一种细胞膜修饰纳米碳球材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种药物筛选材料，尤其涉及一种由细胞膜修饰的纳米碳球材料，及其用于中药有效成分筛选的应用研究。一种细胞膜修饰纳米碳球材料，该细胞膜修饰纳米碳球材料由细胞膜修饰纳米碳球制得。该材料具有较好的吸附能力，既能够发挥细胞膜色谱的选择性保留作用，又可以极大提高对活性成分的吸附量，为进一步药理活性验证提供实验基础。

Cell membrane modified nano carbon ball material, preparation method and application thereof

The invention relates to a drug screening material, in particular to a nano carbon ball material modified by a cell membrane and its application in the screening of effective components of Chinese medicine. The invention relates to a cell membrane modified nano carbon ball material, wherein the cell membrane modified nano carbon ball material is prepared by modifying nano carbon spheres with a cell membrane. The material has good adsorption capacity, can not only play a selective role in the retention of cell membrane chromatography, but also greatly increase the amount of adsorption of active components, which provides an experimental basis for further pharmacological activity testing.

【技术实现步骤摘要】
一种细胞膜修饰纳米碳球材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种药物筛选材料，尤其涉及一种由细胞膜修饰的纳米碳球材料，及其用于中药有效成分筛选的应用研究。
技术介绍
中药有效成分的筛选是创新性药物研究的源头性工作。由于中药作用的整体性、中药化学成分和作用机制的复杂性，中药药效物质基础的研究抑制进展缓慢，成为制约中药现代化进程的瓶颈之一。长期以来，中药有效成分的筛选基本借鉴了天然产物活性成分研究的思路，即对中药化学成分进行分离、鉴定，再利用药理模型进行生物活性分析，或者利用药理模型对中药进行活性跟踪、分离和结构鉴定。这些传统的中药有效成分筛选思路已经不能真实反应中药多成分、多靶点和整合作用的特点。因此，中药现代化研究亟需寻找适用于中药复杂体系的新研究策略。细胞膜分离材料是将细胞膜键合到固定相表面的一种生物色谱分离材料，具有细胞膜的生物活性，使得中药复杂体系不需要传统的提取步骤，就能在细胞膜分离材料上实现活性识别过程，具有多组分-多靶标亲和能力。目前，仅有细胞膜色谱技术使用细胞膜分离材料，都采用大孔硅胶作为细胞膜的载体，即细胞膜-硅胶材料。细胞膜色谱技术为中药的活性成分筛选提供了一种新的思路和手段，但由于如下缺点：（1）中药成分浓度差异较大，但细胞膜-硅胶材料的吸附容量很低，容易饱和吸附高浓度成分，而难以识别大多数低浓度有效成分；（2）操作复杂。目前细胞膜固定相只用于色谱柱中，需要定制特殊规格的色谱柱空管，进行复杂的色谱填料装填过程，才能用于色谱研究。该过程需要的设备较多，手续繁杂，不利于细胞膜分离材料的普及。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的第一个目的是提供一种细胞膜修饰纳米碳球材料，该材料具有较好的吸附能力，既能够发挥细胞膜色谱的选择性保留作用，又可以极大提高对活性成分的吸附量，为进一步药理活性验证提供实验基础。本专利技术的第二个目的是提供上述的细胞膜修饰纳米碳球材料的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供上述的细胞膜修饰纳米碳球材料的应用。为了实现上述的第一个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种细胞膜修饰纳米碳球材料，该细胞膜修饰纳米碳球材料由细胞膜修饰纳米碳球制得。作为优选，该细胞膜修饰纳米碳球材料由纳米碳球加入细胞膜悬液进行反应制得，所述的纳米碳球与细胞膜悬液的质量比为0.005~0.2:1~100。作为优选，所述的纳米碳球选用富勒多聚糖微球。作为优选，所述的细胞膜选用生物组织细胞膜或生物细胞细胞膜。为了实现上述的第二个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种制备上述的细胞膜修饰纳米碳球材料的方法，该方法包括以下的步骤：取纳米碳球材料，加入细胞膜悬液，所述的纳米碳球材料与细胞膜悬液的质量比为0.005~0.2:1~100；涡旋振荡5-100min，静置10-30h；5000-10000rpm离心10-30min，沉淀用0.5-50mL缓冲盐溶液或生理盐水洗涤，制备成细胞膜修饰纳米碳球材料。作为优选，所述的纳米碳球的制备方法包括以下的步骤：称取1-10g葡萄糖，溶解于20-1000ml蒸馏水中，搅拌5-30分钟，将葡萄糖溶液转入内衬聚四氟乙烯的水热釜中，将水热釜放到电热恒温鼓风干燥箱中，在100-300℃的恒温条件下水热反应2-20h；然后自然冷却至室温，得到棕色悬浊液，离心收集产生的碳球，分别用去离子水和无水乙醇洗涤2~3遍，最后烘干，即得到纳米碳球。作为优选，所述的细胞膜悬液的制备方法包括以下的步骤：取0.2-10g动物组织，洗净残余血液，用滤纸吸干，研碎，用5-30倍体积的缓冲盐溶液或生理盐水制备匀浆，2层纱布过滤，滤液5000-20000rpm离心10-60min；沉淀反复匀浆2次，收集3次离心后的上清液，5000-20000rpm离心10-60min，弃上清，沉淀用缓冲盐溶液或生理盐水冲洗两次，每次均5000-20000rpm离心10-60min，最后得沉淀；将10-100mg沉淀用1-10mL生理盐水混悬，既得细胞膜悬液。作为优选，所述的细胞膜悬液的制备方法包括以下的步骤：取0.1-0.5%胰酶蛋白消化密度为104-108的细胞，将细胞悬液在500-10000rpm离心10-30min，沉淀加入1-20mL的生理盐水，超声100-500W处理10-60min，取部分上清液在倒置显微镜下观察证实其已经破膜，5000-20000rpm离心10-60min，弃上清，最后得沉淀。将10-100mg沉淀用1-10mL生理盐水混悬，既得细胞膜悬液。为了实现上述的第三个目的，本专利技术采用了以下的技术方案：上述的细胞膜修饰纳米碳球材料作为分散固相萃取材料。一种中药有效成分的筛选方法，该方法包括以下的步骤：1）吸附取含有5-200mg细胞膜纳米碳球的缓冲盐溶液或生理盐水混悬液0.5-20mL，与0.001-10mL中药提取液涡旋混合1-10min；混合物10000-20000rpm离心10-30min，收集上清液；2）分析将上清液经0.22μm滤膜过滤后注入=分析仪器中，选择优化的分离条件，进行化学成分和含量分析；对比吸附前后中药提取物样品的化学成分和含量的改变，筛选得到有效成分群。本专利技术由于采用了上述的技术方案，采用葡萄糖水热条件下碳化得到的富勒多聚糖微球作为载体，外层含有大量亲水性基团，能够很好地吸附细胞膜，制备为细胞膜修饰的纳米碳球材料。该纳米碳球载体具有较好的吸附能力，既能够发挥细胞膜色谱的选择性保留作用，又可以极大提高对活性成分的吸附量，为进一步药理活性验证提供实验基础。该细胞膜修饰纳米碳球材料作为分散固相萃取材料，用于中药有效成分的筛选，其他采用细胞膜的分离材料在构造组成、工作原理上均与本专利技术存在明显差异。本专利技术由于采用了上述的实验装置及应用步骤，具有以下的特点：（1）材料吸附容量大目前的细胞膜硅胶材料的吸附容量很低，难以捕捉到低浓度有效成分。本专利技术采用纳米碳球作为载体，细胞膜作为功能涂层，制备为高吸附容量的药物筛选材料。中药的有效成分经细胞膜选择性透过后进入纳米碳球，纳米碳球将吸附大量有效成分，通过对比萃取前后的含量及种类就可以筛选出有效成分。（2）制作过程简便可控目前细胞膜固定相只用于色谱柱中，需要定制特殊规格的色谱柱空管，进行复杂的色谱填料装填过程，才能用于色谱研究。该过程需要的设备较多，手续繁杂，不利于细胞膜分离材料的普及。本专利技术采用的操作简单，能严格控制制作过程中的各个因素，吸附材料用量能够精准控制，结果重现性好，能够为中药复杂体系的有效成分筛选提供可靠的药物筛选装置。（3）方法科学合理目前的细胞膜色谱柱具有压力过高、操作复杂、成本过高等问题，限制了细胞膜色谱的应用推广。本专利技术是将细胞膜修饰的纳米碳球分散于中药提取液中进行操作，所用的涡旋装置和离心机是各类实验室常用的实验仪器，具有价格低廉、取材方便、操作简单的优点，容易操作，可用于绝大多数中药的有效成分筛选研究，并且可以重复多次使用，能够为减少有效成分筛选时间，降低实验费用，发挥积极的作用。（4）细胞膜可变应用前景良好本专利技术通过改变细胞膜种类获得不同选择性能的细胞膜纳米碳球材料，用于筛选具有不同药效的中药有效成分。纳米碳球是以葡萄糖为原料制备而成，具有很好的生物相容性，能够和大多数细胞膜有效结合，形成多种药物筛选固相萃取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞膜修饰纳米碳球材料，其特征在于：该细胞膜修饰纳米碳球材料由细胞膜修饰纳米碳球制得。

