[go: up one dir, main page]

CN116535381B - 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途 - Google Patents

具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途 Download PDF

Info

Publication number
CN116535381B
CN116535381B CN202310821280.1A CN202310821280A CN116535381B CN 116535381 B CN116535381 B CN 116535381B CN 202310821280 A CN202310821280 A CN 202310821280A CN 116535381 B CN116535381 B CN 116535381B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
composition
formula
pharmaceutically acceptable
stereoisomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310821280.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116535381A (zh
Inventor
张宏雷
潘晨
宋更申
高川
陈玺朝
吕小兵
靳立杰
马雨晴
李静
安然
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Youcare Kechuang Pharmaceutical Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Youcare Kechuang Pharmaceutical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Youcare Kechuang Pharmaceutical Technology Co ltd filed Critical Beijing Youcare Kechuang Pharmaceutical Technology Co ltd
Priority to CN202310821280.1A priority Critical patent/CN116535381B/zh
Publication of CN116535381A publication Critical patent/CN116535381A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116535381B publication Critical patent/CN116535381B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5005—Wall or coating material
    • A61K9/5015—Organic compounds, e.g. fats, sugars
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7105—Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713—Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/12—Drugs for disorders of the urinary system of the kidneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/16—Antivirals for RNA viruses for influenza or rhinoviruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/18—Antivirals for RNA viruses for HIV
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/20—Antivirals for DNA viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/20—Antivirals for DNA viruses
    • A61P31/22—Antivirals for DNA viruses for herpes viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02—Immunomodulators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02—Immunomodulators
    • A61P37/06—Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/14—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D317/28—Radicals substituted by nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/14—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D317/30—Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)

Abstract

本发明提供一种具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物，其为式(I)化合物或其N‑氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体。还提供了包含前述化合物的组合物以及它们用于递送治疗剂或预防剂的用途。

Description

具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物 及用途
技术领域
本发明属于医药领域。本发明具体涉及一种具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途。
背景技术
生物活性物质如小分子药物、多肽、蛋白质和核酸尤其是核酸的有效靶向递送是一个持久的医学难题。核酸治疗剂因低细胞渗透性和对某些核酸分子(包括RNA)降解的高敏感性而面临很大挑战。
证实，含阳离子脂质的组合物、脂质体和脂质体复合物(lipoplex)作为运输媒介物，有效地将生物活性物质如小分子药物、多肽、蛋白质和核酸运送至细胞和/或细胞内隔室中。这些组合物一般包含一种或多种“阳离子性”和/或氨基(可离子化)脂质、包括中性脂质、结构脂质以及聚合物共轭脂质。阳离子性和/或可离子化脂质包括例如可容易地质子化的含胺脂质。尽管已经展示多种此类含脂质的纳米粒子组合物，但安全性、功效和特异性仍有待改良。值得注意的是，脂质纳米颗粒(Lipid Nanoparticle, LNP)复杂性的增加使其生产复杂化，并可能增加其毒性，这是一个可能限制其临床应用的主要担忧。例如，LNP siRNA颗粒(如patisiran)需要预先使用类固醇和抗组胺药来消除不必要的免疫反应(T.Coelho, D. Adams, A. Silva, et al., Safety and efficacy of RNAi therapy fortransthyretin amyloidosis, N Engl J Med, 369 (2013) 819-829.)。因此，需要开发有助于将治疗剂和/或预防剂如核酸递送至细胞的改进的阳离子脂质化合物，及包含其的组合物的需求。
发明内容
本发明一方面提供一种新的阳离子脂质化合物，其为式(I)化合物
，或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中
G1为C1~15亚烷基或-(CH2)aC(O)O(CH2)b-，其中a和b分别为1-5的整数；
G2为C2~8亚烷基；
G3为C1~4亚烷基；
R1为氢原子、C6~14直链烷基或-(CH2)cC(O)O(CH2)dCH3，其中c为3-12的整数，d为1-4的整数；
R2为氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R3为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R4为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R5为C6~25直链或支链烷基；
X1和X2分别为次甲基或氧原子。
例如，式(I)化合物是具有以下结构中的一种：
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
。
本发明的又一方面提供一种组合物，其包含载体，所述载体包括阳离子脂质，所述阳离子脂质包括根据前述权利要求中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体。
本发明的又一方面提供上述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体或者上述的组合物在制备核酸药物、基因疫苗、小分子药物、多肽或蛋白质药物中的用途。
本发明的又一方面提供上述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体或者上述的组合物在制备用于治疗有需要哺乳动物的疾病或病症的药物中的用途。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1显示基于YK-702、YK-705、YK-712、YK-716、SM-102和化合物1制备的eGFP-mRNA的LNP制剂的细胞转染实验结果，其中：a为YK-702，b为YK-705，c为YK-712，d为YK-716，e为SM-102，f为化合物1。
图2显示由不同的阳离子脂质（YK-702、YK-705、YK-712、YK-716、YK-701、YK-703、YK-704、YK-706、YK-707、YK-708、YK-709、YK-710、YK-711、YK-713、YK-714、YK-715、SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA、化合物1和Lipofectamine 3000）制备的Fluc-mRNA的LNP制剂的荧光吸收强度。
图3显示由不同的阳离子脂质（YK-702、YK-705、YK-712、YK-716、YK-701、YK-703、YK-704、YK-706、YK-707、YK-708、YK-709、YK-710、YK-711、YK-713、YK-714、YK-715、SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA、化合物1和Lipofectamine 3000）制备的Fluc-mRNA的LNP制剂加入细胞培养液中培养24 h后的细胞存活率。
图4显示基于YK-704、YK-712、YK-716和SM-102制备的Fluc-mRNA的LNP制剂的小鼠脏器（心、肝、脾、肺、肾）荧光图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明可在不偏离本发明基本属性的情况下以其它具体形式来实施。应该理解的是，在不冲突的前提下，本发明的任一和所有实施方案都可与任一其它实施方案或多个其它实施方案中的技术特征进行组合以得到另外的实施方案。本发明包括这样的组合得到的另外的实施方案。
本申请中提及的所有出版物和专利在此通过引用以它们的全部内容纳入本申请。如果通过引用纳入的任何出版物和专利中使用的用途或术语与本申请中使用的用途或术语冲突，那么以本申请的用途和术语为准。
本文所用的章节标题仅用于组织文章的目的，而不应被解释为对所述主题的限制。
除非另有规定，本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的通常含义。倘若对于某术语存在多个定义，则以本文定义为准。
除了在工作实施例中或另外指出之外，在说明书和权利要求中陈述的定量性质例如剂量的所有数字应理解为在所有情况中被术语“约”修饰。还应理解的是，本申请列举的任何数字范围意在包括该范围内的所有的子范围和该范围或子范围的各个端点的任何组合。
本申请中使用的“包括”、“含有”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的要素涵盖出现在该词后面列举的要素及其等同，而不排除未记载的要素。本文所用的术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之，所述术语也包括“基本上由…组成”、或“由…组成”。
术语“药学上可接受的”在本申请中是指：化合物或组合物在化学上和/或在毒理学上与构成制剂的其它成分和/或与用其预防或治疗疾病或病症的人类或哺乳动物相容。
术语“受试者”或“患者”在本申请中包括人类和哺乳动物。
本文所用的术语“治疗”是指给患有疾病或者具有所述疾病的症状的患者或受试者施用一种或多种药物物质，用以治愈、缓解、减轻、改善或影响所述疾病或者所述疾病的症状。在本申请的上下文中，除非作出相反的具体说明，术语“治疗”也可包括预防。
术语“溶剂合物”在本申请中指的是通过组合式(I)化合物或其药学上可接受的盐和溶剂(例如乙醇或水)而形成的复合物。应理解的是，在治疗疾病或病症中使用的式(I)化合物的任何溶剂合物尽管可能提供不同的性质(包括药代动力学性质)，但是一旦吸收至受试者中，会得到式(I)化合物，使得式(I)化合物的使用分别涵盖式(I)化合物的任何溶剂合物的使用。
术语“水合物”指的是上述术语“溶剂合物”中溶剂为水的情形。
应进一步理解，式(I)化合物或其药学上可接受的盐可以溶剂合物形式分离，并且因此任何所述溶剂合物皆包括于本发明的范围内。例如，式(I)化合物或其药学上可接受的盐可以未溶剂化形式以及与药学上可接受的溶剂(诸如，水、乙醇等)形成的溶剂化形式存在。
术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的相对无毒、无机酸或有机酸加成盐。例如，参见S. M. Berge等人“Pharmaceutical Salts”，J. Pharm. Sci. 1977, 66, 1-19。其中，无机酸例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、磷酸或硝酸等；有机酸例如甲酸、乙酸、乙酰乙酸、丙酮酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、己酸、庚酸、十一酸、月桂酸、苯甲酸、水杨酸、2-(4-羟基苯甲酰基)-苯甲酸、樟脑酸、肉桂酸、环戊烷丙酸、二葡萄糖酸、3-羟基-2-萘甲酸、烟酸、巴莫酸、果胶酯酸、3-苯基丙酸、苦味酸、特戊酸、2-羟基乙磺酸、衣康酸、胺基磺酸、三氟甲磺酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、苯磺酸、对-甲苯磺酸、甲磺酸、2-萘磺酸、萘二磺酸、樟脑磺酸、柠檬酸、酒石酸、硬脂酸、乳酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、己二酸、海藻酸、马来酸、富马酸、D-葡萄糖酸、扁桃酸、抗坏血酸、葡庚糖酸、甘油磷酸、天冬胺酸、磺基水杨酸等。例如，可使用HCl（或盐酸）、HBr（或氢溴酸溶液）、甲磺酸、硫酸、酒石酸或富马酸与式(I)所示的化合物形成药学上可接受的盐。
本发明的式(I)的含氮化合物可通过用氧化剂(例如间氯过氧苯甲酸、过氧化氢、臭氧)处理而转化成N-氧化物。因此，在价态和结构允许的条件下，本申请要求保护的化合物不但包括结构式所示的含氮化合物，而且还包括其N-氧化物衍生物。
本发明的某些化合物可以以一种或多种立体异构体的形式存在。立体异构体包括几何异构体、非对映异构体和对映异构体。因此，本发明要求保护的化合物还包括外消旋混合物、单一的立体异构体和具有光学活性的混合物。本领域技术人员应该理解的是，一种立体异构体可能比其它立体异构体具有更好的功效和/或更低的副作用。单一的立体异构体和具有光学活性的混合物可手性源合成法、手性催化、手性拆分等方法得到。消旋体可通过色谱拆分法或者化学拆分法进行手性拆分。例如，可通过加入手性酒石酸、手性苹果酸等手性酸类拆分试剂与本发明的化合物成盐，利用产物的物理化学性质例如溶解度不同进行分离。
本发明还包括本发明化合物所有适合的同位素变体。同位素变体定义为这样的化合物，其中至少一个原子被具有相同原子序数但其原子质量不同于自然界中常见的或主要存在的原子质量的原子替代。可以引入到本发明化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮和氧的同位素，分别例如2H(氘)、3H(氚)、11C、13C、14C、15N、17O和18O。
术语“烷基”在本申请中是指包括具有规定碳原子数的支链和直链饱和脂族一价烃基。术语“亚烷基”在本申请中是指包括具有规定碳原子数的支链和直链饱和脂族二价烃基。Cn~m是指包括具有n至m个碳原子数的基团。例如C2~5亚烷基包括C2亚烷基、C3亚烷基、C4亚烷基、C5亚烷基。
烷基(或亚烷基)可未经取代，或烷基(或亚烷基)可经取代，其中至少一个氢被另一种化学基团代替。
“治疗有效量”为当给予患者时能改善疾病或症状的治疗剂的量。“预防有效量”为当给予受试者时能预防疾病或症状的预防剂的量。构成“治疗有效量”的治疗剂的量或“预防有效量”的预防剂的量随着治疗剂/预防剂、疾病状态及其严重性、待治疗/预防的患者/受试者的年龄、体重等而变化。本领域普通技术人员可根据其知识以及本申请常规地确定治疗有效量和预防有效量。
在本申请中，当化合物的名称与结构式不一致时，以结构式为准。
应理解，本申请所用的术语“本发明化合物”根据语境可包括：式(I)化合物、其N-氧化物、其溶剂合物、其药学上可接受的盐、其立体异构体、以及它们的混合物。
本文所用术语阳离子脂质是指在选定的pH值带正电荷的脂质。
阳离子脂质体易于与带负电荷的核酸结合，即通过静电力与核酸中存在的带负电的磷酸基团相互作用，形成脂质纳米颗粒(LNP)。LNP是目前主流的递送载体之一。
发明人在筛选大量化合物时发现，筛选出满足以下条件的合适的阳离子脂质化合物是非常困难的：与现有技术代表性阳离子脂质结构不同，同时具有极高的转染效率和极低的细胞毒性，并且在小鼠体内具有高表达及持续表达。发明人发现了一些化合物，例如YK-702、YK-705、YK-711和YK-716等，与现有技术中化学结构无论区别很大还是差异较小的阳离子脂质相比，均能够显著提高细胞内转染效率，显著降低细胞毒性，显著提高在动物脾脏表达量，提高了递送效率。
简单来说，本发明至少基于以下发现：
本发明的阳离子脂质化合物可用于递送核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质。相对于已知的阳离子脂质化合物，本发明的阳离子脂质化合物表现出较高的转染效率和较小的细胞毒性，在动物脾脏表达量显著提高，提高了递送效率，具有重要的临床意义。
