一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用，该MOFs纳米药物载体包括MOFs纳米粒子、红细胞膜，所述MOFs纳米粒子的孔隙上装载有硼酸，所述MOFs纳米粒子外部包裹红细胞膜，该MOFs纳米药物载体采用水热法合成，反应条件温和，合成效率高，且粒径均匀，单一分散性好，载药量高，具有良好荧光成像能力和高的生物相容性，可作为抗肿瘤药物载体。

【技术实现步骤摘要】
一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用
本专利技术属于化学与生物医学领域，具体涉及一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用。
技术介绍
虽然癌症的治疗方法在不断进步，但依于抗癌药物的治疗仍然是当前临床癌症诊疗的主要手段，目前，由于许多药物的活性成分在生理状况下不稳定、溶解度低、毒副作用大，导致现在许多抗癌药物的药效以及治疗效果不如预期，而且还会对正常组织造成不可逆的伤害。因此许多抗癌药物并不适合直接给药方式，需要利用合适的药物载体在各组织和细胞进行药物传递，从而达到减少给药次数，优化疗程，减少药物副作用以及降低病人痛苦，增加病人依从性的效果。在肿瘤及癌症治疗中，硼酸及其衍生物发挥重要作用，但因为硼酸具有水溶性差、毒性高、靶向性差的特点，当前的含硼药物不适合直接给药方式，需要利用合适的药物载体进行药物传递，实现药物在癌症部位的释放，从而达到高效治疗的效果。另外，硼酸在水中的溶解性与温度正相关，这使脂质体、微乳液、固体脂质纳米粒等热稳定性差的纳米载体对硼酸的装载效率低下，因此，需设计、构建合适的药物载体材料。由于纳米材料在肿瘤部位具有高渗透长滞留(EPR)效应，许多纳米药物载体已经成功应用于临床，纳米载药技术已成为当前药物发展的重要方向之一。近几十年来新兴的金属一有机框架材料(MOFs)具有载药量高、生物相容性好，易于化学修饰等特点，符合理想药物载体材料的要求。另外，卟啉类化合物素有“生命色素”之称，具有生物安全性高、肿瘤组织亲和性好、易有效清除以及低副作用等特点，同时其具有独特的光学性质，活跃于癌症的光动力治疗研究领域，卟啉MOFs在生物医疗领域的应用也引起大家的广泛关注。目前，虽然关于卟啉MOFs作为药物载体的研究表明这些材料已经处于临床前期水平，但在药物运载的应用领域，传统MOFs依旧存在不足，如：(1)MOFs材料的毒性评价存在争议，单单选用生物亲和的金属和有机配体不能完全保证材料一定安全；(2)靶向性与功能性不足，对于药物载体而言，除了具有药物装载的能力之外，对病变组织的靶向性和诊断能力是实现诊疗一体化的关键，有助于合理制定治疗方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用，该MOFs纳米药物载体采用水热法合成，反应条件温和，合成效率高，且粒径均匀，单一分散性好，其稳定性好，载药量高，具有高的生物相容性及良好的荧光成像能力，可用于制备抗肿瘤药物载体。本专利技术为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体，包括MOFs纳米粒子、红细胞膜，所述MOFs纳米粒子的孔隙上装载有硼酸，所述MOFs纳米粒子外部包裹红细胞膜。优选的，所述MOFs纳米粒子的粒径为102±0.3nm。优选的，包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子的粒径为116±0.3nm。上述一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：(1)制备卟啉锆基MOFs纳米粒子：将5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉、八水合氯化氧锆和苯甲酸经超声溶解于DMF溶液中，然后将反应溶液加热至80～100℃，并搅拌5～8h，反应完成后冷却至室温，并离心处理，收集棕色纳米颗粒，再用DMF溶液洗涤至少2次，即得到卟啉锆基MOFs纳米粒子；(2)装载硼酸药物载体：首先将硼酸溶解于沸水中，然后将卟啉锆基MOFs纳米粒子加入沸水中并超声混匀，将混合物在黑暗中回流，反应结束后趁热离心，弃掉上清，再用沸水洗涤离心至少2次，得到装载有硼酸的卟啉锆基MOFs纳米粒子；(3)提取自体红细胞膜；(4)包覆红细胞膜：将装载有硼酸的卟啉锆基MOFs纳米粒子溶于PBS配制成MOFs纳米粒子溶液，将红细胞膜溶液与MOFs纳米粒子溶液混合，并用水相多孔滤头挤出至少15次，将得到的混合溶液经冷冻干燥，即得到红细胞膜包覆的载有硼酸的卟啉锆基MOFs纳米粒子。优选的，所述步骤(3)提取红细胞膜的步骤为：利用大鼠心脏血液，将其离心，吸取上层清液、中间白细胞和血小板层，将下层血细胞用等渗PBS吹散混匀，再重复离心洗涤，将沉淀得到的红细胞用低渗Tris-HCl缓冲液稀释，放置于冰箱内，并每隔3h离心换液一次，至上清液无明显红色后，再用低渗Tris-HCl缓冲液离心洗涤，至下层沉淀为粉红色，上层清液无色透明，即得到纯净的红细胞膜碎片。优选的，所述步骤(1)中5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉、八水合氯化氧锆和苯甲酸的质量比为1:3:28，所述步骤(2)中硼酸与卟啉锆基MOFs纳米粒子的质量比为400:1。优选的，所述步骤(4)中MOFs纳米粒子溶液与红细胞膜溶液的浓度均为1mg/mL。本专利技术的另一目的是提供一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体在制备抗肿瘤药物载体中的应用。优选的，所述应用包括在高温环境中装载药物。优选的，所述应用包括荧光成像与药物追踪。本专利技术的有益效果是：(1)该红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体采用水热法合成，制备方法简单，反应条件温和，合成效率高，成本低，有利于大规模生成，且粒径均匀，包覆红细胞膜后粒径为116±0.3nm，单一分散性好；(2)具有良好热稳定性，在沸水环境中仍可以保持结构稳定，能够在高温环境中装载药物，且载药量高，硼酸装载率达到45wt％；(3)具有荧光成像能力，可以对药物的体内过程及代谢进行追踪，且能靶向作用于肿瘤细胞。(4)表面包覆有自体红细胞膜，提高了免疫逃逸性，提高了生物相容性，避免了副作用的发生。附图说明图1是卟啉锆基MOFs纳米粒子的TEM图；图2是外部包裹有红细胞膜的卟啉锆基MOFs纳米粒子的TEM图；图3是红细胞膜包裹前后的水合粒径分布变化图；图4是经过步骤(1)、(2)、(4)后的Zeta电位变化图；图5是MOFs纳米粒子装载硼酸前后的紫外吸收光谱图；图6是MOFs纳米粒子装载硼酸前后的红外吸收光谱图；图7是MOFs纳米粒子装载硼酸前后的SEM图；图8是MOFs纳米粒子的荧光光谱图；图9是包裹红细胞膜MOFs纳米粒子、未包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子与人脐静脉内皮细胞共培养的CLSM检测图；图10是包裹红细胞膜与未包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子的溶血率对比图；图11是包裹红细胞膜与未包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子的溶血试验照片；图12是包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子与人脐静脉内皮细胞、脑胶质瘤细胞共培养的CLSM图。具体实施方式本专利技术提供了一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例是以大鼠为研究对象，对红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体，其特征在于，包括MOFs纳米粒子、红细胞膜，所述MOFs纳米粒子的孔隙上装载有硼酸，所述MOFs纳米粒子外部包裹红细胞膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体，其特征在于，包括MOFs纳米粒子、红细胞膜，所述MOFs纳米粒子的孔隙上装载有硼酸，所述MOFs纳米粒子外部包裹红细胞膜。


