一種化合物的細胞透膜的方法
【專利摘要】本發明公開了一種化合物的細胞透膜的方法，包括如下步驟：（1）取原料：化合物以及DNA或RNA；（2）連接：將所述化合物與DNA或RNA連接，得到分子結合體；（3）轉運：用基因轉運方法，將步驟（2）得到的分子結合體轉運至細胞內，即可。本發明還公開了一種用于跨膜轉運的分子結合體的結構和合成方法。本發明方法有效地解決了化合物透膜性差的問題，使得化合物進入細胞內對其靶標進行作用，從而提供了一種新型的給藥方式。本發明可以用于透膜性差的藥物的臨床治療，極大提高潛在藥物的數量，使得許多因透膜性差而被淘汰的藥物的臨床應用成為可能，并且可以用于藥物細胞內未知靶標的捕獲與靶標機理研究，極大縮短藥物研發過程，應用前景良好。
【專利說明】一種化合物的細胞透膜的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化合物的細胞透膜的方法。
【背景技術】
[0002]對于部分細胞內的藥物靶標，小分子藥物需要穿過細胞膜與相關的靶點相結合從而顯示出生物活性。由于細胞膜自身的結構特點，導致分子量大，分子極性大或容易帶電荷的小分子難以穿過細胞膜到達生物靶點，也無法產生相關的活性。部分在分子水平的生物測試中顯示出良好活性的小分子，卻無法在細胞水平顯示出生物活性，一個重要的原因就是小分子自身無法通過細胞膜。如何提高小分子的透膜性能是解決此類問題的關鍵。
[0003]現有的提高小分子藥物透膜性能的方法是直接對小分子進行修飾，比如做成前藥，或者是選擇用其他材料作為載體將小分子帶入細胞，比如納米材料，細胞穿膜肽(cell-penetrating peptides, CPPs)等。但是,對小分子本身的修飾風險較高,可能無法保持小分子本身的活性【Journal of Medicinal Chemistry, 2002,45，4443-4459】。而傳統的載體存在著操作較為復雜，成本高，轉運效率對不同藥物分子差異大，復合物穩定性差或者轉運材料本身具有細胞毒性等不足【Drug Discov Today Technol49_55】。因此,尋找一種操作簡便，轉運效率高，最大限度保持小分子化合物活性并且安全無毒的小分子化合物透膜方式，對藥物早期研究和臨床治療開發都具有重要意義。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明提供了一種化合物的細胞透膜方法，并且提供了一種如結構式I的跨膜轉運的分子結合體及其合成方法。
[0005]本發明化合物的細胞透膜方法，包括如下步驟:
[0006](I)取原料:化合物以及DNA或RNA ；
[0007](2)連接:將所述化合物與DNA或RNA連接，得到如圖1所示的分子結合體；
[0008](3)轉運:用基因轉運方法，將步驟(2)得到的分子結合體轉運至細胞內，即可。
[0009]步驟(1)中，所述化合物的分子量為100~4000Da的小分子化合物或多肽。
[0010]步驟(1)中，所述DNA或RNA為長度不小于5個堿基或堿基對的任意序列。
[0011]在一個具體的實施方式中，和化合物連接的DNA或RNA可以為:5bp的polyA、19bp的的polyA,38bp的polyA、19bp的單鏈隨機序列或19bp的雙鏈隨機序列。
[0012]步驟(1)中，所述DNA或RNA為單鏈或者雙鏈。所述DNA或RNA的鏈端或鏈中共價鍵結合零個或多個標記。所述標記為熒光或同位素。
[0013]步驟(2)中，化合物與DNA或RNA通過連接臂連接。所述連接臂為任意能夠修飾化合物和DNA/RNA的飽和與非飽和的共價基團連接而成。
[0014]步驟(3)中，所述基因轉運方法是陽離子脂質體轉染法、磷酸鈣法轉染法、納米顆粒轉染法或電穿孔轉染法以及其他能夠將核酸轉運至細胞內的技術手段。
[0015]所述“基因轉運”是指使用物理、化學或者生物方法將核酸轉移到細胞內的過程。
[0016]一種分子結合體，其結構式如下:
[0017]XlinkerDNA/RNA
[0018]式I
[0019]其中，X為難以透過細胞膜的化合物，linker為X與DNA或RNA之間的連接臂。
[0020]所述化合物的分子量為100~4000Da的小分子或多肽。
[0021 ]所述DNA或RNA為長度不小于5個堿基或堿基對的任意序列。
[0022]所述DNA或RNA為單鏈或者雙鏈。
[0023]所述DNA或RNA的鏈端或鏈中共價鍵結合零個或多個標記。
[0024]所述標記為熒光或同位素。
[0025]所述連接臂為任意能夠修飾化合物和DNA/RNA的飽和與非飽和的共價基團連接--? 。
[0026]在一個具體的實施方式中，本發明制備的分子結合體的結構式可以是如下四種的任意一種:
[0027]
【權利要求】
1.一種化合物的細胞透膜方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)取原料:化合物以及DNA或RNA； (2)連接:將所述化合物與DNA或RNA連接，得到分子結合體； (3)轉運:用基因轉運方法，將步驟(2)得到的分子結合體轉運至細胞內，即可。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中，所述化合物的分子量為100~4000Da的小分子化合物或多肽。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中，所述DNA或RNA為長度不小于5個堿基或堿基對的任意序列。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中，所述DNA或RNA為單鏈或者雙鏈。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于:所述DNA或RNA的鏈端或鏈中共價鍵結合零個或多個標記。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于:所述標記為熒光或同位素。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，化合物與DNA或RNA通過連接臂連接。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于:所述連接臂為任意能夠修飾化合物和DNA/RNA的飽和與非飽和的共價基團連接而成。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)中，所述基因轉運方法是陽離子脂質體轉染法、磷酸鈣法轉染法、納米顆粒轉染法或電穿孔轉染法以及其他能夠將核酸轉運至細胞內的技術手段。
10.一種分子結合體，其特征在于:其結構式如下:
XlinkerDNA/RNA 式1 其中，X為難以透過細胞膜的化合物，linker為X與DNA或RNA之間的連接臂。
11.根據權利要求10所述的分子結合體，其特征在于:所述化合物的分子量為100~4000Da的小分子化合物或多肽。
12.根據權利要求10所述的分子結合體，其特征在于:所述DNA或RNA為長度不小于5個堿基或堿基對的任意序列。
13.根據權利要求10所述的分子結合體，其特征在于:所述DNA或RNA為單鏈或者雙鏈。
14.根據權利要求13所述的分子結合體，其特征在于:所述DNA或RNA的鏈端或鏈中共價鍵結合零個或多個標記。
15.根據權利要求14所述的分子結合體，其特征在于:所述標記為熒光或同位素。
16.根據權利要求10所述的分子結合體，其特征在于:所述連接臂為任意能夠修飾化合物和DNA/RNA的飽和與非飽和的共價基團連接而成。
【文檔編號】C12N15/87GK104178515SQ201410215015
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2013年5月21日
【發明者】李進, 楊本艷姿, 竇登峰, 葛嘯虎, 宋宏梅, 萬金橋, 張艷, 胡曉, 王星, 馮靜超, 鐘國慶 申請人:成都先導藥物開發有限公司