一种基于巨噬细胞的超声递送系统及其构建方法与应用技术方案

本发明专利技术属于生物材料制备技术领域，具体涉及一种基于巨噬细胞的超声递送系统及其构建方法与应用。本发明专利技术将负载声敏剂的四氧化三铁纳米粒作为初级载药载体，利用巨噬细胞的吞噬功能负载纳米药物，制备基于巨噬细胞的超声激活型二级递送系统。该系统具备良好的靶向性、高载药量、超声激活以及保留自身活性、表型与功能的特征，利用“特洛伊木马”效应在静脉注射后可以有效靶向到炎症目标区域。同时，在给予炎症目标区域超声波辐射后，能有效触发声敏药物产生强毒性自由基实现声动力治疗，起到对RA部位浸润的炎性细胞及增生滑膜细胞的彻底清除的目的，从根本上治疗类风湿关节炎。从根本上治疗类风湿关节炎。从根本上治疗类风湿关节炎。

【技术实现步骤摘要】
一种基于巨噬细胞的超声递送系统及其构建方法与应用


[0001]本专利技术属于生物材料制备
，具体涉及一种基于巨噬细胞的超声递送系统及其构建方法与应用。

技术介绍

[0002]类风湿关节炎（RA）是一种以侵蚀性关节炎为主要特征的自身免疫性疾病，其病理基础是滑膜炎；初期表现为手、足等小关节晨僵、肿胀、疼痛，后期可发展为关节畸形并致残。目前，RA的治疗主要集中于炎症反应阻断和免疫抑制，尚无针对浸润/驻留炎性细胞和增生滑膜细胞（FLSs）的治疗策略，免疫抑制剂虽有一定抑制效果，但由于毒副作用大、靶向性差，治疗效果有限。因此，亟需一种针对浸润/驻留炎性细胞和增生FLSs的精准递送及治疗系统，以改善RA的治疗效果。
[0003]精准递送及治疗系统应具有良好靶向性，可将药物精准递送至RA病变部位。尽管目前已经报道多种主动和被动靶向载体，但其在特异性方面仍需进一步加强。研究表明，纳米药物静脉注射进入血管后需要跨越多重生理屏障，特别是内皮网状系统（RES）的清除，导致纳米药物在炎症病变区域的分布极少。因此，由于RA部位的环境的复杂性与机体自身的保护机制，设计可精准靶向RA部位进行治疗的纳米载体极为困难，亟需一种新的靶向策略。
[0004]近年来，基于细胞的仿生递送策略已引起人们的关注，因为它们在药物递送系统中具有更好的优势。生物工程载体通常从亲代细胞继承特定的本能能力，或提供同源靶向能力；良好的生物相容性；作为源自活生物体的内源成分，在体内具有高安全性等。这些优势正在成为它们用作药物载体的绝佳条件。目前研究较多的生物工程载体有免疫细胞、干细胞和红细胞等。在RA发病过程中，炎性细胞包括巨噬细胞（Mφ）、T细胞和B细胞等免疫细胞的浸润是重要特征之一。普遍认为，这些浸润的炎症细胞来自于外周血，增生的FLSs可通过释放趋化因子将免疫细胞等募集到炎症部位。这其中，Mφ是被募集的细胞中较为重要的一类，也是TNF和IL
‑
1β最主要的来源。向炎症部位的募集，表明Mφ对RA具有良好的主动靶向性，尽管基于巨噬细胞的药物递送载体已有较多报道，但是目前尚未有对Mφ这一主动靶向载体的SDT进行系统的研究，近而为RA新型治疗方法做出有益尝试的报道。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于巨噬细胞的超声递送系统及其构建方法与应用。该递送系统具有高载药量和主动靶向性，克服巨噬细胞作为递送载体运载纳米药物时易受到细胞毒性影响，载药量低以及可控释药不显著等缺陷，实现高载药量和超声触发释药。同时，在RA部位给予超声照射后，药物能快速从载体中释放，并触发SDT，有效杀伤恶性增生的滑膜细胞与浸润的炎性细胞，最终实现药物RA部位精准递送。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种基于巨噬细胞的超声激活型递送系统。所述的递送系统以巨噬
细胞作为药物靶向递送载体，通过主动吞噬方式载入四氧化三铁纳米粒子和声敏剂形成的纳米粒子，实现炎症部位特异性的药物递送。
[0007]在其中的一些实例中，所述的巨噬细胞包括鼠源巨噬细胞，腹腔来源巨噬细胞或骨髓来源巨噬细胞。
[0008]优选的，所述鼠源巨噬细胞为RAW264.7。
[0009]在其中的一些实例中，所述的声敏剂为原卟啉IX（PPIX），竹红菌素B，血卟啉单甲醚，ATX
‑
70或血卟啉。优选的，声敏剂为原卟啉IX。
[0010]本专利技术还提供了一种基于巨噬细胞的超声激活型递送系统的制备方法，包括以下步骤：（1）将声敏剂溶于二甲基亚砜中作为有机相，四氧化三铁纳米粒子溶于去离子水中作为水相，两相混合避光搅拌过夜；离心至上清无色，收集沉淀得到纳米载体；（2）将巨噬细胞接种与纳米载体共同孵育，巨噬细胞主动吞噬纳米载体后洗涤，收集载药巨噬细胞得到基于巨噬细胞的超声激活型递送系统。