1．设计的一系列阳离子脂质化合物，其中包括YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的化学结构有巨大差异，例如SM-102、DLin-MC3-DMA（MC3）和HHMA；有的结构类似，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1。
SM-102是美国莫德纳公司(Moderna，Inc.)在WO20170409245A2 (说明书第29页)中公开的阳离子脂质化合物。
DLin-MC3-DMA（MC3）是阿里拉姆制药公司（Alnylam Pharmaceuticals，Inc.）在CN102625696B（说明书第6页）中公开的阳离子脂质化合物。
HHMA是苏州艾博生物科技有限公司在CN112979483B中(说明书第7页)公开的阳离子脂质化合物。
DLin-K-C2-DMA是泰米拉制药公司在CN102245590B（说明书第4页）中公开的阳离子脂质化合物。
化合物1是英特利亚治疗股份有限公司在CN113039174A（说明书第4页）中公开的阳离子脂质化合物。
现有技术代表性阳离子脂质和结构类似阳离子脂质化学结构如下：
(WO2017049245A2，说明书第29页)；
(CN102625696B，说明书第6页式I化合物)；
(CN112979483B，说明书第12页)；
(CN102245590B，说明书第4页)；
(CN113039174A，说明书第4页)。
2．在设计的此系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂，与现有技术中代表性（无论是结构差异巨大的阳离子脂质例如SM-102、MC3和HHMA，还是结构类似的阳离子脂质例如DLin-K-C2-DMA和化合物1）的阳离子脂质相比，细胞转染效率显著提高、细胞毒性显著降低、mRNA在小鼠肝和脾中表达量显著提高。例如，细胞转染效率YK-716可达SM-102的6.73倍、MC3的70.91倍、HHMA的10.10倍、DLin-K-C2-DMA的16.84倍、化合物1的9.54倍和Lipofectamine 3000的12.41倍；细胞存活率YK-705比SM-102高8%、比MC3高14%、比HHMA高24%、比DLin-K-C2-DMA高21%、比化合物1高14%、比Lipofectamine 3000高61%；mRNA在小鼠肝脏和脾脏中表达量，YK-716分别为SM-102的6.34倍和6.79倍。
3．在本申请设计的化学结构差异很小的一系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂，同其它化合物相比，细胞转染效率显著提高、细胞毒性显著降低，mRNA在小鼠肝脏和脾脏的表达量显著提高。例如，YK-716细胞转染效率可达YK-703的418.45倍和YK-715的468.88倍，细胞毒性可比YK-701降低43%，mRNA在小鼠肝脏和脾脏的表达量可达YK-704的242.76倍和325.87倍。
4．本发明通过独特的设计和筛选，发现了一些化合物，例如YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，相对于现有技术代表性的阳离子脂质（无论是结构差异巨大的阳离子脂质例如SM-102、MC3和HHMA，还是结构类似的阳离子脂质例如DLin-K-C2-DMA和化合物1），能够以显著提高的细胞转染效率、显著降低的细胞毒性和在动物体内肝脏和脾脏中显著提高的表达量，提高了递送效率，取得了预料不到的技术效果。
总之，本发明通过独特的设计和筛选，发现了一些化合物，例如YK-702、YK-705、YK-712和YK-716。这些化合物相对于现有技术代表性的阳离子脂质，无论是结构差异巨大的阳离子脂质例如SM-102、MC3和HHMA，还是结构类似的阳离子脂质例如DLin-K-C2-DMA和化合物1，细胞转染效率显著提高、细胞毒性显著降低，并且在动物肝脏和脾脏表达量显著提高，提高了递送效率。
具体如下：
1. 本申请设计的化合物，其中包括YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的化学结构差异较大，例如SM-102、MC3和HHMA；有的差异较小，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1。
1）与现有技术代表性阳离子脂质SM-102、MC3和HHMA相比，本申请设计的化合物化学结构完全不同，差异巨大。SM-102、MC3和HHMA无缩醛结构，而本申请设计的化合物均有五元环缩醛结构。
2）与现有技术包含缩醛结构的阳离子脂质，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1相比，本申请设计的化合物化学结构差异较小。DLin-K-C2-DMA与本申请化合物均含有五元环缩醛结构，其它结构略有不不同；化合物1缩醛结构为普通支链结构，但化合物1和本申请设计的化合物都含有羟乙叔胺结构。
2．体外细胞转染效率比现有技术中代表性阳离子脂质化合物（无论是结构差异巨大，还是结构类似）均显著提高。
1）设计的一系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂细胞转染效率最高，相比于现有技术中代表性阳离子脂质，无论是结构相差巨大（例如SM-102、MC3和HHMA），还是结构差异很小（例如DLin-K-C2-DMA和化合物1），细胞转染效率均显著提高。例如，YK-716的细胞转染效率可达SM-102的6.73倍、MC3的70.91倍、HHMA的10.10倍、DLin-K-C2-DMA的16.84倍、化合物1的9.54倍和Lipofectamine 3000的12.41倍。
2）将结构类似、X1=O、X2=CH、R3=无取代基团、R4=H的一系列化合物，例如YK-701、YK-703、YK-704、YK-713、YK-714和YK-715，与YK-702、YK-705、YK-712进行了比较，这些化合物结构上的区别仅在于个别基团稍有不同。细胞转染结果表明，此系列化合物活性差别非常大，其中YK-702、YK-705和YK-712的细胞转染效率最高。YK-702的细胞转染效率分别可达YK-701的19.89倍、YK-703的225.35倍、YK-704的157.50倍、YK-713的103.88倍、YK-714的119.84倍和YK-715的252.51倍。YK-705的细胞转染效率分别可达YK-701的23.29倍、YK-703的263.81倍、YK-704的184.38倍、YK-713的121.61倍、YK-714的140.29倍和YK-715的295.60倍。YK-712的细胞转染效率分别可达YK-701的33.93倍、YK-703的384.32倍、YK-704的268.60倍、YK-713的177.16倍、YK-714的204.37倍和YK-715的430.63倍，转染效率显著提高。
3)与结构类似、X1=O、X2=CH、R2=H、R3=无取代基团、R4= C8直链烷基的化合物YK-708、YK-709、YK-710、YK-711相比，YK-716细胞转染效率显著提高，分别可达YK-708、YK-709、YK-710、YK-711的5.63倍、11.97倍、7.03倍和44.48倍。
4)与结构类似、X1=CH、X2=O、R1=C8直链烷基或-(CH2)7C(O)OCH2CH3、R2=H、R3=C8直链烷基、R4=无取代基团的化合物YK-706和YK-707相比，YK-716细胞转染效率显著提高，分别可达YK-706和YK-707的8.04倍和3.92倍。
3．细胞毒性比现有技术中代表性阳离子脂质（无论是结构差异巨大，还是结构类似）均显著降低。
1）本申请设计的这一系列化合物，包括YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，化学结构与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的差异巨大，例如SM-102、MC3和HHMA；有的结构类似，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1。由YK-705和YK-716制备的LNP制剂细胞毒性最低，与现有技术中代表性阳离子脂质化合物（无论是结构差异巨大，还是结构类似）相比，细胞存活率显著提高。例如，YK-705细胞存活率比MC3高14%、比HHMA高24%、比DLin-K-C2-DMA高21%、比化合物1高14%、比Lipofectamine 3000高61%。无法根据阳离子脂质化合物的结构推测由其制备的LNP制剂的细胞毒性，无论是结构差异巨大，还是结构类似的化合物，对转染细胞的毒性均极有可能具有非常大的差异。
2）与结构类似、X1=O、X2=CH、R3=无取代基团、R4=H的一系列化合物，例如YK-701、YK-702、YK-703、YK-704、YK-713、YK-714和YK-715，与YK-705进行了比较，这些化合物结构上的区别仅在于个别基团稍有不同，此系列化合物细胞毒性差别非常大，其中YK-705的细胞存活率最高，分别比YK-701高44%、比YK-702高10%、比YK-703高24%、比YK-704高11%、比YK-713高8%、比YK-715高11%，细胞存活率显著提高。
3）与结构类似、X1=O、X2=CH、R2=H、R3=无取代基团、R4= C8直链烷基的化合物YK-708、YK-709、YK-710、YK-711相比，YK-716细胞存活率显著提高，分别可比YK-708高15%、比YK-709高8%、比YK-710高23%、比YK-711高10%。
4）与结构类似、X1=CH、X2=O、R1=C8直链烷基或-(CH2)7C(O)OCH2CH3、R2=H、R3=C8直链烷基、R4=无取代基团的化合物YK-706和YK-707相比，YK-705和YK-716细胞转染效率显著提高，分别比YK-706高24%和23%，比YK-707高31%和30%。
4．mRNA在动物脾脏表达量比现有技术中代表性阳离子脂质显著提高。
1）由YK-712和YK-716制备的LNP制剂，相比于现有技术中代表性阳离子脂质，mRNA在小鼠肝脏和脾脏中表达量，特别是在脾脏中表达量显著提高。例如，YK-712和YK-716在脾脏中表达分别可达SM-102的6.52倍和6.79倍。mRNA在小鼠肝脏和脾脏表达方面与实施例6中细胞转染结果一致。
2）与结构类似、个别基团稍有区别的化合物YK-704相比，由YK-712和YK-716制备的LNP制剂，mRNA在小鼠肝脏和脾脏的表达强度均最高。例如，YK-712在肝脏和脾脏表达量分别可达YK-704的237.23倍和312.86倍，YK-716在肝和脾中表达量分别达到了YK-704的242.76倍和325.87倍。mRNA在小鼠体内表达方面与细胞转染活性一致。
本发明一方面提供一种新的用于递送治疗剂或预防剂的阳离子脂质化合物。本发明的阳离子脂质化合物可用于递送核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质。相对于已知的阳离子脂质化合物，本发明的阳离子脂质化合物表现出较高的转染效率和较小的细胞毒性，提高了递送效率和安全性。
本发明一方面提供一种新的阳离子脂质化合物，其为式(I)化合物
，或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中：
G1为C1~15亚烷基或-(CH2)aC(O)O(CH2)b-，其中a和b分别为1-5的整数；
G2为C2~8亚烷基；
G3为C1~4亚烷基；
R1为氢原子、C6~14直链烷基或-(CH2)cC(O)O(CH2)dCH3，其中c为3-12的整数，d为1-4的整数；
R2为氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R3为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R4为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R5为C6~25直链或支链烷基;
X1和X2分别为次甲基或氧原子。
在一种实施方式中，G1为未取代的C1~12亚烷基，例如，G1为未取代的C1亚烷基、C5亚烷基、C8亚烷基、C4亚烷基或C12亚烷基。在另一种实施方式中，G1为-(CH2)3C(O)OCH2-。
在一种实施方式中，G2为C3~7亚烷基，例如，G2为C5亚烷基或C7亚烷基。
在一种实施方式中，G3为C2~3亚烷基，例如G3为C2亚烷基。
在一种实施方式中，R1为C5-13直链烷基，例如R1为C10、C8、C7、C9或C13直链烷基。在另一种实施方式中，R1为-(CH2)11C(O)OCH2CH3或-(CH2)7C(O)OCH2CH3。
在一种实施方式中，R2为氢原子。在另一种实施方式中，R2为C10、C8、C7或C9直链烷基。
在一种实施方式中，R3为无取代基团。在另一种实施方式中，R3为C7~12直链烷基，例如，R3为C8直链烷基。
在一种实施方式中，R4为氢原子。在另一种实施方式中，R4为C7~12直链烷基，例如，R4为C8直链烷基。在另一种实施方式中，R4为无取代。
在一种实施方式中，R5为C6~15直链烷基，例如，R5为C11或C10直链烷基。在另一种实施方式中，R5为C10~22支链烷基，例如，R5为C17支链烷基，具体地R5为。
在一种实施方式中，X1为次甲基。在另一种实施方式中，X1为氧原子。
在一种实施方式中，X2为次甲基。在另一种实施方式中，X2为氧原子。
在示例性的实施方案中，所述的化合物选自下面的化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体：
表1：本发明设计的阳离子脂质化学结构比较
本发明的又一方面提供一种组合物，其包含载体，所述载体包括阳离子脂质，所述阳离子脂质包括上述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体。
在一种实施方案中，所述组合物为纳米颗粒制剂，所述纳米颗粒制剂的平均尺寸为10nm~300nm，优选为90nm~260nm；所述纳米颗粒制剂的多分散系数≤50%，优选≤40%，更优选≤30%。
阳离子脂质
在本发明的组合物/载体的一种实施方式中，所述阳离子脂质为选自上述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体中的一种或多种。在一种实施方案中，所述阳离子脂质为选自上述的式(I)化合物。例如，阳离子脂质为化合物YK-702、YK-705、YK-712或YK-716。在一种优选实施方案中，所述阳离子脂质为化合物YK-702，在一种优选实施方案中，所述阳离子脂质为化合物YK-705，在另一种优选实施方案中，所述阳离子脂质为化合物YK-712，在另一种优选实施方案中，所述阳离子脂质为化合物YK-716。
在本发明的组合物/载体的另一种实施方式中，所述阳离子脂质包括：(a)选自上述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体中的一种或多种；(b)一种或多种与(a)不同的其它可电离的脂质化合物。(b)阳离子脂质化合物可以是可商购的阳离子脂质，或者文献中报道的阳离子脂质化合物。例如，(b)阳离子脂质化合物可以是CN102625696B中的SM-102，还可以是CN102245590B中的DLin-K-C2-DMA，还可以是CN113039174A中的化合物1。
在一种实施方案中，所述阳离子脂质占载体的摩尔比为25%~75%，例如30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%。
该载体可用于递送活性成分例如治疗剂或预防剂。活性成分可包封在载体内或者与载体结合。
例如，所述治疗剂或预防剂包括核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质中的一种或多种。所述核酸包括但不限于单链DNA、双链DNA和RNA。适宜的RNA包括但不限于小干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、微RNA(miRNA)、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)以及其混合物。
中性脂质
载体可包含中性脂质。中性脂质在本发明中是指在选定的pH值不带电荷或者以两性离子形式存在的起辅助作用的脂质。该中性脂质可能通过促进脂质相变来调节纳米颗粒流动性成脂质双层结构并提高效率，同时还可能影响靶器官的特异性。
在一种实施方案中，所述阳离子脂质与所述中性脂质的摩尔比为约1:1~15:1，例如约14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1和2:1。在一种优选的实施方案中，所述阳离子脂质与所述中性脂质的摩尔比为约4:1。
例如，中性脂质可包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂、神经酰胺、甾醇及其衍生物中的一种或多种。
包含阳离子脂质的组合物的载体组分可以包括一种或多种中性脂质-磷脂，如一种或多种(多)不饱和脂质。磷脂可以组装成一个或多个脂质双层。一般来说，磷脂可以包括磷脂部分和一个或多个脂肪酸部分。
中性脂质部分可以选自由以下组成的非限制性组：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、2-溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。脂肪酸部分可以选自由以下组成的非限制性组：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻烯酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、芥酸、植烷酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山萮酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸。还涵盖包括带有修饰和取代的天然物种的非天然物种，所述修饰和取代包括分支、氧化、环化和炔烃。例如，磷脂可以用一种或多种炔烃(例如一个或多个双键被三键置换的烯基)官能化或与该一种或多种炔烃交联。在适当反应条件下，炔基在暴露于叠氮化物时可能经历铜催化的环加成反应。这些反应可用于使组合物的脂质双层官能化以促进膜渗透或细胞识别，或将组合物与有用组分如靶向或成像部分(例如染料)偶联。
可用于这些组合物中的中性脂质可以选自由以下组成的非限制性组：1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-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)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-双十一烷酰基-sn-甘油-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二-O-十八碳烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0 Diether PC)、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、二棕榈酰基磷脂酰甘油(DPPG)、棕榈酰基油酰基磷脂酰乙醇胺(POPE)、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺(DSPE)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰基磷酸乙醇胺(DMPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-硬脂酰乙醇胺(SOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰胆碱(SOPC)、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)以及其混合物。
