本發明涉及生物醫藥，具體涉及一種基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統及其應用。

背景技術：

1、核酸藥物(nucleic?acid?drugs)是一類基于核酸分子(如dna、rna等)的治療性藥物，其可以通過調節特定基因的表達來達到治療效果，主要類型包括反義寡核苷酸(aso)、小干擾rna(sirna)、長鏈非編碼rna(lncrna)、核酸適配體(aptamer)等。憑借其精準的靶向作用，核酸藥物能夠有效治療傳統藥物難以應對的疾病，如遺傳性疾病、腫瘤、病毒感染等，展現出廣闊的應用前景。

2、盡管核酸藥物在臨床前和臨床研究中取得了顯著進展，但實際應用仍面臨多重挑戰。核酸藥物容易受到核酸酶降解，導致體內穩定性差，半衰期短，難以維持有效的治療濃度。即便核酸藥物成功到達靶位點，其親水性強、大分子體積和帶負電荷等物理化學特性，依然限制了其細胞穿透性，尤其在腫瘤、腦組織等難以滲透的靶向區域。此外，核酸藥物通過內吞途徑進入細胞后，往往與溶酶體融合，難以逃逸至細胞質發揮作用。

3、為克服上述現有技術中存在的問題，提升核酸藥物療效，開發高效的藥物遞送系統成為研究的重點。傳統的藥物遞送系統包括病毒載體、脂質體、納米顆粒等，雖然在一定程度上提高了遞送效率，但仍可能存在靶向性差、毒性高及細胞穿透性不足等問題。科研人員對藥物遞送系統進一步開發，如公開號為cn117695405a的中國專利文獻公開了一種包裹核酸藥物的多肽遞送系統，該多肽遞送系統中多肽由天然氨基酸組成，可以有效保護核酸藥物，提高核酸藥物的穩定性，同時對細胞有較好的轉染效率，能在細胞中正常釋放核酸藥物；公開號為cn117924695a的中國專利文獻報道了一種基于聚氨基酸載體的核酸藥物遞送體系，對應的聚氨基酸原料在精氨酸接枝的基礎上再利用小分子酸酐修飾，形成帶有特定的r1基團的結構，該遞送體系可以實現治療性核酸藥物的包載，高靶向性地進入細胞后，從溶酶體中逃逸出來并釋放出核酸藥物。聚合物載體具有可調節的物理化學性質、良好的生物相容性，且能夠有效保護核酸藥物，現已成為核酸藥物遞送的理想平臺，因此，需要開發聚合物核酸藥物遞送系統以實現高效、安全、精準的核酸藥物治療。

技術實現思路

1、本發明提供了一種刷狀聚合物載體，以及基于該刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統，通過刷狀聚合物載體獨特的刷狀結構，可以有效保護核酸藥物，提升細胞穿透性，增強核酸藥物的遞送效率，為核酸藥物的臨床應用提供了新的解決方案。

2、具體采用的技術方案如下：

3、一種刷狀聚合物載體，由聚谷氨酸主鏈和聚兩性離子單體通過點擊反應合成得到；

4、聚谷氨酸主鏈的結構式為：

5、

6、其中，m為10-500的整數；n為1-100的整數；p為2-5的整數；r1為點擊-反應性基團；

7、聚兩性離子單體的結構式為：

8、

9、其中，x為10-500的整數，r2為能夠與r1發生點擊反應的官能團，r3為鏈轉移試劑殘基。

10、優選的，所述的r1為疊氮基團，所述的r2為二苯并環辛炔基，m為10-100的整數，n為1-20的整數，x為10-100的整數。

11、優選的，聚谷氨酸主鏈和聚兩性離子單體發生點擊反應的條件為溫度0-60℃，時間2-48小時。

12、具體的，所述的聚谷氨酸主鏈的合成方法包括以下步驟：

13、s01利用單端氨基聚乙二醇和γ-芐基谷氨酸-n-羧酸環內酸酐單體(blg-nca單體)發生反應，得到大分子引發劑；

14、s02利用18-冠醚-6和大分子引發劑引發γ-芐基谷氨酸-n-羧酸環內酸酐單體(blg-nca單體)的開環聚合，得到第一中間體；

15、s03利用第一中間體和酰化劑發生酰化反應后，進一步脫去產物中谷氨酸結構的芐基保護基團，得到第二中間體；

16、s04在縮合劑的作用下，利用第二中間體和帶有r1基團和活性氨基的聚乙二醇r1-peg-nh2進行縮合反應，得到所述的聚谷氨酸主鏈；

17、優選的，步驟s01中，單端氨基聚乙二醇為氨基十二甘醇單甲醚，反應條件為溫度0-4℃，時間48-60小時。

18、優選的，步驟s02中，開環聚合的條件為溫度20-25℃，時間2-3小時。

19、優選的，步驟s03中，酰化劑選用三甲基乙酸酐，酰化反應的條件為溫度20-25℃，時間12-24小時。

20、優選的，步驟s04中，縮合劑選用4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉鹽酸鹽(dmt-mm)，縮合反應的條件為溫度20-25℃，時間10-18小時。

21、具體的，所述的聚兩性離子單體的合成方法包括以下步驟：

22、s11利用n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和β-丙內酯反應生成兩性離子單體；

23、s12利用兩性離子單體、鏈轉移試劑和引發劑發生可逆加成-斷裂鏈轉移聚合反應后，得到第三中間體；

24、s13利用正丙胺脫除第三中間體的硫代羰基后，再與帶有r2基團和馬來酰亞胺基團的化合物發生反應，得到所述的聚兩性離子單體。

25、優選的，步驟s11中，反應條件為溫度0-4℃，時間12-24小時。

26、優選的，步驟s12中，鏈轉移試劑選用4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸，引發劑選用偶氮二異丁腈，反應條件為溫度60-100℃，時間12-24小時。

27、優選的，步驟s13中，反應條件為溫度20-40℃，時間2-48h。

28、本發明還提供了一種基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統，包括所述的刷狀聚合物載體和核酸藥物，核酸藥物負載在刷狀聚合物載體上。

29、進一步的，所述的核酸藥物為反義寡核苷酸，具體可選用針對her2mrna起始密碼子區域的aso，aso的核苷酸序列進一步優選為5’-ctccatggtgctcac-3’。

30、進一步的，所述的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統由聚谷氨酸主鏈、聚兩性離子單體和核酸藥物反應得到，核酸藥物和聚谷氨酸主鏈的摩爾比為1-2：10，聚兩性離子單體和聚谷氨酸主鏈的摩爾比＞1。

31、本發明還提供了所述的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統在制備疾病治療藥物或疾病預防藥物中的應用。

32、與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

33、(1)本發明精確設計特定結構和特定物理化學性質的刷狀聚合物載體，利用該刷狀聚合物載體遞送核酸藥物時，不僅提高了核酸藥物的遞送效率和細胞穿透性，還增強了靶向性，避免了核酸藥物在非靶組織的非特異性積累，減少了副作用。

34、(2)本發明提供的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統能夠有效保護核酸藥物，延長核酸藥物的半衰期，提高穩定性，解決了傳統藥物遞送系統中藥物穩定性差、遞送效率低的問題。此外，對應的刷狀聚合物載體具有良好生物相容性，能夠顯著降低免疫反應和毒副作用的風險，安全性高。本發明提供的基于刷狀聚合物載體的核酸藥物遞送系統具有廣泛的應用前景，能夠滿足基因治療、腫瘤治療等領域對高效、精準藥物遞送的需求。