一种仿生二元协同纳米载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种仿生二元协同纳米载体及其制备方法与应用。所述的仿生二元协同纳米载体包括红细胞膜和包覆于红细胞膜内的葡萄糖氧化酶和载铁铁蛋白纳米粒子，以及在所述的红细胞膜表面嵌入或内部包载光敏剂；实现肿瘤饥饿治疗与化学动力学治疗的连锁刺激响应性协同，利用红细胞膜的生物亲和性以及靶向分子肿瘤靶向，使两种酶随载体输送到机体的靶向位点，通过肿瘤处808nm近红外光照破膜实现精确给药，有效解决了耐药性问题，并显著降低因药物施用造成的系统毒性，有效避免在体内循环过程中对其他正常组织产生损伤。本发明专利技术还提供了所述的仿生二元协同纳米载体的制备方法，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生二元协同纳米载体及其制备方法与应用
本专利技术涉及纳米医药
，具体涉及一种仿生二元协同纳米载体及其制备方法与应用。
技术介绍
肿瘤化疗是临床治疗癌症的最重要的技术手段之一，但目前疗法本身存在两项技术难题需要解决。首先，如何实现药物体内的长效循环以及对癌细胞的特异性输送是提高药效及降低毒副作用的关键；其次，化疗诱导产生的癌细胞抗药性是导致化疗效果不佳的重要因素。基于目前的现状，针对肿瘤治疗的药物载体设计与构建显示出至关重要的地位。肿瘤治疗中药物载体的构建有两个重要的方面，其一是降低对正常组织的损害，即在体内传输过程中保持长循环，同时能够靶向化肿瘤组织；其二是提高抗肿瘤效果，即到达肿瘤组织后能够快速地释放所负载的药物，使其发挥治疗的目的。利用仿生技术构建出具有性能优异的药物载体，为肿瘤治疗提供了更加广阔的前景。加州大学张良方教授课题组首次尝试用来源于天然红细胞的细胞膜对纳米颗粒进行包覆，并成功地提升了纳米颗粒体系循环能力。紧接着，利用天然细胞膜包覆纳米粒子-细胞膜仿生纳米载体系统，以其优良的生物相容性和免疫逃逸的特征，被广泛用于各种生物医学方面的应用研究。Q.Hu等(Q.Hu,W.Sun,C.Qian,C.Wang,H.N.Bomba,Z.Gu.Adv.Mater.2015,27,7043.)利用血小板膜所包覆的纳米内核是酸敏交联的纳米凝胶，在肿瘤细胞溶酶体微酸环境下发生酸敏刺激响应性的释放药物，由于小分子药物可通过半透膜，所以此种药物载体被成功地用于肿瘤的治疗；该技术采用的是生物膜药物递送，使用阿霉素(DOX)作为治疗药物，由于阿霉素是小分子药物，可以直接通过血小板膜，无需破膜。但DOX作为一种化疗药物，对人体正常组织也会产生较大的毒性，长期使用会产生耐药性，降低治疗效果。专利CN106943378A公开了一种红细胞膜包封聚酯类载三氧化二砷(ATO)纳米粒及其制备方法，所述纳米粒以红细胞膜为外壳，聚酯类材料为核心；所述聚酯类材料负载有三氧化二砷。该制备的纳米粒粒径在200nm左右，形状圆整，分布均匀，且具有清晰的壳-核结构；且稳定性良好，不会引起红细胞溶血和凝集，可用于静脉注射。该递药系统与游离药物相比具有显著的缓释作用，可以解决三氧化二砷静脉注射后，血药浓度快速升高的问题，因3～400nm大小物质一般不会从肾脏或排异系统排出，有利于在血液系统的循环，达到被动靶向的效果，有利于减小毒性药物的血药浓度，从而减轻毒性，为毒性抗肿瘤药物制剂的开发提供了新的策略。但三氧化二砷即俗称的砒霜，对人体具有一定毒性，虽然红细胞膜包封的三氧化二砷虽然可以减轻毒性，但是仍然会对正常组织产生一定损伤。目前，癌症化疗药物在体内循环过程中对正常组织产生一定损伤及耐药性等问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，解决现有癌症化疗药物在体内循坏过程中对正常组织会产生一定损伤的问题，提供一种仿生二元协同纳米载体，该纳米载体将产生连锁刺激响应性的二元协同治疗，通过产生的羟基自由基进行治疗，不会产生耐药性，对正常组织无毒性，同时有效避免在体内循环过程中对其他正常组织产生损伤。本专利技术的另一目的在于提供所述的仿生二元协同纳米载体的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供所述的仿生二元协同纳米载体的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种仿生二元协同纳米载体，包括红细胞膜(RBC)和包覆于红细胞膜内的葡萄糖氧化酶(GOD)和载铁铁蛋白纳米粒子(M-HFn)，以及在所述的红细胞膜表面嵌入或内部包载(包载入膜内)的光敏剂。该仿生二元协同纳米载体上的光敏剂可经近红外光照射产生单线态氧破坏红细胞膜的完整性，从而释放所述的葡萄糖氧化酶和载铁铁蛋白纳米粒子。所述的光敏剂优选为ICG或DIR中的至少一种。具体的，DIR为表面嵌入红细胞膜，ICG为进入红细胞膜内。所述的红细胞膜优选为人O型血红细胞膜。所述的载铁铁蛋白纳米粒子通过如下制备方法制得：在惰性气氛下，将人去铁铁蛋白与脱气NaCl溶液混合在65℃±3℃下反应，然后同时恒速加入pH8±1的脱气硫酸亚铁铵、脱气过氧化氢溶液与NaOH溶液，反应至少持续5min，加入柠檬酸钠；超滤离心或透析，制得所述的载铁铁蛋白纳米粒子。