在一些实施方案中，中性脂质包括DSPC。在某些实施方案中，中性脂质包括DOPE。在一些实施方案中，中性脂质包括DSPC和DOPE两种。
结构性脂质
包含阳离子脂质的组合物的载体还可以包括一种或多种结构性脂质。结构性脂质在本发明中是指通过填充脂质之间的间隙来增强纳米颗粒的稳定性的脂质。
在一种实施方案中，所述阳离子脂质与所述结构性脂质的摩尔比为约1:1~5:1，例如，约1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1。
结构性脂质可以选自但不限于由以下组成的组：胆固醇、非甾醇、谷固醇、麦角固醇、菜油甾醇、豆甾醇、芸苔甾醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚、皮质类固醇以及其混合物。在一些实施方案中，结构性脂质是胆固醇。在一些实施方案中，结构性脂质包括胆固醇和皮质类固醇(如泼尼松龙(prednisolone)、地塞米松、泼尼松(prednisone)和氢化可的松(hydrocortisone))或其组合。
聚合物共轭脂质
包含阳离子脂质的组合物的载体还可以包括一种或多种聚合物共轭脂质。聚合物共轭脂质主要是指聚乙二醇(PEG)修饰的脂质。亲水性PEG稳定LNP，通过限制脂质融合来调节纳米颗粒大小，并通过减少与巨噬细胞的非特异性相互作用来增加纳米颗粒的半衰期。
在一种实施方案中，所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油、PEG修饰的二烷基甘油。PEG修饰的PEG分子量通常为350-5000Da。
例如，所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺聚乙二醇2000（DSPE-PEG2000），二肉豆蔻酰甘油-3-甲氧基聚乙二醇2000（DMG-PEG2000）和甲氧基聚乙二醇双十四烷基乙酰胺（ALC-0159）。
在本发明的组合物/载体的一种实施方案中，所述聚合物共轭脂质是DMG-PEG2000。
在本发明的组合物/载体的一种实施方案中，载体包括中性脂质、结构脂质以及聚合物共轭脂质，所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为（25~75）:（5~25）:（15~65）:（0.5~10），例如(30~49):(7.5~15):(35~55):(1~5)。
在本发明的组合物/载体的一种实施方案中，载体包括中性脂质、结构脂质以及聚合物共轭脂质，所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为40:10:48.5:1.5或者49:10:39.5:1.5。
治疗剂和/或预防剂
组合物可以包括一种或多种治疗剂和/或预防剂。在一种实施方案中，载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为10:1~30:1，例如12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1。
在一种实施方案中，载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为12.5:1~20:1，优选为15:1。
所述治疗剂或预防剂包括但不限于核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质中的一种或多种。
例如，所述治疗剂或预防剂是能够引起免疫响应的疫苗或化合物。
本发明的载体可将治疗剂和/或预防剂递送至哺乳动物细胞或器官，因此本发明还提供治疗有需要哺乳动物的疾病或病症的方法，这些方法包括向哺乳动物施用包括治疗剂和/或预防剂的组合物和/或使哺乳动物细胞与该组合物接触。
治疗剂和/或预防剂包括生物活性物质并且替代地称为“活性剂”。治疗剂和/或预防剂可以是在递送至细胞或器官后在该细胞或器官中或者其它身体组织或系统中引起所希望的变化的物质。此类物种可用于治疗一种或多种疾病、病症或病况。在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是可用于治疗特定疾病、病症或病况的小分子药物。可用于组合物的药物的实例包括但不限于抗赘生剂(例如长春新碱(vincristine)、多柔比星(doxorubicin)、米托蒽醌(mitoxantrone)、喜树碱(camptothecin)、顺铂(cisplatin)、博莱霉素(bleomycin)、环磷酰胺(cyclophosphamide)、甲氨蝶呤和链脲佐菌素(streptozotocin))、抗肿瘤剂(例如放线菌素D(actinomycin D)、长春新碱、长春碱(vinblastine)、胞嘧啶阿拉伯糖苷(cytosine arabinoside)、蒽环霉素(anthracycline)、烷化剂、铂类化合物、抗代谢物以及核苷类似物，如甲氨蝶呤以及嘌呤和嘧啶类似物)、抗感染剂、局部麻醉剂(例如地布卡因(dibucaine)和氯丙嗪(chlorpromazine))、β-肾上腺素能阻断剂(例如普萘洛尔(propranolol)、第莫洛(timolol)和拉贝洛尔(labetalol))、抗高血压剂(例如可乐定(clonidine)和肼酞嗪(hydralazine))、抗抑郁剂(例如丙咪嗪(imipramine)、阿米替林(amitriptyline)和多虑平(doxepin))、抗痉挛剂(例如苯妥英(phenytoin))、抗组胺(例如苯海拉明(diphenhydramine)、氯苯那敏(chlorpheniramine)和异丙嗪(promethazine))、抗生素/抗细菌剂(例如庆大霉素(gentamycin)、环丙沙星(ciprofloxacin)和头孢西丁(cefoxitin))、抗真菌剂(例如咪康唑(miconazole)、特康唑(terconazole)、益康唑(econazole)、异康唑(isoconazole)、布康唑(butaconazole)、克霉唑(clotrimazole)、伊曲康唑(itraconazole)、制霉菌素(nystatin)、奈替芬(naftifine)和两性霉素B(amphotericin B))、抗寄生虫剂、激素、激素拮抗剂、免疫调节剂、神经递质拮抗剂、抗青光眼药、维生素、镇静剂以及成像剂。
在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是细胞毒素、放射性离子、化学治疗剂、疫苗、引起免疫响应的化合物和/或另一治疗剂和/或预防剂。细胞毒素或细胞毒性剂包括对细胞有害的任何试剂。实例包括但不限于紫杉酚(taxol)、细胞松弛素B(cytochalasin B)、短杆菌肽D(gramicidin D)、溴化乙锭(ethidium bromide)、依米丁(emetine)、丝裂霉素(mitomycin)、依托泊苷(etoposide)、替尼泊苷(teniposide)、长春新碱、长春碱、秋水仙碱(colchicine)、多柔比星、柔红霉素(daunorubicin)、二羟基蒽二酮(dihydroxy anthracindione)、米托蒽醌、光辉霉素(mithramycin)、放线菌素D、1-去氢睾酮、糖皮质激素、普鲁卡因(procaine)、丁卡因(tetracaine)、利多卡因(lidocaine)、普萘洛尔、嘌呤霉素、类美登素(maytansinoid)如美登醇(maytansinol)、拉奇霉素(rachelmycin)(CC-1065)，以及其类似物或同系物。放射性离子包括但不限于碘(例如碘125或碘131)、锶89、磷、钯、铯、铱、磷酸根、钴、钇90、钐153和镨。疫苗包括能够提供针对与感染性疾病如流感、麻疹、人乳头瘤病毒(HPV)、狂犬病、脑膜炎、百日咳、破伤风、瘟疫、肝炎和肺结核相关的一种或多种病况的免疫性的化合物和制剂并且可以包括编码感染性疾病源性抗原和/或表位的mRNA。疫苗还可以包括引导针对癌细胞的免疫响应的化合物和制剂并且可以包括编码肿瘤细胞源性抗原、表位和/或新表位的mRNA。引起免疫响应的化合物可以包括疫苗、皮质类固醇(例如地塞米松)和其它物种。在一些实施方案中，通过包括根据式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)或(III)的化合物(例如化合物3、18、20、25、26、29、30、60、108-112或122)的组合物肌肉内施用能够引起免疫响应的疫苗和/或化合物。其它治疗剂和/或预防剂包括但不限于抗代谢物(例如甲氨蝶呤、6-巯基嘌呤、6-硫鸟嘌呤、阿糖胞苷和5-氟尿嘧啶达卡巴嗪(dacarbazine))、烷化剂(例如氮芥(mechlorethamine)、噻替哌(thiotepa)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、拉奇霉素(CC-1065)、美法兰(melphalan)、卡莫司汀(carmustine，BSNU)、罗莫司丁(lomustine，CCNU)、环磷酰胺、白消安(busulfan)、二溴甘露醇、链脲佐菌素、丝裂霉素C和顺二氯二胺络铂(II)(DDP)、顺铂)、蒽环霉素(例如柔红霉素(以前称为道诺霉素(daunomycin))和多柔比星)、抗生素(例如更生霉素(dactinomycin)(以前称为放线菌素)、博莱霉素、光辉霉素(mithramycin)和安曲霉素(anthramycin，AMC))以及抗有丝分裂剂(例如长春新碱、长春碱、紫杉酚和类美登素)。
在其它实施方案中，治疗剂和/或预防剂是蛋白质。可用于本发明中的纳米粒子中的治疗性蛋白质包括但不限于庆大霉素、阿米卡星(amikacin)、胰岛素、促红细胞生成素(EPO)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、因子VIR、黄体激素释放激素(LHRH)类似物、干扰素、肝素、乙型肝炎表面抗原、伤寒疫苗和霍乱疫苗。
在一些实施方案中，治疗剂是多核苷酸或核酸(例如核糖核酸或脱氧核糖核酸)。术语“多核苷酸”的最广泛含义包括呈寡核苷酸链或可以并入寡核苷酸链中的任何化合物和/或物质。根据本发明使用的示例性多核苷酸包括但不限于以下一种或多种：脱氧核糖核酸(DNA)；核糖核酸(RNA)，包括信使mRNA(mRNA)、其杂交体；RNAi诱导因子；RNAi因子；siRNA；shRNA；miRNA；反义RNA；核糖酶；催化性DNA；诱导三股螺旋形成的RNA；适体等。在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是RNA。可用于本文所描述的组合物和方法中的RNA可以选自由但不限于以下组成的组：shortmer、antagomir、反义RNA、核糖酶、小干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、微RNA(miRNA)、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、转运RNA(tRNA)、信使RNA(mRNA)及其混合物。在某些实施方案中，RNA是mRNA。
在某些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是mRNA。mRNA可以编码任何所关注多肽，包括任何天然或非天然存在或以其它方式修饰的多肽。由mRNA编码的多肽可以具有任何大小并且可以具有任何二级结构或活性。在一些实施方案中，由mRNA编码的多肽当在细胞中表达时可以具有治疗作用。
在其它实施方案中，治疗剂和/或预防剂是siRNA。siRNA能够选择性降低所关注基因的表达或下调该基因的表达。例如，siRNA的选择可以使得在将包括该siRNA的组合物施用给有需要受试者后使与特定疾病、病症或病况有关的基因沉默。siRNA可以包含与编码所关注基因或蛋白质的mRNA序列互补的序列。在一些实施方案中，siRNA可以是免疫调节性siRNA。
在某些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是sgRNA和/或cas9 mRNA。sgRNA和/或cas9 mRNA可以用作基因编辑工具。例如，sgRNA-cas9复合物可以影响细胞基因的mRNA翻译。
在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是shRNA或者其编码载体或质粒。shRNA可以在将适当构建体递送至核中后在目标细胞内部产生。与shRNA相关的构建体和机制是相关领域中众所周知的。
疾病或病症
本发明的组合物/载体可以向受试者或患者递送治疗剂或预防剂。所述治疗剂或预防剂包括但不限于核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质中的一种或多种。因此，本发明的组合物可用于制备核酸药物、基因疫苗、小分子药物、多肽或蛋白质药物。由于上述治疗剂或预防剂的种类广泛，本发明的组合物可用于治疗或预防多种疾病或病症。
在一种实施方案中，所述疾病或病症以功能失常或异常的蛋白质或多肽活性为特征。
例如，所述疾病或病症选自由以下组成的组：感染性疾病、癌症和增生性疾病、遗传性疾病、自体免疫性疾病、糖尿病、神经退化性疾病、心血管和肾血管疾病以及代谢性疾病。
在一种实施方案中，所述感染性疾病选自由冠状病毒、流感病毒或HIV病毒引起的疾病，小儿肺炎，裂谷热，黄热病，狂犬病，或多种疱疹。
其它组分
组合物可以包括一种或多种除前述部分中所描述的那些外的组分。例如，组合物可以包括一个或多个疏水性小分子，如维生素(例如维生素A或维生素E)或固醇。
组合物还可以包括一个或多个渗透性增强分子、碳水化合物、聚合物、表面改变剂或其它组分。渗透性增强分子可以是例如美国专利申请公布第2005/0222064号所描述的分子。碳水化合物可以包括简单糖(例如葡萄糖)和多糖(例如糖原以及其衍生物和类似物)。
表面改变剂可以包括但不限于阴离子性蛋白质(例如牛血清白蛋白)、表面活性剂(例如阳离子性表面活性剂，如二甲基双十八烷基溴化铵)、糖或糖衍生物(例如环糊精)、核酸、聚合物(例如肝素、聚乙二醇和泊洛沙姆)、粘液溶解剂(例如乙酰半胱氨酸、艾蒿、菠萝蛋白酶(bromelain)、木瓜蛋白酶、大青(clerodendrum)、溴己新(bromhexine)、羧甲司坦(carbocisteine)、依普拉酮(eprazinone)、美司钠(mesna)、氨溴索(ambroxol)、索布瑞醇(sobrerol)、多米奥醇(domiodol)、来托司坦(letosteine)、司替罗宁(stepronin)、硫普罗宁(tiopronin)、凝溶胶蛋白(gelsolin)、胸腺肽(thymosin)β4、链球菌DNA酶α(dornasealfa)、奈替克新(neltenexine)和厄多司坦(erdosteine))和DNA酶(例如rhDNA酶)。表面改变剂可以被安置在组合物的纳米粒子内和/或表面上(例如通过涂布、吸附、共价连接或其它方法)。
组合物还可以包含一种或多种官能化脂质。例如，脂质可以用炔基官能化，该炔基当在适当反应条件下暴露于叠氮化物时可能经历环加成反应。确切地说，脂质双层可以通过这一方式，用一个或多个可有效地促进膜渗透、细胞识别或成像的基团官能化。组合物的表面还可以与一种或多种有用抗体偶联。可用于靶向细胞递送、成像和膜渗透的官能团和偶联物是本领域中众所周知的。
除这些组分外，组合物可以包括可用于药物组合物中的任何物质。例如，组合物可以包括一种或多种药学上可接受的赋形剂或辅助成分，如但不限于一种或多种溶剂、分散介质、稀释剂、分散助剂、悬浮助剂、造粒助剂、崩解剂、填充剂、助流剂、液体媒剂、粘合剂、表面活性剂、等渗剂、增稠剂或乳化剂、缓冲剂、润滑剂、油、防腐剂、调味剂、着色剂等。赋形剂例如淀粉、乳糖或糊精。药学上可接受的赋形剂是本领域中众所周知的(参见例如Remington’s The Science and Practice of Pharmacy, 第21版, A.R.Gennaro；Lippincott, Williams&Wilkins, Baltimore, MD, 2006)。
稀释剂的实例可以包括但不限于碳酸钙、碳酸钠、磷酸钙、磷酸二钙、硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钠、乳糖、蔗糖、纤维素、微晶纤维素、高岭土、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇、氯化钠、干淀粉、玉米淀粉、粉末状糖和/或其组合。
在一些实施方案中，包括一种或多种本文所述的脂质的组合物还可以包括一种或多种佐剂，例如吡喃葡萄糖基脂质佐剂(GLA)、CpG寡聚脱氧核糖核苷酸(例如A类或B类)、多聚(I:C)、氢氧化铝和Pam3CSK4。
本发明的组合物可以制成固体、半固体、液体或气体的形式的制剂，例如片剂、胶囊剂、软膏剂、酏剂、糖浆、溶液、乳液、悬浮液、注射剂、气溶胶。本发明的组合物可以通过制药领域熟知的方法来制备。例如，无菌注射溶液可通过将所需量的治疗剂或预防剂与所需的上述各种其它成分掺入适当的溶剂例如无菌蒸馏水中，然后过滤灭菌来制备。还可以加入表面活性剂以促进形成均匀的溶液或悬浮液。
例如，本发明的组合物可以经静脉内、肌肉内、皮内、皮下、鼻内或通过吸入施用。在一种实施方案中，所述组合物是皮下施用的。
本发明的组合物以治疗有效量给药，所述量不仅可以随所选择的特定试剂而变化，还可以随给药途径，所治疗疾病的性质以及患者的年龄和状况而变化，并且最终可以由主治医师或临床医生自行决定。例如，可将约0.001mg/kg至约10mg/kg剂量的所述治疗剂或预防剂施用给哺乳动物(例如人)。
本发明包括但不限于以下实施方案：
1. 一种式(I)化合物
，或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中
G1为C1~15亚烷基或-(CH2)aC(O)O(CH2)b-，其中a和b分别为1-5的整数；
G2为C2~8亚烷基；
G3为C1~4亚烷基；
R1为氢原子、C6~14直链烷基或-(CH2)cC(O)O(CH2)dCH3，其中c为3-12的整数，d为1-4的整数；
R2为氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R3为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R4为无取代基团、氢原子、C6~14直链或支链烷基；
R5为C6~25直链或支链烷基;
X1和X2分别为次甲基或氧原子。
2. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G1为未取代的C1~12亚烷基。