2.根据权利要求1所述的一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体，其特征在于，所述MOFs纳米粒子的粒径为102±0.3nm。


3.根据权利要求2所述的一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体，其特征在于，包裹红细胞膜的MOFs纳米粒子的粒径为116±0.3nm。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种红细胞膜包覆的MOFs纳米药物载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备卟啉锆基MOFs纳米粒子：将5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉、八水合氯化氧锆和苯甲酸经超声溶解于DMF溶液中，然后将反应溶液加热至80～100℃，并搅拌5～8h，反应完成后冷却至室温，并离心处理，收集棕色纳米颗粒，再用DMF溶液洗涤至少2次，即得到卟啉锆基MOFs纳米粒子；
(2)装载硼酸药物载体：首先将硼酸溶解于沸水中，然后将卟啉锆基MOFs纳米粒子加入沸水中并超声混匀，将混合物在黑暗中回流，反应结束后趁热离心，弃掉上清，再用沸水洗涤离心至少2次，得到装载有硼酸的卟啉锆基MOFs纳米粒子；
(3)提取自体红细胞膜；
(4)包覆红细胞膜：将装载有硼酸的卟啉锆基MOFs纳米粒子溶于PBS配制成MOFs纳米粒子溶液，将红细胞膜溶液与MOFs纳米粒子溶液混合，并用水相多孔滤头挤出至少15次，将得到的混合溶液经冷冻干燥，即得到红细胞膜包覆的载有硼酸的卟啉锆基M...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢更妹，王志杰，李娟，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11