【技术特征摘要】
1.一种细胞膜修饰纳米碳球材料，其特征在于：该细胞膜修饰纳米碳球材料由细胞膜修饰纳米碳球制得。2.根据权利要求1所述的一种细胞膜修饰纳米碳球材料，其特征在于：该细胞膜修饰纳米碳球材料由纳米碳球加入细胞膜悬液进行反应制得，所述的纳米碳球与细胞膜悬液的质量比为0.005~0.2:1~100。3.根据权利要求1或2所述的一种细胞膜修饰纳米碳球材料，其特征在于：纳米碳球选用富勒多聚糖微球。4.根据权利要求1或2所述的一种细胞膜修饰纳米碳球材料，其特征在于：细胞膜选用生物组织细胞膜或生物细胞细胞膜。5.一种制备权利要求1~4任意一项权利要求所述的细胞膜修饰纳米碳球材料的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：取纳米碳球材料，加入细胞膜悬液，所述的纳米碳球材料与细胞膜悬液的质量比为0.005~0.2:1~100；涡旋振荡5-100min，静置10-30h；5000-10000rpm离心10-30min，沉淀用0.5-50mL缓冲盐溶液或生理盐水洗涤，制备成细胞膜修饰纳米碳球材料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于纳米碳球的制备方法包括以下的步骤：称取1-10g葡萄糖，溶解于20-1000ml蒸馏水中，搅拌5-30分钟，将葡萄糖溶液转入内衬聚四氟乙烯的水热釜中，将水热釜放到电热恒温鼓风干燥箱中，在100-300℃的恒温条件下水热反应2-20h；然后自然冷却至室温，得到棕色悬浊液，离心收集产生的碳球，分别用去离子水和无水乙醇洗涤2~3遍，最后烘干，即得到纳米碳球。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于细胞膜悬液的制备方法包括以下的步骤：取0.2-10g动物组织，洗净残余...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜妮，王绪平，吴人杰，寿旦，
申请(专利权)人：浙江省立同德医院，
类型：发明
国别省市：浙江,33