3. 根据实施方案1或2所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G1为未取代的C1亚烷基、C5亚烷基、C8亚烷基、C4亚烷基或C12亚烷基。
4. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G1为-(CH2)3C(O)OCH2-。
5. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G2为C3~7亚烷基。
6. 根据实施方案5所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G2为C5亚烷基或C7亚烷基。
7. 根据实施方案5所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G3为C2~3亚烷基。
8. 根据实施方案7所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中G3为C2亚烷基。
9. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R1为C5-13直链烷基。
10. 根据实施方案9所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R1为C10、C8、C7、C9或C13直链烷基。
11. 根据实施方案1-8中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R1为-(CH2)11C(O)OCH2CH3或-(CH2)7C(O)OCH2CH3。
12. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R2为氢原子。
13. 根据实施方案1-11中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R2为C10、C8、C7或C9直链烷基。
14. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为无取代基团。
15. 根据实施方案1-13中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为C7~12直链烷基。
16. 根据实施方案15所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为C8直链烷基。
17. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为氢原子。
18. 根据实施方案1-16中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为C7~12直链烷基。
19. 根据实施方案18所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为C8直链烷基。
20. 根据实施方案1-16中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为无取代。
21. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C6~15直链烷基。
22. 根据实施方案21所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C11或C10直链烷基。
23. 根据实施方案1-20中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C10~22支链烷基。
24. 根据实施方案23所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C17支链烷基。
25. 根据实施方案24所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为。
26. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中X1为次甲基。
27. 根据实施方案14所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中X1为氧原子。
28. 根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中X2为次甲基。
29. 根据实施方案20所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中X2为氧原子。
30. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物具有以下结构中的一种：
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，
。
31. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-702：
。
32. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-705：
。
33. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-712：
。
34. 根据实施方案1所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-716：
。
35. 一种组合物，其包含载体，所述载体包括阳离子脂质，所述阳离子脂质包括根据前述实施方案中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体。
36. 根据实施方案35所述的组合物，其中所述阳离子脂质占载体的摩尔比为25%~75%。
37. 根据实施方案35-36中任一项所述的组合物，其中所述载体还包含中性脂质。
38. 根据实施方案37所述的组合物，其中所述阳离子脂质与所述中性脂质的摩尔比为1:1~15:1，优选为4.5:1。
39. 根据实施方案37所述的组合物，其中所述中性脂质包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂、神经酰胺、甾醇及其衍生物中的一种或多种。
40. 根据实施方案39所述的组合物，其中所述中性脂质选自以下中的一种或多种：1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-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)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-双十一烷酰基-sn-甘油-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二-O-十八碳烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0 Diether PC)、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、二棕榈酰基磷脂酰甘油(DPPG)、棕榈酰基油酰基磷脂酰乙醇胺(POPE)、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺(DSPE)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰基磷酸乙醇胺(DMPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-硬脂酰乙醇胺(SOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰胆碱(SOPC)、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)以及其混合物。
41. 根据实施方案40所述的组合物，其中所述中性脂质是DOPE和/或DSPC。
42. 根据实施方案35-41中任一项所述的组合物，其中所述载体还包含结构性脂质。
43. 根据实施方案42所述的组合物，其中所述阳离子脂质与所述结构性脂质的摩尔比为0.6:1~3:1。
44. 根据实施方案42-43中任一项所述的组合物，其中所述结构性脂质选自以下中的一种或多种：胆固醇、非甾醇、谷固醇、麦角固醇、菜油甾醇、豆甾醇、芸苔甾醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚、皮质类固醇。
45. 根据实施方案44所述的组合物，其中所述结构性脂质是胆固醇。
46. 根据实施方案35-45中任一项所述的组合物，其中所述载体还包含括聚合物共轭脂质。
47. 根据实施方案46所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质占载体的摩尔比为0.5%~10%，优选为1.5%。
48. 根据实施方案46-47中任一项所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油、PEG修饰的二烷基甘油。
49. 根据实施方案48所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺聚乙二醇2000（DSPE-PEG2000），二肉豆蔻酰甘油-3-甲氧基聚乙二醇2000（DMG-PEG2000）和甲氧基聚乙二醇双十四烷基乙酰胺（ALC-0159）。
50. 根据实施方案35-49中任一项所述的组合物，其中所述载体包括中性脂质、结构脂质以及聚合物共轭脂质，所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为(25~75):(5~25):(15~65):(0.5~10)。
51. 根据实施方案50所述的组合物，其中所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为(35~49):(7.5~15):(35~55):(1~5)。
52. 根据实施方案51所述的组合物，其中所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为45:10:43.5:1.5。
53. 根据实施方案35-52中任一项所述的组合物，其中所述组合物为纳米颗粒制剂，所述纳米颗粒制剂的平均粒径为10nm~300nm；所述纳米颗粒制剂的多分散系数≤50%。
54. 根据实施方案53所述的组合物，其中所述组合物为纳米颗粒制剂，所述纳米颗粒制剂的平均粒径为90nm~280nm；所述纳米颗粒制剂的多分散系数≤45%。
55. 根据实施方案35-54中任一项所述的组合物，其中所述阳离子脂质还包括一种或多种其它可电离的脂质化合物。
56. 根据实施方案35-55中任一项所述的组合物，其还包含治疗剂或预防剂。
57. 根据实施方案56所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为10:1~30:1。
58. 根据实施方案57所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为12.5:1~20:1。
59. 根据实施方案58所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为15:1。
60. 根据实施方案56-59中任一项所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂包括核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质中的一种或多种。
61. 根据实施方案56-59中任一项所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是能够引起免疫响应的疫苗或化合物。
62. 根据实施方案60所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是核酸。
63. 根据实施方案62所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是核糖核酸(RNA)。
64. 根据实施方案62所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是脱氧核糖核酸(DNA)。
65. 根据实施方案63所述的组合物，其中所述RNA选自由以下组成的组：小干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、微RNA(miRNA)、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)以及其混合物。
66. 根据实施方案65所述的组合物，其中所述RNA是mRNA。
67. 根据前述实施方案中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种药学上可接受的的赋形剂。
68. 根据实施方案1-34中任一项所述的式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体或者如实施方案35-67中任一项所述的组合物在制备核酸药物、基因疫苗、小分子药物、多肽或蛋白质药物中的用途。
69. 一种如实施方案1-34中任一项所述的通式(I)化合物或其N-氧化物、溶剂合物、药学上可接受的盐或立体异构体或者如实施方案35-67中任一项所述的组合物在制备用于治疗有需要哺乳动物的疾病或病症的药物中的用途。
70. 根据实施方案69所述的用途，其中所述疾病或病症以功能失常或异常的蛋白质或多肽活性为特征。
71. 根据实施方案69所述的用途，其中所述疾病或病症选自由以下组成的组：感染性疾病、癌症和增生性疾病、遗传性疾病、自体免疫性疾病、糖尿病、神经退化性疾病、心血管和肾血管疾病以及代谢性疾病。
72. 根据实施方案71所述的用途，其中所述感染性疾病选自：由冠状病毒、流感病毒或HIV病毒引起的疾病，小儿肺炎，裂谷热，黄热病，狂犬病，或多种疱疹。
73. 根据实施方案69-72中任一项所述的用途，其中所述哺乳动物是人。
74. 根据实施方案69-73中任一项所述的用途，其中所述药物经静脉内、肌肉内、皮内、皮下、鼻内或通过吸入施用。
75. 根据实施方案74所述的用途，其中所述组合物是皮下施用的。
76. 根据实施方案69-75中任一项所述的用途，其中将约0.001mg/kg至约10mg/kg剂量的所述药物施用给所述哺乳动物。
实施例
下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明中具体实施例中，所使用的原料均可通过市售获得。除非另有说明，上下文中百分比为重量百分比，所有的温度以摄氏度给出。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以下缩写字母分别代表如下试剂：
DCM：二氯甲烷；EDCI：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐； DMAP：4-二甲基氨基吡啶； DCC：N,N’-二环己基碳二亚胺；EDCI: 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；rt：室温
实施例1：阳离子脂质化合物的合成
1. 6-((5-(2,2-二庚基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一酯(YK-701)的合成
合成路线如下：
步骤一：2-(5-溴戊基)环氧乙烷 (YK-701-PM1)的合成
将7-溴庚烯(3.0g, 16.9mmol)溶于二氯甲烷(20mL)中，冰浴下分批加入m-CPBA(4.1g, 23.7mmol)，添加完毕后移除冰浴。室温下搅拌反应20小时，反应完毕后用饱和碳酸氢钠水溶液(10mL×3)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤。经真空减压旋除溶剂得YK-701-PM1(3.17g，16.4mmol, 97.0％)。
步骤二：7-溴庚烷-1,2-二醇 (YK-701-PM2)的合成
将YK-701-PM1(3.17g, 16.4mmol)溶于DMF(30mL)和水(30mL)的混合溶液中，冰浴下缓慢加入三氟乙酸(4.1g，36.1mmol)，移除冰浴后，室温下反应8小时。反应完毕后用乙酸乙酯(15mL×2)萃取，合并有机相后无水硫酸钠干燥，过滤，滤液经真空减压浓缩。将残余物通过硅胶色谱法(0-50％乙酸乙酯/正己烷)纯化，得YK-701-PM2 (650mg, 3.1mmol,19.0％)。
步骤三：6-((6,7-二羟基庚基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯 (YK-701-PM3)的合成
将YK-701-PM2(154mg, 0.73mmol)和6-((2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(200mg，0.61mmol)溶于乙腈(2mL)中，向上述体系加入碳酸钾(251mg, 1.82mmol) 和碘化钾(20mg，0.12mmol)，加热至70℃搅拌反应7小时。反应完毕后将反应混合物过滤，滤液经真空减压浓缩，将残余物通过硅胶色谱法(0-24％甲醇/二氯甲烷)纯化，得YK-701-PM3(50mg,0.11mmol, 17.8％)。C26H53NO5,MS(ES): m/z(M+H+)460.4。
步骤四：8,8-二甲氧基十五烷 (YK-701-PM4)的合成
将十五烷-8-酮(500mg, 2.21mmol)溶于甲醇(10mL)中，向上述体系加入对甲苯磺酸吡啶盐(56mg, 0.22mmol)和原甲酸三甲酯(5mL)，室温下搅拌反应10小时。反应完毕后加入三乙胺(0.2mL)和水(20mL)，之后用乙酸乙酯(15×2)萃取，合并有机相后用无水硫酸钠干燥，经真空减压旋除溶液得YK-701-PM4(420mg, 1.54mmol, 69.7％)。
步骤五：6-((5-(2,2-二庚基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一酯 (YK-701)的合成
将YK-701-PM3(50mg, 0.11mmol)和YK-701-PM4(200mg，0.61mmol)溶于二氯甲烷(3mL)中，向上述体系加入一水合对甲基苯磺酸 (2.1mg, 0.01mmol)，室温下搅拌反应5小时。反应液经真空减压浓缩，将残余物通过硅胶色谱法(0-7％甲醇/二氯甲烷)纯化，得YK-701(35mg, 0.05mmol, 48.1％)。C41H81NO5,MS(ES): m/z(M+H+)668.6。
YK-701: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.07–4.00 (m, 3H), 3.84 (s, 2H),3.47–3.39 (m, 1H), 2.97 (s, 2H), 2.88 (s, 3H), 2.32 (t, J=7.3 Hz, 2H), 1.80 –1.52 (m, 13H), 1.45–1.19 (m, 46H), 0.88 (t, J=6.7 Hz, 9H).