所述的人去铁铁蛋白可通过基因工程技术制备或通过市售途径购买得到。所述的仿生二元协同纳米载体表面还可以连接靶向分子，进一步实现靶向。所述的靶向分子优选为Angiopep-2、RGD多肽、叶酸、整合素、新生血管靶向肽中的至少一种。所述的仿生二元协同纳米载体的制备方法，包括如下步骤：当光敏剂内部包载于红细胞膜时，将光敏剂、葡萄糖氧化酶、载铁铁蛋白纳米粒子充分溶解后，加入到红细胞膜的低渗溶液中，混匀并静置，使光敏剂、葡萄糖氧化酶、载铁铁蛋白纳米粒子充分低渗进入膜内，离心、洗涤，得到红细胞血影悬浮液，将红细胞血影悬浮液依次通过400nm，200nm，100nm或50nm脂质体制备仪器反复挤压成型，即得所述的仿生二元协同纳米载体；或者，当光敏剂嵌入红细胞膜表面时，将葡萄糖氧化酶、载铁铁蛋白纳米粒子充分溶解后，加入到红细胞膜的低渗溶液中，混匀并静置，使葡萄糖氧化酶、载铁铁蛋白纳米粒子充分低渗进入膜内，离心、洗涤，得到包载了葡萄糖氧化酶、载铁铁蛋白纳米粒子的红细胞膜溶液，然后加入光敏剂混合后常温孵育，离心，洗涤，得到红细胞血影悬浮液，将红细胞血影悬浮液依次通过400nm，200nm，100nm或50nm脂质体制备仪器反复挤压成型，即得所述的仿生二元协同纳米载体。当所述的仿生二元协同纳米载体表面还连接靶向分子时，则将所述的仿生二元协同纳米载体与靶向分子混合孵育，即得所述的靶向化的仿生二元协同纳米载体。所述的仿生二元协同纳米载体作为载体材料或制备靶向药物中的应用。所述的仿生二元协同纳米载体通过近红外定点光照，实现在肿瘤部位破膜释放出其所包载的葡萄糖氧化酶(GOD)和载铁铁蛋白纳米粒子。所述的近红外定点光照优选为808nm近红外激光定点光照。本专利技术构建了“连锁刺激响应型仿生二元协同纳米载体”系统，简称“仿生协同载体”(如图1所示)。该载体采用内源性的“红细胞膜”包覆“葡萄糖氧化酶”和“仿生过氧化物酶—载铁铁蛋白纳米粒子”，用于肿瘤诊疗一体化。首先，将靶向化的仿生协同载体注射入体内后，实时核磁共振显影定位肿瘤组织，然后采用近红外光照射促使载体红细胞膜表面嵌入或内部包载的光敏剂产生单线态氧破坏膜的完整性，从而释放两种酶。接着在肿瘤微环境中，将以丰富的特征性内源性物质，“葡萄糖”(Glucose)和“过氧化氢”(H2O2)，作为肿瘤治疗的研究对象，完成“体内的连锁反应”。即由“葡萄糖氧化酶”将“葡萄糖”氧化成“葡萄糖酸”(简称“肿瘤饥饿治疗”)和“过氧化氢”，接着通过“铁蛋白纳米粒子”催化“过氧化氢”产生“羟基自由基”，类似于强氧化反应-“芬顿”(Fenton)反应，进而“羟基自由基”杀灭肿瘤细胞(简称“化学动力学治疗”)。本专利技术设计的“仿生协同载体”将产生连锁刺激响应性的二元协同治疗，有望克服肿瘤治疗中一些难以逾越的障碍，获得更好的治疗效果，所采用的人O型血红细胞膜适用于各种血型的病人，具有大规模产业化生产的潜力，通过酶进行治疗不仅不产生抗药性，还可以显著降低因药物施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生二元协同纳米载体，其特征在于：包括红细胞膜和包覆于红细胞膜内的葡萄糖氧化酶和载铁铁蛋白纳米粒子，以及在所述的红细胞膜表面嵌入或内部包载的光敏剂。

【技术特征摘要】
1.一种仿生二元协同纳米载体，其特征在于：包括红细胞膜和包覆于红细胞膜内的葡萄糖氧化酶和载铁铁蛋白纳米粒子，以及在所述的红细胞膜表面嵌入或内部包载的光敏剂。2.根据权利要求1所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于：所述的光敏剂为ICG或DIR中的至少一种。3.根据权利要求2所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于：ICG为红细胞膜内部包载；DIR为表面嵌入红细胞膜。4.根据权利要求1～3任一项所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于：所述的红细胞膜为人O型血红细胞膜。5.根据权利要求1所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于，所述的载铁铁蛋白纳米粒子通过如下制备方法制得：在惰性气氛下，将人去铁铁蛋白与脱气NaCl溶液混合在65℃±3℃下反应，然后同时恒速加入pH8±1的脱气硫酸亚铁铵、脱气过氧化氢溶液与NaOH溶液，反应至少持续5min，加入柠檬酸钠；超滤离心或透析，制得所述的载铁铁蛋白纳米粒子。6.根据权利要求1～5任一项所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于：所述的仿生二元协同纳米载体表面连接靶向分子。7.根据权利要求6所述的仿生二元协同纳米载体，其特征在于：所述的靶向分子为Angiopep-2、RGD多肽、叶酸、整合素、新生血管靶向肽中的至少一种。8.权利要求1～5任一项所述的仿生二元协同纳米载...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴箭，阮淼亮，薛巍，宋镕光，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44