酸量与总核酸量，计算得到包封率。
结构如图3所示，测得LNP的包封率在80％-98％之间，是良好的核酸递送载体。
实施例14：mRNA-LNP的转染效率测定
取对数生长期的Hela细胞接种于24孔板中，每孔4×104个细胞于37℃，5％ CO2饱和湿度培养箱培养24h，待细胞密度达到60％以上，弃去培养基，用PBS洗涤2次，每孔加入500μL用不含双抗的DMEM基础培养基配制的EGFP mRNA-LNP(2μg/mL)溶液，每组设置3个复孔，以不含双抗的DMEM基础培养基作为空白对照组，以市售DLin-MC3-DMA-LNP作为对照。给药6小时后弃去培养基，每孔加入500μL含有10％胎牛血清的DMEM完全培养基继续培养18小时，使用倒置荧光显微镜观察各组细胞的EGFP荧光表达情况，并用ImageJ计算平均荧光强度。
结果如图4所示，各组均有较高的荧光强度，显著高于市售DLin-MC3-DMA-LNP，说明mRNA-LNP具有较高的转染效率，具有良好的转染性能。
实施例15：siRNA-LNP的转染效率测定
取对数生长期的4T1-Luc细胞接种于96孔板中，每孔8×103个细胞于37℃，5％ CO2饱和湿度培养箱培养24h，待细胞密度达到60％以上，弃去培养基，用PBS洗涤2次，每孔加入100μL用不含双抗的DMEM基础培养基配制的siLuc-LNP(每孔含0.15μg siLuc)溶液，每组设置6个复孔，以不含双抗的RPMI-1640基础培养基作为空白对照组，以市售DLin-MC3-DMA-LNP作为阳性对照。给药6小时后弃去培养基，每孔加入100μL含有10％胎牛血清的RPMI-1640完全培养基继续培养18小时，使用萤火虫萤光素酶报告基因检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶的基因表达情况，计算其基因沉默效率。
结果如图5所示，各组基因沉默效率为50％-70％，显著优于市售DLin-MC3-DMA-LNP，说明siRNA-LNP具有较高的转染效率，具有良好的转染性能。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种可电离脂质，其为式(a)所示化合物、式(a)所示化合物的药学上可接受的盐、式(a)所示化合物的立体异构体、式(a)所示化合物互变异构体、式(a)所示化合物的溶剂化物、式(a)所示化合物的螯合物、式(a)所示化合物的非共价复合物或式(a)所示化合物的前体药物；
其中，R2、R3、R4、R5独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代的C6-C24炔基；
其中L1和L2为任选的二价官能团，A为任选取代的碳原子、C1-C24烷基、C2-C24烯基、炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、3-10元杂环基和5-14元杂芳基或上述基团的组合；
优选地，L1和L2选自不存在、C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以不被或任选地被羰基、O、S、N原子间隔；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以任选被C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素原子、卤代C1-6烷基取代；任选的，所述C1-6烷基或卤代C1-6烷基可以与其连接的C原子形成C3-6环烷基，L1和L2通过任意的官能团或共价键与A连接；
优选地，L1和L2选自-(CH2)q-、-(CH2)q-C(＝O)-、-(CH2)q-NH-C(＝O)-、-(CH2)q-NCH3-C(＝O)-、-(CH2)q-C(＝O)-NH-、-(CH2)q-C(＝O)-NCH3-、其中，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18。
2.如权利要求1所述的可电离脂质，A被至少一个酯基取代；
优选地，(式a)为(式a1)所示可电离脂质化合物：
其中B为C1-6的直链或支链烷基；
优选地，L1和L2独立选自-(CH2)q-，其中q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；A为碳原子；B为C1-4的直链或支链烷基；
优选地为(式a2)所示可电离脂质化合物：
其中，p、q独立选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；B为C1-4的直链或支链烷基；
优选地，L1和L2选自-(CH2)q-C(＝O)-NH-，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；A为C1-24烷基或C3-6环烷基或其组合；