2. 6-(((2,2-二癸基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-702)和6-((2-羟乙基)((2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-703)的合成
合成路线如下：
步骤一：11,11-二甲氧基二十烷(YK-702-PM1)的合成
以11-二十一烷酮(2.0g, 6.44mmol)为原料，按照YK-701-PM4的方法，得YK-702-PM1(798mg, 2.24mmol, 34.8％)。
步骤二：6-((2,3-二羟基丙基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-702-PM2)的合成
以6-((2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(200mg, 0.61mmol)和3-氯-1,2-丙二醇(81mg,0.73mmol)为原料，按照YK-701-PM3的方法，得YK-702-PM2(120mg, 0.30mmol，48.7％)。C22H45NO5,MS(ES): m/z(M+H+)404.3。
步骤三：6-(((2,2-二癸基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-702)的合成
以YK-702-PM1(707mg,1.98mmol)和YK-702-PM2(100mg, 0.25mmol)为原料，按照YK-701的方法，得YK-702(40mg，0.06mmol，23.0％)。C43H85NO5, MS(ES): m/z(M+H+)696.7。
YK-702: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.31 (s, 1H), 4.18 – 3.99 (m, 3H),3.66 (s, 2H), 3.57 – 3.46 (m, 1H), 2.78 (s, 6H), 2.38 – 2.28 (m, 2H), 1.69 –1.58 (m, 8H), 1.39 – 1.25 (m, 52H), 0.96 – 0.86 (m, 9H).
步骤四：6-((2-羟乙基)((2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-703)的合成
以YK-702-PM2(100mg, 0.25mmol)和十四醛(78.8mg, 0.37mmol)为原料，按照YK-701的方法，得YK-703 (25mg，0.04mmol，16.7％)。C36H71NO5, MS(ES): m/z(M+H+)598.5。
YK-703：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.95 (dt, J = 32.4, 4.7 Hz, 1H), 4.38– 3.91 (m, 3H), 3.86 – 3.41 (m, 2H), 2.94 (s, 2H), 2.39 – 2.29 (m, 2H), 1.62(dd, J = 15.2, 7.7 Hz, 6H), 1.48 – 1.25 (m, 48H), 0.89 (d, J = 6.5 Hz, 6H).
3. 6-((5-(2,2-二壬基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-704)的合成
合成路线如下：
步骤一：10,10-二甲氧基十九烷(YK-704-PM1)的合成
以10-十九烷酮(1.0g, 3.54mmol)为原料，按照YK-701-PM4的方法，得YK-704-PM1(1.0g, 3.04mmol, 86.0％)。
步骤二：6-((5-(2,2-二壬基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-704)的合成
以YK-701-PM3(120mg, 0.26mmol)和YK-704-PM1(465mg, 1.42mmol)为原料，按照YK-701的方法，得YK-703(30mg, 0.04mmol, 15.9％)。C45H89NO5, MS(ES): m/z(M+H+)724.7。
YK-704:1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.08 – 4.02 (m, 2H), 3.92 (s,1H), 3.12 – 2.90 (m, 4H), 2.32 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.79 (s, 2H), 1.60 (ddt,J = 22.5, 14.6, 6.8 Hz, 8H), 1.47 (d, J = 17.2 Hz, 2H), 1.41 – 1.22 (m, 58H),0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H).
4. 6-((5-(2,2-二辛基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-705)的合成
合成路线如下：
步骤一：9,9-二甲氧基十七烷(YK-705-PM1)的合成
以9-十七烷酮(500mg, 1.96mmol)为原料，按照YK-701-PM4的方法，得YK-705-PM1(500mg, 1.66mmol, 84.9％)。
步骤二：6-((5-(2,2-二辛基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(YK-705)的合成
以YK-701-PM3(130mg, 0.28mmol)和YK-705-PM1(420mg, 1.40mmol)为原料，按照YK-701的方法，得YK-705(50mg, 0.07mmol, 25.7％)。C43H85NO5, MS(ES): m/z(M+H+)696.7。
YK-705: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.11 – 4.01 (m, 3H), 3.47 (d, J =23.2 Hz, 1H), 3.18 (s, 1H), 3.07 (s, 2H), 2.40 – 2.31 (m, 2H), 1.86 (s, 2H),1.67 – 1.54 (m, 8H), 1.44 – 1.24 (m, 56H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H).
5. 12-(2-(4-((2-羟乙基)(6-氧代-6-(十一烷氧基)己基)氨基)丁基)-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷酸乙酯(YK-706)的合成
合成路线如下：
步骤一：13-二十二碳烯酸乙酯(YK-706-PM1)的合成
将13-二十二碳烯酸(2.0g, 5.91mmol)溶于二氯甲烷(20mL)中，依次加入EDCI(1.3g, 6.78mmol)，DMAP(72.2mg,0.59mmol)，乙醇(408mg，8.9mmol)。室温下搅拌反应8小时。反应液经真空减压浓缩，将残余物通过硅胶色谱柱法(0-5％乙酸乙酯/正己烷)纯化，得YK-706-PM1 (1.5g，4.09mmol, 69.2％)。
步骤二：13,14-二羟基二十二烷酸乙酯 (YK-706-PM2)的合成
将YK-706-PM1(1.0g, 2.73mmol)溶于THF(15mL)和水(15mL)的混合溶液中，向上述溶液依次加入锇酸钾(85mg, 0.27mmol)，N-甲基吗啉-N-氧化物(480mg, 4.1mmol)，室温下搅拌反应过夜。反应完毕后用饱和亚硫酸钠水溶液淬灭。加水(30mL)稀释后，用二氯甲烷(30mL×3)萃取，合并有机相后用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液经真空减压浓缩。将残余物通过硅胶色谱法(0-60％乙酸乙酯/正己烷)纯化，得YK-706-PM2 (600mg, 1.50mmol,54.9％)。
步骤三：12-(2-(4-氯丁基)-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷酸乙酯(YK-706-PM3)的合成
以YK-706-PM2(100mg, 0.25mmol)和5-氯戊醛(30mg, 0.25mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-706-PM3(120mg，0.24mmol，95.4％)。
步骤四：12-(2-(4-((2-羟乙基)(6-氧代-6-(十一烷氧基)己基)氨基)丁基)-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)十二烷酸乙酯(YK-706)的合成
以YK-706-PM3(120mg, 0.24mmol)和6-((2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(70mg,0.21mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-706(24mg，0.03mmol, 14.3％)。C48H93NO7, MS(ES): m/z(M+H+)796.7。
YK-706: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.87 (t, J = 4.3 Hz, 1H), 4.21 –3.99 (m, 6H), 3.91 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 3.28 – 3.03 (m, 5H), 2.31 (dt, J =20.1, 7.4 Hz, 4H), 1.92 (brs, 4H), 1.72 – 1.57 (m, 8H), 1.55 – 1.36 (m, 10H),1.34 – 1.20 (m, 46H), 0.88 (t, J = 6.7 Hz, 6H).
6. 8-(2-(4-((2-羟乙基)(6-氧代-6-(十一烷氧基)己基)氨基)丁基)-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)辛酸乙酯(YK-707)的合成
合成路线如下：
步骤一：油酸乙酯(YK-707-PM1)的合成
以油酸(2.0g, 7.08mmol)，EDCI(1.6g, 8.35mmol)，DMAP(86mg, 0.70mmol),乙醇(326mg, 7.0mmol)为原料，按照YK-706-PM1的合成方法，得YK-707-PM1 (1.9g，6.12mmol,86.4％)。
步骤二：9, 10-二羟基十八酸乙酯 (YK-707-PM2)的合成
以YK-707-PM2(900mg, 2.90mmol)为原料，按照YK-706-PM2的合成方法，得YK-707-PM2 (670mg, 1.94mmol, 67.1％)。
步骤三：8-(2-(4-氯丁基)-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)辛酸乙酯(YK-707-PM3)的合成
以YK-707-PM2(270mg, 0.78mmol)和5-氯戊醛(95mg, 0.79mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-707-PM3(180mg, 0.40mmol, 51.6％)。
步骤四：8-(2-(4-((2-羟乙基)(6-氧代-6-(十一烷氧基)己基)氨基)丁基)-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)辛酸乙酯(YK-707)的合成
以YK-707-PM3(180mg, 0.40mmol)和6-((2-羟乙基)氨基)己酸十一烷基酯(224mg, 0.68mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-707(75mg, 0.10mmol,25.3％)。C44H85NO7,MS(ES): m/z(M+H+)740.6。
YK-707: 1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 4.86 (t, J = 4.4 Hz, 1H),4.17 – 3.96 (m, 4H), 3.89 (s, 3H), 3.05 (s, 1H), 2.95 (s, 2H), 2.30 (dt, J =12.1, 7.4 Hz, 4H), 1.89 – 1.73 (m, 3H), 1.73 – 1.56 (m, 8H), 1.55 – 1.21 (m,52H), 0.88 (t, J = 6.7 Hz, 6H).
7. 十七烷-9-基-8-((8-(2-癸基-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)辛基)(2-羟乙基)氨基)辛酸酯(YK-708)和十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)(8-(5-辛基-2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)辛基)氨基)辛酸酯(YK-709)的合成
合成路线如下：
步骤一：1-溴十八碳-9-烯(YK-708-PM1)的合成
将十八碳-9-烯-1-醇(3.0g, 11.17mmol)和三苯基膦(3.5g, 13.34mmol)溶于二氯甲烷(30mL)中，向上述体系分批加入N-溴代琥珀酰亚胺(2.4g, 13.48mmol)，室温下反应5小时。反应液经真空减压浓缩。将残余物通过硅胶色谱法(0-6％乙酸乙酯/正己烷)纯化，得YK-708-PM1 (3.0g, 9.1mmol, 81.0％)。
步骤二：1-溴十八烷-9,10-二醇(YK-708-PM2)的合成
以YK-708-PM1(500mg, 1.51mmol)为原料，按照YK-706-PM2的合成方法，得YK-708-PM2(260mg, 0.71mmol, 47.1％)。
步骤三：8-((9,10-二羟基十八烷基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-708-PM3)的合成
以YK-708-PM2(200mg, 0.55mmol)和8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(197mg, 0.45mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-708-PM3(170mg,0.23mmol, 52.0％)。C45H91NO5, MS(ES): m/z(M+H+)726.7。
步骤四：十七烷-9-基-8-((8-(2-癸基-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)辛基)(2-羟乙基)氨基)辛酸酯(YK-708)的合成
以YK-708-PM3(80mg，0.11mmol)和十一醛(29mg,0.17mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-708 (45mg, 0.05mmol, 46.6％)。C56H111NO5, MS(ES): m/z(M+H+)878.9。
YK-708: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.90 – 4.82 (m, 1H), 3.90 (d, J =6.8 Hz, 1H), 3.70 (s, 2H), 2.79 (s, 2H), 2.68 (s, 4H), 2.33-2.23(m, 2H), 1.64– 1.18 (m, 86H), 0.89 – 0.85 (m, 12H).
步骤五：十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)(8-(5-辛基-2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)辛基)氨基)辛酸酯(YK-709)的合成
以YK-708-PM3(80mg，0.11mmol)和十四醛(36mg, 0.17mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-709 (35mg, 0.04mmol, 34.6％)。C59H117NO5, MS(ES): m/z(M+H+)920.9。
YK-709: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.89 – 4.83 (m, 1H), 3.90 (d, J =7.6 Hz, 1H), 3.61 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 2.68 (t, J = 4.9 Hz, 2H), 2.58 – 2.53(m, 4H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.73 – 1.03 (m, 92H), 0.91 – 0.83 (m,12H).
8. 十七烷-9-基-8-((12-(2-癸基-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷基)(2-羟乙基)氨基)辛酸酯(YK-710)和十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)(12-(5-辛基-2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷基)氨基)辛酸酯(YK-711)的合成
合成路线如下：
步骤一：1-溴二十二碳-9-烯(YK-710-PM1)的合成
以二十二碳-9-烯-1-醇(1.0g, 3.08mmol)和N-溴代琥珀酰亚胺(641mg,3.60mmol)为原料，按照YK-708-PM1的合成方法，得YK-710-PM1 (1.13g, 2.92mmol,94.7％)。
步骤二：22-溴二十二烷-9,10-二醇(YK-710-PM2)的合成
以YK-710-PM1(1.0g, 2.58mmol)为原料，按照YK-707-PM2的合成方法，得YK-710-PM2(750mg, 1.78mmol, 69.0％)。
步骤三： 8-((13,14-二羟基二十二烷基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-710-PM3)的合成
以YK-710-PM2(287mg, 0.68mmol)和8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(250mg, 0.57mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-710-PM3(200mg,0.26mmol, 44.9％)。C49H99NO5,MS(ES): m/z(M+H+)782.8。
步骤四：十七烷-9-基-8-((12-(2-癸基-5-辛基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷基)(2-羟乙基)氨基)辛酸酯(YK-710)的合成
以YK-710-PM3(100mg, 0.13mmol)和十一醛(36mg, 0.21mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-710 (89mg, 0.10mmol, 73.3％)。C60H119NO5, MS(ES): m/z(M+H+)934.9。
YK-710: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.90 – 4.83 (m, 1H), 3.90 (d, J =8.4 Hz, 1H), 3.59 (t, J = 5.1 Hz, 2H), 2.65 (t, J = 5.1 Hz, 2H), 2.57 – 2.45(m, 4H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.62 – 1.22 (m, 94H), 0.90 – 0.85 (m,12H).