[0011]进一步地，步骤（1）中所述的声敏剂为原卟啉IX，竹红菌素B，血卟啉单甲醚，ATX
‑
70或血卟啉中的一种或多种。
[0012]步骤（2）中所述的巨噬细胞为鼠源巨噬细胞，腹腔来源巨噬细胞或骨髓来源巨噬细胞。
[0013]优选的，所述鼠源巨噬细胞为RAW264.7。
[0014]步骤（1）中所述有机相与水相的浓度比为3~5:1；所述有机相与水相的体积比为1:10~15。
[0015]步骤（1）中所述离心的速率为13000~20000 rpm，离心的时间为10~30分钟。
[0016]步骤（1）中所述纳米载体中声敏剂的浓度为30~50
µ
g
·
mL
‑1。
[0017]步骤（2）所述孵育的时间为4~6 h。
[0018]本专利技术还提供了上述基于巨噬细胞的超声激活型递送系统在制备治疗类风湿性关节炎的靶向药物中的应用。
[0019]本专利技术还提供了一种用于治疗类风湿性关节炎的药物和/或试剂，所述药物和/或试剂包括载药巨噬细胞。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将负载声敏剂的四氧化三铁纳米粒作为初级载药载体，利用巨噬细胞的吞噬功能负载纳米药物，制备基于巨噬细胞的超声激活型二级递送系统。该系统具备良好的靶向性、高载药量、超声激活以及保留自身活性、表型与功能的特征，利用“特洛伊木马”效应在静脉注射后可以有效靶向到炎症目标区域。同时，在给予炎症目标区域超声波辐射后，能有效触发声敏药物产生强毒性自由基实现声动力治疗（SDT），起到对类风湿关节炎（RA）部位浸润的炎性细胞及增生滑膜细胞的彻底清除的目的，从根本上治疗RA。本专利技术以四氧化三铁纳米粒子作为纳米载体，具有良好的生物相容性，其表面的介孔结构易于负载大量药物。同时，所用声敏剂易于化学修饰，无明显毒副作用，代谢快等优点；通过声敏剂介导的声动力治疗，实现声控药物释放，有效提高生物安全性、降低毒副作用，对机体正常组织损伤小。
附图说明
[0021]图1是制备的Fe3O4纳米载体的透射电镜图；图2是PPIX，Fe3O4纳米载体和Fe3O4
‑
PPIX纳米粒子的红外图谱对比图；图3是Fe3O4‑
PPIX纳米粒子在pH 7.4和pH 5.0介质中PPIX的累计释放图；图4是孵育后的巨噬细胞内PPIX负载情况对比图，**p < 0.01；图5是巨噬细胞对游离PPIX和Fe3O4
‑
PPIX纳米粒子的PPIX摄取情况对比图；图6是IL
‑
1β、IL
‑
6和TNF
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α因子水平变化结果图；图7是Fe3O4‑
PPIX纳米粒子对巨噬细胞的毒性结果图；图8是载药巨噬细胞Fe3O4‑
PPIX@M的活死细胞染色图；图9是载药巨噬细胞在含有FLSs生长介质中的迁移能力图；图10是载药巨噬细胞在超声条件下的药物释放及细胞毒性图；左图是药物释放图；右图是FLSs毒性图；图11是载药巨噬细胞的活体成像图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于巨噬细胞的超声激活型递送系统，其特征在于，所述的递送系统以巨噬细胞作为药物靶向递送载体，通过主动吞噬方式载入四氧化三铁纳米粒子和声敏剂形成的纳米粒子，实现炎症部位特异性的药物递送。2.根据权利要求1所述的所述的超声激活型递送系统，其特征在于，所述的巨噬细胞包括鼠源巨噬细胞，腹腔来源巨噬细胞或骨髓来源巨噬细胞。3.根据权利要求1所述的所述的超声激活型递送系统，其特征在于，所述的声敏剂为原卟啉IX，竹红菌素B，血卟啉单甲醚，ATX
‑
70或血卟啉。4.一种基于巨噬细胞的超声激活型递送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将声敏剂溶于二甲基亚砜中作为有机相，四氧化三铁纳米粒子溶于去离子水中作为水相，两相混合避光搅拌；离心至上清无色，收集沉淀得到纳米载体；（2）将巨噬细胞接种与纳米载体共同孵育，巨噬细胞主动吞噬纳米载体后洗涤，收集载药巨噬细胞得到基于巨噬细胞的超声激活型递送系统。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈松，赵凯，吴琳，戚雪勇，曹进，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：