优选地，为
3.如权利要求1所述的可电离脂质，为(式a3)所示可电离脂质化合物：
其中，p、q独立选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；
A选自
其中，n＝0-18的整数；
优选地为：
(H-6-12)
(Y-6-12)
4.权利要求1所述可电离脂质的制备方法，包括：
各取代基定义如权利要求1所述，其中反应原料醛中的R2-5与对应产物中R2-5相比少一个CH2基团。
5.权利要求1所述可电离脂质的制备方法，包括：
优选地，还包括采用还原胺化法制备中间体：
或烷基化方法制备中间体：
6.一种两亲性阳离子脂肽，其为式(b)所示化合物、式(b)所示化合物的药学上可接受的盐、式(b)所示化合物的立体异构体、式(b)所示化合物互变异构体、式(b)所示化合物的溶剂化物、式(b)所示化合物的螯合物、式(b)所示化合物的非共价复合物或式(b)所示化合物的前体药物；
(T-L3)m-Hp(式b)
其中，T为R6R7N-或R6R7C-；
其中，m为1或2或3的整数；
其中R6、R7独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代基团取代的C6-C24炔基；
其中，L3选自不存在、C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以不被或任选地被羰基、O、S、N原子间隔；所述C1-10亚烷基、C2-10亚烯基、C2-10亚炔基、C3-10环烷基、C6-12芳基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基或它们中两种以上基团的组合可以任选被C1-6烷基、C3-6环烷基、卤素原子、卤代C1-6烷基取代；任选的，所述C1-6烷基或卤代C1-6烷基可以与其连接的C原子形成C3-6环烷基，L1和L2通过任意的官能团或共价键与H连接；
优选地，L3选自-(CH2)q-、-(CH2)q-C(＝O)-、-(CH2)q-NH-C(＝O)-、-(CH2)q-NCH3-C(＝O)-、-(CH2)q-C(＝O)-NH-、-(CH2)q-C(＝O)-NCH3-、其中，q选自0～18的整数，优选0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18；
其中，Hp为由树形多肽形成的头部；
优选地，所述多肽头部为精氨酸和/或赖氨酸通过酰胺键组成的树形多肽；
优选地，所述组成的树形多肽的氨基酸数量为2-5，进一步优选氨基酸数量为3；
优选地，所述式(b)化合物为式(b1)：
其中R6、R7独立地选自C6-C24烷基、取代基团取代的C6-C24烷基、C6-C24烯基、取代基团取代的C6-C24烯基、C6-C24炔基、取代基团取代的C6-C24炔基；
L3选自-(CH2)q-，q选自1～6的整数，优选1、2、3、4、5或6；
其中RH1和RH2独立地选自赖氨酸和精氨酸：
赖氨酸和精氨酸通过酰胺键与对应的N原子连接。
优选地，式(b1)包括以下化合物：
(G2R-2-18)
(G2K-2-18)
(N1-2-18)
(M1-2-18)
7.如权利要求6所述两亲性阳离子脂肽的制备方法，包括按照如下反应式获得式(b)所示化合物：
8.一种纳米颗粒组合物，所述纳米颗粒组合物包含脂质组分，以及任选地包含荷载；其中，所述脂质组分含有权利要求1-3任一项所述的可电离脂质和/或权利要求6所述的阳离子脂肽；
优选地，所述纳米颗粒组合物包括权利要求1-3任一项所述的可电离脂质、权利要求6所述的阳离子脂肽和/或任选的辅助脂质、固醇、PEG脂质和生物活性物质；
还优选地，所述纳米颗粒组合物包括可电离脂质、权利要求6所述的阳离子脂质、固醇、PEG脂质和生物活性物质；进一步优选地，所述组合物不包含辅助脂质；
进一步优选地，所述可电离脂质为权利要求1-3任一项所述的可电离脂质；
优选地，所述生物活性物质为核酸药物；
进一步地，所述核酸药物包括但不限于siRNA、mRNA、microRNA、环状mRNA、snRNA、snoRNA、tRNA、rRNA、gRNA、shRNA、piRNA、rasiRNA、hnRNA、long non-coding RNA、plasmidDNA、ceDNA、mini circle DNA、反义寡核苷酸(ASOs)中一种或几种。
9.药物组合物，所述药物组合物含有权利要求1-3任一项所述的可电离脂质和/或权利要求6所述的阳离子脂肽或权利要求8所述的纳米颗粒组合物，和任选地药学上可接受的辅料，例如载体、佐剂或媒介物。
10.权利要求1-3任一项所述的可电离脂质和/或权利要求6所述的阳离子脂肽或权利要求8所述的纳米颗粒组合物或权利要求9所述药物组合物在制备用于治疗、诊断或预防疾病的药物中的用途。
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