步骤五：十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)(12-(5-辛基-2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)十二烷基)氨基)辛酸酯(YK-711)的合成
以YK-710-PM3(150mg, 0.19mmol)和十四醛(62mg, 0.29mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-711 (130mg, 0.13mmol, 70.0％)。C63H125NO5, MS(ES): m/z(M+H+)977.0。
YK-711: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.89 – 4.84 (m, 1H), 3.90 (d, J =8.5 Hz, 1H), 3.55 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.60 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.50 – 2.43(m, 4H), 2.27 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.61 – 1.22 (m, 100H), 0.90 – 0.84 (m,12H).
9. 8-((5-(2-癸基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-712)和8-((2-羟乙基)(5-(2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-713)的合成
合成路线如下：
步骤一：8-((6,7-二羟基庚基)(2-羟乙基)氨基)辛酸-十七烷-9-基酯(YK-712-PM1)的合成
以YK-701-PM2(300mg, 1.42mmol)和8-((2-羟乙基)氨基)辛酸-十七烷-9-基酯(215mg, 0.49mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-712-PM1 (150mg,0.26mmol, 53.5％)。C34H69NO5,MS(ES): m/z(M+H+)572.5。
步骤二：8-((5-(2-癸基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-712)的合成
以YK-712-PM1(75mg, 0.13mmol)和十一醛(34mg, 0.20mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-712(45mg, 0.06mmol, 47.8％)。C45H89NO5, MS(ES): m/z(M+H+)724.7。
YK-712: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.89 – 4.82 (m, 1H), 4.34 – 3.84 (m,2H), 3.78 – 3.70 (m, 1H), 3.52 – 3.36 (m, 1H), 2.88 – 2.66 (m, 4H), 2.32 –2.22 (m, 2H), 1.62 – 1.19 (m, 68H), 0.89-0.86 (m, 9H).
步骤三：8-((2-羟乙基)(5-(2-十三烷基-1,3-二氧戊环-4-基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-713)的合成
以YK-712-PM1(75mg, 0.13mmol)和十四醛(42mg, 0.20mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-713 (55mg, 0.07mmol, 55.2％)。C48H95NO5, MS(ES): m/z(M+H+)766.7。
YK-713: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.90 – 4.81 (m, 1H), 4.14 – 3.86 (m,3H), 3.51 – 3.38 (m, 1H), 3.06 – 2.87(m, 4H), 2.32 – 2.23 (m, 2H), 1.88 –1.00 (m, 74H), 0.89 – 0.86 (m, 9H).
10. 8-((4-((2-癸基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-4-氧代丁基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-714)的合成
合成路线如下：
步骤一：环氧乙烷-2-基-甲基-4-溴丁酸酯(YK-714-PM1)的合成
以4-溴丁酸(2.0g, 11.98mmol)和环氧乙烷-2-基甲醇(806mg,10.88mmol)为原料，按照YK-707-PM1的合成，得YK-714-PM1 (1.4g, 6.28mmol, 57.7％)。
步骤二：8-((2-羟乙基)(4-(环氧乙烷-2-基甲氧基)-4-氧代丁基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-714-PM2)的合成
以YK-714-PM1(660mg, 2.96mmol)和8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(1.2g, 2.72mmol)为原料，按照YK-701-PM3的合成方法，得YK-714-PM2(1.0g, 1.71mmol,63.0％)。C34H65NO6, MS(ES): m/z(M+H+)584.5。
步骤三：8-((4-(2,3-二羟基丙氧基)-4-氧代丁基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-714-PM3)的合成
以YK-714-PM2(150mg, 0.26mmol)为原料，按照YK-701-PM2的合成方法，得YK-714-PM3(154mg, 0.26mmol, 98.4％)。C34H67NO7, MS(ES): m/z(M+H+) 602.5。
步骤四：8-((4-((2-癸基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-4-氧代丁基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-714)的合成
以YK-714-PM3(154mg, 0.26mmol)和十一醛(73mg, 0.43mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-714 (40mg, 0.05mmol, 20.4％)。C45H87NO7,MS(ES): m/z(M+H+)754.7。
YK-714: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.92 – 4.81 (m, 1H), 4.35 – 4.06 (m,3H), 3.98 – 3.52 (m, 4H), 2.94 – 2.72 (m, 5H), 2.48 – 2.41 (m, 2H), 2.28 (t,J = 6.4 Hz, 2H), 2.05 – 1.89(m, 2H), 1.72 – 1.17 (m, 58H), 0.94 – 0.82 (m,9H).
11. 8-((5-(2,2-二庚基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-715)的合成
合成路线如下：
步骤一：8,8-二甲氧基十五烷(YK-715-PM1)的合成
以十五烷-8-酮(2.3g, 10.16mmol)为原料，按照YK-701-PM4的合成方法，得YK-715-PM1(2.7g，9.91mmol，97.5％)。
步骤二：8-((5-(2,2-二庚基-1,3-二氧戊环-4-基)戊基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(YK-715)的合成
以YK-715-PM1(100mg, 0.37mmol)和YK-712-PM1(210mg，0.37mmol)为原料，按照YK-701的合成，得YK-715(35mg, 0.04mmol, 12.1%)。C49H97NO5, MS(ES): m/z(M+H+)780.7。
YK-715: 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 4.86 (s, 1H), 4.03 (s, 2H), 3.71 (s,2H), 3.46 (d, J = 13.8 Hz, 2H), 2.74 (d, J = 34.4 Hz, 6H), 2.28 (s, 3H), 1.68– 1.46 (m, 10H), 1.43 – 1.12 (m, 58H), 0.88 (s, 12H).
12. 6-((8-(2-癸基-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)辛基)(2-羟乙基)氨基)己酸癸酯(YK-716)的合成
合成路线如下：
步骤一：4-(8-溴辛基)-2-癸基-5-辛基-1,3-二氧戊环(YK-716-PM1)的合成
以YK-708-PM2(480mg, 1.31mmol)和十一醛(413mg, 2.43mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得YK-716-PM1(400mg, 0.77mmol, 59.0％)。
步骤二：6-((8-(2-癸基-5-辛基-1，3-二氧戊环-4-基)辛基)(2-羟乙基)氨基)己酸癸酯(YK-716)的合成
以YK-M-082-PM1(393mg, 0.76mmol)和6-((2-羟乙基)氨基)己酸癸酯(200mg,0.63mmol)为原料，根据YK-701-PM3的合成方法，得YK-716(63mg, 0.08mmol, 13.3％)。C47H93NO5,MS(ES): m/z(M+H+)752.7。
YK-716: 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 5.10 (t, J = 4.9 Hz, 1H), 4.06 (t, J= 6.8 Hz, 3H), 3.77 (br s, 4H), 2.74 - 2.90 (m, 6H), 2.32 (br t, J = 7.3 Hz,2H), 1.60 - 1.69 (m, 10H), 1.47 (br d, J = 14.0 Hz, 10H), 1.23 - 1.35 (m,48H), 0.88 (br t, J = 6.4 Hz, 9H).
13. 8-((8,8-双(辛基氧基)辛基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十一酯(化合物1)的合成
合成路线如下：
步骤一：8-溴-1-辛醛(化合物1-PM1)的合成
向8-溴辛-1-醇(10.0g, 47.8mmol)在DCM(200mL)中的溶液中添加氯铬酸吡啶鎓(PCC)(15.5g, 71.7mmol)。在15℃下搅拌5小时后，过滤反应混合物并真空浓缩。将粗残余物用硅胶色谱法(2-20％EtOAc/石油醚)纯化，得化合物1-PM1(6.7g, 32.3mmol, 67.7％)。
步骤二：8-溴-1,1-双(辛基氧基)辛烷(化合物1-PM2)的合成
以8-溴辛醛(2.0g, 9.66mmol)和辛-1-醇(1.89g, 14.51mmol)为原料，按照YK-701的合成方法，得化合物1-PM2 (1.96g, 4.36mmol, 45.1％)。
步骤三：8-((8,8-双(辛基氧基)辛基)(2-羟乙基)氨基)辛酸十一酯(化合物1)的合成
以化合物1-PM2 (1.00g, 2.22mmol)和8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十一酯(1.19g,3.33mmol)为原料，根据YK-701-PM3的合成方法，得化合物1(661mg, 0.91mmol, 41.0％)。C45H91NO5, MS(ES): m/z(M+H+) 726.7。
化合物1: 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 4.50 (t, J = 5.9 Hz, 1H), 4.06 (t,J = 6.8 Hz, 2H), 3.51-3.55 (br s, 4H), 3.31 – 3.60 (m, 2H), 2.55 (br t, J =5.4 Hz, 2H), 2.43 (t ,J＝7.4Hz , 4H), 2.25 (t ,J＝7.6Hz ,2H), 1.55-1.65 (brd, J = 14.0 Hz, 10H), 1.23 - 1.45 (m, 53H), 0.88 (br t, J = 6.4 Hz, 9H).
实施例2：纳米脂质颗粒（LNP制剂）制备条件优化
1. 载体（脂质体）与mRNA比例优化
将实施例1中合成的阳离子脂质化合物YK-702、YK-705、YK-712、YK-716分别与DSPC（艾伟拓（上海）医药科技有限公司）、胆固醇（艾伟拓（上海）医药科技有限公司）和DMG-PEG2000按照49:10:39.5:1.5的摩尔比溶于乙醇，制备乙醇脂质溶液。通过乙醇注入法将乙醇脂质溶液快速加入柠檬酸盐缓冲液（pH=4~5），涡旋30s备用。将eGFP-mRNA（购自上海起发实验试剂有限公司）在柠檬酸盐缓冲液(pH=4~5)中稀释得到mRNA水溶液。将一定体积的脂质体溶液与mRNA水溶液，分别以总脂质与mRNA的重量比为5:1、10:1、15:1、20:1、30:1和35:1制备脂质体。25℃超声15min（超声频率40kHz，超声功率800W）。所得脂质体用PBS稀释至10倍体积后，300KDa超滤管进行超滤除乙醇。再经PBS定容至一定体积，得到使用阳离子脂质YK-702（或YK-705、YK-712、YK-716）/DSPC/胆固醇/DMG-PEG2000 (摩尔比为49:10:39.5:1.5)包封eGFP-mRNA的LNP制剂。
细胞转染实验结果显示，载体与mRNA重量比在10:1~30:1范围内，均有较好转染效果，其中转染效果最好为15:1，比例为5:1和35:1转染效果较差，不能用此比例来运载mRNA。
2. 阳离子脂质与中性脂质比例优化
按照1中方法制备包封eGFP-mRNA的LNP制剂，其中阳离子脂质YK-702（或YK-705、YK-712、YK-716）与中性脂质DSPC摩尔比分别为1:1、3:1、3.5:1、4:1、4.9:1、10:1、15:1和20: 1。
通过细胞转染实验可以看出，阳离子脂质与中性脂质摩尔比为1:1~15:1均有转染效果，其中转染效率最高的是4.5:1。
3. 聚合物共轭脂质占载体（脂质体）比例优化
按照1中方法制备包封eGFP-mRNA的LNP制剂，载体中阳离子脂质为YK-702（或YK-705、YK-712、YK-716），其中聚合物共轭脂质DMG-PEG2000占载体摩尔比分别为0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、5%、10%和15%。
细胞转染实验结果显示，聚合物共轭脂质占载体摩尔比在0.5%~10%范围内，均有转染效果，1.5%时转染效率最高，10%时最低。
4. 载体（脂质体）中各成分比例优化
按照1中方法制备包封eGFP-mRNA的LNP制剂，其中阳离子脂质YK-702（或YK-705、YK-712、YK-716）、中性脂质DSPC、结构性脂质胆固醇和聚合物共轭脂质DMG-PEG2000摩尔比分别为75:5:15:5、65:8:25:2、49:10:39.5:1.5、45:10:43.5:1.5、45:25:20:10、40:10:48.5:1.5、35:10:53.5:1.5和25:5:65:5。
通过细胞转染实验可知，阳离子脂质、中性脂质、结构性脂质和聚合物共轭脂质摩尔比为75:5:15:5、65:8:25:2、49:10:39.5:1.5、45:10:43.5:1.5、45:25:20:10、40:10:48.5:1.5、35:10:53.5:1.5和25:5:65:5比例下均能转染，在比例为(35~49):(7.5~15):(35~55):(1~5)的范围内具有良好的转染效果，其中摩尔比为45:10:43.5:1.5时，转染效果最好。
实施例3：eGFP-mRNA的LNP制剂细胞转染实验
细胞复苏与传代：将293T细胞复苏，于培养皿中培养传代至所需的细胞数量。
种板：将培养皿中的细胞消化并计数，以每孔1万个细胞铺在96孔板中，以每孔15万个细胞铺在12孔板中，过夜培养至细胞贴壁。
细胞转染实验：分别将含有1.5μg实施例2中制备的eGFP-mRNA的LNP制剂（载体中阳离子脂质为YK-702、YK-705、YK-712或YK-716）以及eGFP-mRNA的Lipofectamine 3000制剂加入12孔板的细胞培养液中，继续培养24h后，经荧光显微镜观察，根据荧光强度考察样品的转染效率。
根据实验结果，最后确定了纳米脂质颗粒（LNP制剂）的制备条件：载体与mRNA比例为15: 1；阳离子脂质与中性脂质摩尔比为4.5: 1；聚合物共轭脂质占脂质体1.5%；阳离子脂质、中性脂质、结构性脂质和聚合物共轭脂质摩尔比为45:10:43.5:1.5，后面的实验按此条件制备纳米脂质颗粒（LNP制剂）。
实施例4：纳米脂质颗粒（LNP制剂）的制备（最优配比）
表2 阳离子脂质结构
YK-701、YK-702、YK-703、YK-704、YK-705、YK-706、YK-707、YK-708、YK-709、YK-710、YK-711、YK-712、YK-713、YK-714、YK-715、YK-716在实施例1中合成。
将表2中所列阳离子脂质和YK-701至YK-716各自分别与DSPC（艾伟拓（上海）医药科技有限公司）、胆固醇（艾伟拓（上海）医药科技有限公司）和DMG-PEG2000按照45:10:43.5:1.5的摩尔比溶于乙醇，制备乙醇脂质溶液，通过乙醇注入法将乙醇脂质溶液快速加入柠檬酸盐缓冲液（pH=4~5），涡旋30s备用。将eGFP-mRNA（购自上海起发实验试剂有限公司）或Fluc-mRNA（购自上海起发实验试剂有限公司）在柠檬酸盐缓冲液(pH=4~5)中稀释得到mRNA水溶液。将一定体积的脂质体溶液与mRNA水溶液，以总脂质与mRNA的重量比为15:1制备脂质体。25℃超声15min（超声频率40kHz，超声功率800W）。所得脂质体经用PBS稀释至10倍体积后，300KDa超滤管进行超滤除乙醇。再经PBS定容至一定体积，得到使用阳离子脂质/DSPC/胆固醇/DMG-PEG2000 (摩尔百分比为45:10:43.5:1.5)包封eGFP-mRNA或Fluc-mRNA的LNP制剂。Lipofectamine 3000转染试剂目前广泛用来进行细胞转染，具有非常好的转染性能和优异的转染效率，并可提高细胞活性，而且适用于难转染的细胞种类。我们选用Lipofectamine 3000转染试剂进行对照，按照Lipofectamine 3000(英潍捷基(上海)贸易有限公司)说明书中方法，制备得到eGFP-mRNA或Fluc-mRNA的Lipofectamine 3000制剂。
实施例5：纳米脂质颗粒粒径及多分散系数（PDI）的测定
利用动态光散射，采用马尔文激光粒度仪测定粒径及多分散系数（PDI）。
取脂质体溶液10μL，用无RNA酶去离子水稀释至1mL，加入样品池，每个样品重复测定3次。测定条件为：90 °散射角，25℃。检测结果如表3：
表3 纳米脂质颗粒的粒径及多分散系数（PDI）
由表3可以看出，实施例4中制备的纳米脂质颗粒粒径在114~203nm之间，均可用于递送mRNA：
其中，由YK-703制备的颗粒粒径最小，为114.56nm；由YK-711制备的颗粒粒径最大，为203.22nm。
所有纳米脂质颗粒的多分散系数在10%~25%之间，其中最小的是YK-701，为11.2%；最大的是YK-710，为23.1%。
由YK-702、YK-705、YK-712、YK-716制备的颗粒形态也在较好水平。
实施例6：体外验证LNP递送载体的性能
细胞复苏与传代：方法同实施例3。
种板：方法同实施例3。
1. Fluc-mRNA的荧光检测（转染效率）
将含有0.3μg Fluc-mRNA的LNP制剂（LNP制剂载体组分为阳离子脂质、DSPC、胆固醇和DMG-PEG2000，摩尔比为45:10:43.5:1.5，其中阳离子脂质为表2中所列阳离子脂质）加入96孔板的细胞培养液中，继续培养24 h后，按照Gaussia Luciferase Assay Kit说明书加入相应试剂，经IVIS荧光检测系统检测每孔荧光表达强度。设计的化合物与现有技术代表性阳离子脂质化学结构如表2。由本申请设计的一系列阳离子脂质化合物与现有技术阳离子脂质，包括SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA和化合物1，制备的LNP制剂在细胞内的转染效率，结果见表4。
表4 Fluc-mRNA的荧光检测结果
实验结果分析：
(1) 本申请设计的化合物，其中包括YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的化学结构差异较大，例如SM-102、MC3和HHMA；有的差异较小，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1。
与现有技术代表性阳离子脂质SM-102、MC3和HHMA相比，本申请设计的化合物化学结构完全不同，差异巨大（表2）。SM-102、MC3和HHMA无缩醛结构，而本申请设计的化合物均有五元环缩醛结构，并且其它基团也均有较大差异。
与现有技术包含缩醛结构的阳离子脂质，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1相比，本申请设计的化合物化学结构差异较小（表2）。DLin-K-C2-DMA与本申请化合物均含有五元环缩醛结构，其它结构略有不不同；化合物1缩醛结构为普通支链结构，但化合物1和本申请设计的化合物都含有羟乙叔胺结构。
(2) 设计的一系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂细胞转染效率最高，相比于现有技术中代表性阳离子脂质，无论是结构相差巨大（SM-102、MC3和HHMA），还是结构差异很小（DLin-K-C2-DMA和化合物1），细胞转染效率均显著提高。例如，YK-716的细胞转染效率可达SM-102的6.73倍、MC3的70.91倍HHMA的10.10倍、DLin-K-C2-DMA的16.84倍、化合物1的9.54倍和Lipofectamine 3000的12.41倍。
SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA和化合物1是现有技术中代表性的阳离子脂质，具有较好的转染性能。
由表4可知，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的含有Fluc-mRNA的LNP制剂，荧光吸收最强，RLU值分别为5563052、6512323、9487230和10329850。
从图1和图2可以看出，由YK-702、YK-705、YK-712、YK-716制备的包含eGFP-mRNA的LNP制剂，与现有技术代表性阳离子脂质，例如SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA、化合物1和Lipofectamine 3000相比，细胞转染效果显著增强。
YK-702的细胞转染效率可达SM-102的3.63倍、MC3的38.19倍、HHMA的5.44倍、DLin-K-C2-DMA的9.07倍、化合物1的5.14倍和Lipofectamine 3000的6.68倍，转染效率显著提高。
YK-705的细胞转染效率可达SM-102的4.24倍、MC3的44.70倍、HHMA的6.37倍、DLin-K-C2-DMA的10.62倍、化合物1的6.02倍和Lipofectamine 3000的7.82倍，转染效率显著提高。
YK-712的细胞转染效率可达SM-102的6.18倍、MC3的65.12倍、HHMA的9.27倍、DLin-K-C2-DMA的15.47倍、化合物1的8.77倍和Lipofectamine 3000的11.40倍，转染效率显著提高。
YK-716的细胞转染效率可达SM-102的6.73倍、MC3的70.91倍、HHMA的10.10倍、DLin-K-C2-DMA的16.84倍、化合物1的9.54倍和Lipofectamine 3000的12.41倍，转染效率显著提高。
YK-710的细胞转染效率是SM-102的0.96倍、DLin-K-C2-DMA的2.40倍和化合物1的1.36倍，转染效率相当。
用GraphPad Prism软件对数据进行分析，YK-702、YK-705、YK-712和YK-716的任一个，与SM-102、MC3、HHMA、DLin-K-C2-DMA和化合物1和Lipofectamine 3000比较均有显著差异，转染效率显著提高。
无法根据阳离子脂质化合物的结构推测由其制备的LNP制剂的细胞转染效率，无论是结构差异巨大，还是结构类似的化合物，细胞转染效率均极有可能具有非常大的差异。
(3) YK-702、YK-705、YK-712与结构类似、X1=O、X2=CH、R3=无取代基团、R4=H的一系列化合物相比，细胞转染效率显著提高。例如，YK-712的细胞转染效率可达YK-703的380倍。
将结构类似、X1=O、X2=CH、R3=无取代基团、R4=H的一系列化合物，例如YK-701、YK-703、YK-704、YK-713、YK-714和YK-715，与YK-702、YK-705、YK-712进行了比较，这些化合物结构上的区别仅在于个别基团稍有不同（表1）。细胞转染结果表明，此系列化合物活性差别非常大，其中YK-702、YK-705和YK-712的细胞转染效率最高，YK-702的细胞转染效率分别可达YK-701的19.89倍、YK-703的225.35倍、YK-704的157.50倍、YK-713的103.88倍、YK-714的119.84倍和YK-715的252.51倍。YK-705的细胞转染效率分别可达YK-701的23.29倍、YK-703的263.81倍、YK-704的184.38倍、YK-713的121.61倍、YK-714的140.29倍和YK-715的295.60倍。YK-712的细胞转染效率分别可达YK-701的33.93倍、YK-703的384.32倍、YK-704的268.60倍、YK-713的177.16倍、YK-714的204.37倍和YK-715的430.63倍，转染效率显著提高。
(4) YK-716与结构类似、X1=O、X2=CH、R2=H、R3=无取代基团、R4= C8直链烷基的化合物相比，细胞转染效率显著提高。例如，YK-716的细胞转染效率可达YK-711的44.48倍。
与结构类似、X1=O、X2=CH、R2=H、R3=无取代基团、R4= C8直链烷基的化合物YK-708、YK-709、YK-710、YK-711相比（表1），YK-716细胞转染效率显著提高，分别可达YK-708、YK-709、YK-710、YK-711的5.63倍、11.97倍、7.03倍和44.48倍。
(5) YK-716与结构类似、X1=CH、X2=O、R1=C8直链烷基或-(CH2)7C(O)OCH2CH3、R2=H、R3=C8直链烷基、R4=无取代基团的化合物相比，细胞转染效率显著提高。例如，YK-716的细胞转染效率可达YK-706的8.04倍。
与结构类似、X1=CH、X2=O、R1=C8直链烷基或-(CH2)7C(O)OCH2CH3、R2=H、R3=C8直链烷基、R4=无取代基团的化合物YK-706和YK-707相比（表1），YK-716细胞转染效率显著提高，分别可达YK-706和YK-707的8.04倍和3.92倍。
用GraphPad Prism软件对数据进行分析，YK-702、YK-705、YK-712和YK-716的任一个，与其它化合物比较均有显著差异，转染效率显著提高。
2. 细胞存活率测定
将含有1.5μg Fluc-mRNA的LNP制剂（LNP制剂载体组分为阳离子脂质、DSPC、胆固醇和DMG-PEG2000，摩尔比为45:10:43.5:1.5，其中阳离子脂质为表2中所列阳离子脂质）加入96孔板的细胞培养液中，继续培养24 h后，向每孔中加入10μL CCK-8溶液，将培养板在培养箱中孵育1 h后，经酶标仪测定在450nm处的吸光度，细胞存活率结果见表5。
表5 细胞存活率
实验结果分析：
(1) 本申请设计的这一系列化合物，包括YK-702、YK-705、YK-711和YK-716，化学结构与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的差异巨大，例如SM-102、MC3和HHMA；有的结构类似，例如DLin-K-C2-DMA和化合物1（表2）。由YK-705和YK-716制备的LNP制剂细胞毒性最低，与现有技术中代表性阳离子脂质相比，细胞存活率显著提高。例如，YK-705细胞存活率，可比SM-102高8%、比MC3高14%、比HHMA高24%、比DLin-K-C2-DMA高21%、比化合物1高14%、比Lipofectamine 3000高61%。无法根据阳离子脂质化合物的结构推测由其制备的LNP制剂的细胞毒性，无论是结构差异巨大，还是结构类似的化合物，对转染细胞的毒性均极有可能具有非常大的差异。
(2) 将结构类似、X1=O、X2=CH、R3=无取代基团、R4=H的一系列化合物，例如YK-701、YK-702、YK-703、YK-704、YK-713、YK-714和YK-715，与YK-705进行了比较，这些化合物结构上的区别仅在于个别基团稍有不同（表1），此系列化合物细胞毒性差别非常大，其中YK-705的细胞存活率最高，分别比YK-701高44%、比YK-702高10%、比YK-703高24%、比YK-704高11%、比YK-713高8%、比YK-715高11%，细胞存活率显著提高。
(4)与结构类似、X1=O、X2=CH、R2=H、R3=无取代基团、R4= C8直链烷基的化合物YK-708、YK-709、YK-710、YK-711（表1）相比，YK-716细胞存活率显著提高，分别可比YK-708高15%、比YK-709高8%、比YK-710高23%、比YK-711高10%。
(5)与结构类似、X1=CH、X2=O、R1=C8直链烷基或-(CH2)7C(O)OCH2CH3、R2=H、R3=C8直链烷基、R4=无取代基团的化合物YK-706和YK-707（表1）相比，YK-705和YK-716细胞存活率显著提高，分别比YK-706高24%和23%，比YK-707高31%和30%。（图3）
实施例7：体内验证阳离子脂质（LNP）递送载体的性能
验证了由本申请设计的阳离子脂质，例如YK-712和YK-716制备的递送载体能够在小鼠肝脏和脾脏富集，递送的mRNA在小鼠肝脏和脾脏蛋白质表达量与现有技术阳离子脂质相比显著提升。体内实验进一步证明了由本申请设计的阳离子脂质制备的LNP递送载体能将mRNA有效地递送至动物体内，并在肝脏和脾脏高效地表达。
将含有10μg Fluc-mRNA的LNP制剂经尾静脉注射至4~6周龄、重量为17~19g的雌性BALB/C小鼠体内，并在给药后特定的时间点（6h）对小鼠进行腹腔注射荧光成像底物，小鼠自由活动5 min，然后经IVIS Spectrum小动物活体成像仪检测LNP所携带的mRNA在小鼠体内表达的蛋白质的平均辐射强度（对应于荧光表达强度）。采样完成后，使用二氧化碳将小鼠安乐死，对小鼠进行解剖，精确地分离出小鼠的内脏器官：心、肝、脾、肺、肾。经IVISSpectrum小动物活体成像仪检测LNP所携带的mRNA在小鼠各脏器表达的蛋白质的平均辐射强度（对应于荧光表达强度），小鼠活体成像检测结果见表6。
表6 小鼠给药后特定的时间点（6h）的活体成像实验数据
实验结果分析：
(1)由YK-712和YK-716制备的LNP制剂，递送的mRNA在小鼠肝脏和脾脏中表达量，特别是在脾脏中表达量，相比于现有技术中代表性阳离子脂质，显著提高。例如，YK-712和YK-716在小鼠脾脏的表达分别可达SM-102的6.52倍和6.79倍。mRNA在小鼠肝脏和脾脏表达方面与实施例6中细胞转染结果一致。
脾脏是动物体内最大的二级淋巴器官，通过提高递送的mRNA在脾脏表达量，能够实现mRNA疫苗体内快速诱导免疫应答、产生抗体。在不改变疫苗组分的情况下可显著提升预防效果，具有重要的临床意义。
此外，所有化合物制备的含有Fluc-mRNA的LNP制剂，在小鼠不同器官中表达差异非常大，YK-712、YK-716和SM-102在肝脏和脾脏中均表达，而在其它脏器，如心脏、肺和肾脏中均无表达。（图4）。
(2)与结构类似、个别基团稍有区别的化合物YK-704相比，由YK-712和YK-716制备的LNP制剂，mRNA在小鼠肝脏和脾脏的表达强度均最高。例如，YK-712在肝脏和脾脏表达量分别可达YK-704的237.23倍和312.86倍，YK-716在肝和脾中表达量分别达到了YK-704的242.76倍和325.87倍。mRNA在小鼠体内表达方面与细胞转染活性一致。
总之，本申请设计了一系列阳离子脂质化合物，例如，YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，细胞转染效率显著提高，细胞毒性显著降低，mRNA在小鼠脾脏表达量显著提高。
1．设计的一系列化合物，包括YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，化学结构与现有技术代表性阳离子脂质相比，有的差异巨大，如SM-102、MC3和HHMA；有的结构类似，如DLin-K-C2-DMA和化合物1。
2．在设计的此系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂，与现有技术中代表性（包括结构差异巨大和结构类似）的阳离子脂质相比，细胞转染效率显著提高、细胞毒性显著降低、mRNA在小鼠肝和脾中表达量显著提高。例如，细胞转染效率YK-716可达SM-102的6.73倍、MC3的70.91倍、HHMA的10.10倍、DLin-K-C2-DMA的16.84倍、化合物1的9.54倍和Lipofectamine 3000的12.41倍；细胞存活率YK-705比SM-102高8%、比MC3高14%、比HHMA高24%、比DLin-K-C2-DMA高21%、比化合物1高14%、比Lipofectamine 3000高61%；mRNA在小鼠脾脏中表达量，YK-716为SM-102的6.79倍。
3．在本申请设计的化学结构差异很小的一系列化合物中，由YK-702、YK-705、YK-712和YK-716制备的LNP制剂，同其它化合物相比，细胞转染效率显著提高、细胞毒性显著降低，mRNA在小鼠脾脏的表达量显著提高。例如，YK-716细胞转染效率可达YK-703的418.45倍和YK-715的468.88倍，细胞毒性可比YK-701降低43%，mRNA在小鼠脾脏的表达量可达YK-704的和325.87倍。
4．本发明通过独特的设计和筛选，发现了一些化合物，例如YK-702、YK-705、YK-712和YK-716，相对于现有技术结构类似的其它化合物，能够以显著提高的细胞转染效率、显著降低的细胞毒性和在动物体内脾脏中显著提高的表达量，提高了递送效率，取得了预料不到的技术效果。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明所保护的范围内。

Claims (68)

1.一种式(I)化合物
或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中
G1为未取代的C1～12亚烷基或-(CH2)3C(O)OCH2-；
G2为C3～7亚烷基；
G3为C2～3亚烷基；
R1为氢原子、C6～14直链烷基、-(CH2)11C(O)OCH2CH3或-(CH2)7C(O)OCH2CH3；
R2为氢原子或C6～14直链烷基；
R3为无取代基团、氢原子、或C6～14直链烷基；
R4为无取代基团、氢原子、或C6～14直链烷基；
R5为C6～15直链烷基或C10～22支链烷基；
X1和X2分别为次甲基或氧原子。
2.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中G1为未取代的C1亚烷基、C5亚烷基、C8亚烷基、C4亚烷基或C12亚烷基。
3.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中G2为C5亚烷基或C7亚烷基。
4.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中G3为C2亚烷基。
5.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R1为C10、C8、C7、C9或C13直链烷基。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R2为氢原子。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R2为C10、C8、C7或C9直链烷基。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为无取代基团。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为C7～12直链烷基。
10.根据权利要求9所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R3为C8直链烷基。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为氢原子。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为C7～12直链烷基。
13.根据权利要求12所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为C8直链烷基。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R4为无取代。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C11或C10直链烷基。
16.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为C17支链烷基。
17.根据权利要求16所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中R5为
18.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中X1为次甲基。
19.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中X1为氧原子。
20.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中X2为次甲基。
21.根据权利要求1-5中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中X2为氧原子。
22.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物具有以下结构中的一种：
23.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-702：
24.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-705：
25.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-712：
26.根据权利要求1所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体，其中所述式(I)化合物是具有以下结构的化合物YK-716：
27.一种组合物，其包含载体，所述载体包括阳离子脂质，所述阳离子脂质包括根据权利要求1-26中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体。
28.根据权利要求27所述的组合物，其中所述阳离子脂质占载体的摩尔比为25％～75％。
29.根据权利要求27所述的组合物，其中所述载体还包含中性脂质。
30.根据权利要求29所述的组合物，其中所述阳离子脂质与所述中性脂质的摩尔比为1:1～15:1。
31.根据权利要求30所述的组合物，其中所述阳离子脂质与所述中性脂质的摩尔比为4.5:1。
32.根据权利要求29所述的组合物，其中所述中性脂质包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂、神经酰胺、甾醇及其衍生物中的一种或多种。
33.根据权利要求32所述的组合物，其中所述中性脂质选自以下中的一种或多种：1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-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)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-双十一烷酰基-sn-甘油-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二-O-十八碳烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0Diether PC)、1-油酰基-2-胆固醇基半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0PE)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、二棕榈酰基磷脂酰甘油(DPPG)、棕榈酰基油酰基磷脂酰乙醇胺(POPE)、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺(DSPE)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰基磷酸乙醇胺(DMPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-硬脂酰乙醇胺(SOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰胆碱(SOPC)、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)以及其混合物。
34.根据权利要求33所述的组合物，其中所述中性脂质是DOPE和/或DSPC。
35.根据权利要求27所述的组合物，其中所述载体还包含结构性脂质。
36.根据权利要求35所述的组合物，其中所述阳离子脂质与所述结构性脂质的摩尔比为0.6:1～3:1。
37.根据权利要求35所述的组合物，其中所述结构性脂质选自以下中的一种或多种：胆固醇、非甾醇、谷固醇、麦角固醇、菜油甾醇、豆甾醇、芸苔甾醇、番茄碱、熊果酸、α-生育酚、皮质类固醇。
38.根据权利要求37所述的组合物，其中所述结构性脂质是胆固醇。
39.根据权利要求27所述的组合物，其中所述载体还包含聚合物共轭脂质。
40.根据权利要求39所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质占载体的摩尔比为0.5％～10％。
41.根据权利要求40所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质占载体的摩尔比为1.5％。
42.根据权利要求39所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油、PEG修饰的二烷基甘油。
43.根据权利要求42所述的组合物，其中所述聚合物共轭脂质选自以下中的一种或多种：二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺聚乙二醇2000(DSPE-PEG2000)，二肉豆蔻酰甘油-3-甲氧基聚乙二醇2000(DMG-PEG2000)和甲氧基聚乙二醇双十四烷基乙酰胺(ALC-0159)。
44.根据权利要求27所述的组合物，其中所述载体包括中性脂质、结构脂质以及聚合物共轭脂质，所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为(25～75):(5～25):(15～65):(0.5～10)。
45.根据权利要求44所述的组合物，其中所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为(35～49):(7.5～15):(35～55):(1～5)。
46.根据权利要求45所述的组合物，其中所述阳离子脂质、所述中性脂质、所述结构脂质、以及所述聚合物共轭脂质的摩尔比为45:10:43.5:1.5。
47.根据权利要求27所述的组合物，其中所述组合物为纳米颗粒制剂，所述纳米颗粒制剂的平均粒径为10nm～300nm；所述纳米颗粒制剂的多分散系数≤50％。
48.根据权利要求47所述的组合物，其中所述组合物为纳米颗粒制剂，所述纳米颗粒制剂的平均粒径为90nm～280nm；所述纳米颗粒制剂的多分散系数≤45％。
49.根据权利要求27所述的组合物，其中所述阳离子脂质还包括一种或多种其它可电离的脂质化合物。
50.根据权利要求27所述的组合物，其还包含治疗剂或预防剂。
51.根据权利要求50所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为10:1～30:1。
52.根据权利要求51所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为12.5:1～20:1。
53.根据权利要求52所述的组合物，其中所述载体与所述治疗剂或预防剂的质量比为15:1。
54.根据权利要求50所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂包括核酸分子、小分子化合物、多肽或蛋白质中的一种或多种。
55.根据权利要求50所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是能够引起免疫响应的疫苗或化合物。
56.根据权利要求54所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是核酸。
57.根据权利要求56所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是核糖核酸(RNA)。
58.根据权利要求56所述的组合物，其中所述治疗剂或预防剂是脱氧核糖核酸(DNA)。
59.根据权利要求57所述的组合物，其中所述RNA选自由以下组成的组：小干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、微RNA(miRNA)、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)以及其混合物。
60.根据权利要求59所述的组合物，其中所述RNA是mRNA。
61.根据权利要求27-60中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种药学上可接受的的赋形剂。
62.根据权利要求1-26中任一项所述的式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体或者如权利要求27-61中任一项所述的组合物在制备核酸药物、基因疫苗、小分子药物、多肽或蛋白质药物中的用途。
63.一种如权利要求1-26中任一项所述的通式(I)化合物或其药学上可接受的盐或立体异构体或者如权利要求27-61中任一项所述的组合物在制备用于治疗有需要哺乳动物的疾病或病症的药物中的用途，其中所述疾病或病症选自由以下组成的组：感染性疾病、癌症和增生性疾病、遗传性疾病、自体免疫性疾病、糖尿病、神经退化性疾病、心血管和肾血管疾病以及代谢性疾病。
64.根据权利要求63所述的用途，其中所述感染性疾病选自：由冠状病毒、流感病毒或HIV病毒引起的疾病，小儿肺炎，裂谷热，黄热病，狂犬病，或多种疱疹。
65.根据权利要求63-64中任一项所述的用途，其中所述哺乳动物是人。
66.根据权利要求63-64中任一项所述的用途，其中所述药物经静脉内、肌肉内、皮内、皮下、鼻内或通过吸入施用。
67.根据权利要求66所述的用途，其中所述组合物是皮下施用的。
68.根据权利要求63-64中任一项所述的用途，其中将0.001mg/kg至10mg/kg剂量的所述药物施用给所述哺乳动物。
CN202310821280.1A 2023-07-06 2023-07-06 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途 Active CN116535381B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310821280.1A CN116535381B (zh) 2023-07-06 2023-07-06 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310821280.1A CN116535381B (zh) 2023-07-06 2023-07-06 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116535381A CN116535381A (zh) 2023-08-04
CN116535381B true CN116535381B (zh) 2023-10-17

Family

ID=87449223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310821280.1A Active CN116535381B (zh) 2023-07-06 2023-07-06 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116535381B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12478669B1 (en) 2024-05-27 2025-11-25 Hangzhou Tianlong Pharmaceutical Co., Ltd. Herpes zoster mRNA vaccine, preparation method therefor, and use thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL322468A (en) * 2023-02-13 2025-09-01 Flagship Pioneering Innovations Vii Llc Ionizable lipids containing degradable crosslinkers and lipid carriers for therapeutic compositions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200599B1 (en) * 1999-10-07 2001-03-13 The Regents Of The University Of California Ortho ester lipids
CN101346468A (zh) * 2005-06-15 2009-01-14 麻省理工学院 含胺脂质和其用途
WO2009129387A2 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Abbott Laboratories Cationic lipids and uses thereof
CN104159615A (zh) * 2011-12-12 2014-11-19 协和发酵麒麟株式会社 含有阳离子性脂质的组合的脂质纳米粒子
WO2017201349A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Modernatx, Inc. Polynucleotides encoding citrin for the treatment of citrullinemia type 2
CN107879960A (zh) * 2013-03-08 2018-04-06 诺华股份有限公司 用于传递活性成分的脂质和脂质组合物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100055169A1 (en) * 2008-04-16 2010-03-04 Abbott Laboratories Cationic lipids and uses thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6200599B1 (en) * 1999-10-07 2001-03-13 The Regents Of The University Of California Ortho ester lipids
CN101346468A (zh) * 2005-06-15 2009-01-14 麻省理工学院 含胺脂质和其用途
WO2009129387A2 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Abbott Laboratories Cationic lipids and uses thereof
CN104159615A (zh) * 2011-12-12 2014-11-19 协和发酵麒麟株式会社 含有阳离子性脂质的组合的脂质纳米粒子
CN107879960A (zh) * 2013-03-08 2018-04-06 诺华股份有限公司 用于传递活性成分的脂质和脂质组合物
WO2017201349A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Modernatx, Inc. Polynucleotides encoding citrin for the treatment of citrullinemia type 2

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12478669B1 (en) 2024-05-27 2025-11-25 Hangzhou Tianlong Pharmaceutical Co., Ltd. Herpes zoster mRNA vaccine, preparation method therefor, and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN116535381A (zh) 2023-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114957027B (zh) 一种阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN116082275B (zh) 一种脾脏中高表达的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN116375592B (zh) 长效低毒的新型阳离子脂质化合物及其组合物
CN115784921B (zh) 肝外靶向高效低毒的阳离子脂质化合物及其组合物
CN115677518B (zh) 用于递送核酸的可电离阳离子脂质化合物和组合物及用途
CN116178193B (zh) 高效低毒且稳定性表达的阳离子脂质化合物及其组合物
CN116535381B (zh) 具有五元环缩醛结构的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN120309564A (zh) 靶向免疫细胞的可电离阳离子脂质、包含其的组合物及用途
CN117229160B (zh) 三酯类阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN120842107B (zh) 乙二胺结构类型脾靶向的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN118388360B (zh) 含有苯环结构的长效脾靶向阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN118184538B (zh) 一种肺部高表达的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN120483890B (zh) 多叔胺多尾链可电离阳离子脂质、包含其的组合物及用途
AU2022434120B2 (en) Cationic lipid compound, composition containing same and use thereof
HK40081633B (zh) 长效低毒的新型阳离子脂质化合物及其组合物
CN120842107A (zh) 乙二胺结构类型脾靶向的阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN120590288B (zh) 多胺基、多羟基可电离阳离子脂质、包含其的组合物及用途
HK40081634B (zh) 肝外靶向高效低毒的阳离子脂质化合物及其组合物
HK40070870B (zh) 一种阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
CN120923406A (zh) 氨基甲酸酯类化合物及其构建的脂质纳米颗粒、药物组合物和用途
HK40078402B (zh) 用於递送核酸的可电离阳离子脂质化合物和组合物及用途
HK40078402A (zh) 用於递送核酸的可电离阳离子脂质化合物和组合物及用途
HK40070870A (zh) 一种阳离子脂质化合物、包含其的组合物及用途
HK40088757B (zh) 高效低毒且稳定性表达的阳离子脂质化合物及其组合物
HK40088757A (zh) 高效低毒且稳定性表达的阳离子脂质化合物及其组合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40092608

Country of ref document: HK