一种基于植物外泌体的可注射水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物医药技术领域，具体涉及一种基于植物外泌体的可注射水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术基于植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠构成可注射水凝胶。一方面，植物外泌体的来源比较容易获得，提取步骤简单，成本低，产量大，与动物外泌体相比具有明显的优势。另一方面，植物外泌体自身既是安全低毒的载体，又是具有药理活性的治疗剂，实现了载体

【技术实现步骤摘要】
一种基于植物外泌体的可注射水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种基于植物外泌体的可注射水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]传统的纳米药物递送系统通常由药物和载体两部分组成，载药方式包括物理包埋、共价结合和分子间作用力等，这些载药方法大多面临着载体的生物相容性差和载药效率低的挑战。
[0004]外泌体是细胞分泌的纳米级细胞外囊泡，含有磷脂双分子层的生物膜结构和丰富的蛋白、核酸等内容物。外泌体来源天然，生物相容性良好，是一种安全低毒的药物递送载体，具有广阔的临床应用前景。目前对外泌体的研究主要集中于动物来源的外泌体，提取步骤包括从动物中分离外泌体和富集外泌体，存在着步骤复杂、提取周期长、成本高、产量低等问题。此外，外泌体的载药方式主要为基因工程、电穿孔、共孵育、超声、挤压等，难以同时保证高载药效率和外泌体结构、功能的完整性。因此，如何简化外泌体的提取过程，以及摆脱载药效率对外泌体类药物递送系统的约束成为推动外泌体发展的关键所在。
[0005]植物外泌体一般指植物细胞分泌的胞外囊泡，与动物外泌体具有相似的组成成分。与动物外泌体相比，植物外泌体具有来源容易获取、提取步骤相对简单、可量产、成本低等优势。另外，已有研究表明，植物外泌体自身既是安全低毒的载体，又可作为具有药理活性的治疗剂，有望实现载体
‑
药物的“二合一”。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术，本专利技术提供一种基于植物外泌体的可注射水凝胶及其制备方法和应用。本专利技术基于植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠构成可注射水凝胶。在植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠，构成Ca
2+
响应的原位可注射水凝胶，多孔层状的凝胶结构具有高效载药的潜力，可以实现药物的长效缓释。基于上述研究，从而完成本专利技术。
[0007]具体的，本专利技术涉及以下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面，提供一种基于植物外泌体的可注射水凝胶，其由植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠制备获得。
[0009]其中，所述植物外泌体可以是由下述其中任意一种外泌体或多种外泌体杂化形成的外泌体：菠菜类囊体膜囊泡、人参外泌体、西柚外泌体、西蓝花外泌体、大蒜外泌体、生姜外泌体、柠檬外泌体、葡萄柚外泌体、茶花外泌体、苹果外泌体、蓝莓外泌体、草莓外泌体、胡萝卜外泌体和槐米外泌体。
[0010]具体的，所述植物外泌体为人参外泌体和经鸡卵清蛋白(OVA)修饰的菠菜类囊体
膜囊泡。在本专利技术中，将该植物外泌体制备获得的植物外泌体水凝胶命名为O
‑
GT@OVA。
[0011]本专利技术的第二方面，提供上述植物外泌体的可注射水凝胶的制备方法，所述制备方法包括：向植物外泌体中加入氧化海藻酸钠，反应、离心即得植物外泌体水凝胶溶液；进一步的，向所述植物外泌体水凝胶溶液中加入CaCl2溶液，即得植物外泌体水凝胶。
[0012]本专利技术的第三方面，提供了上述基于植物外泌体的可注射水凝胶在制备药物或药物载体中的应用。
[0013]具体的，所述药物可以为抗肿瘤药物。
[0014]更具体的，所述抗肿瘤药物至少具有如下任意一种或多种用途：
[0015]1)催化过氧化氢分解产生氧气，改善肿瘤微环境的乏氧程度；
[0016]2)诱导树突状细胞成熟和抗原递呈；
[0017]3)逆转肿瘤微环境的免疫抑制。
[0018]本专利技术的第四方面，提供一种药物，所述药物其至少包含上述基于植物外泌体的可注射水凝胶。
[0019]本专利技术的第五方面，提供一种肿瘤治疗的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效剂量上述可注射水凝胶或药物。
[0020]以上一个或多个技术方案的有益技术效果：
[0021]1)上述技术方案制备了无小分子化学药、纯生物源性的植物外泌体原位可注射水凝胶，该水凝胶生物相容性良好，药物递送效率高，不受载药量等传统质量指标的约束；
[0022]2)上述技术方案制备的水凝胶可引起强烈的免疫应答，同时逆转肿瘤微环境的免疫抑制，放大免疫治疗的效果。因此具有良好的实际应用之价值。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1为本专利技术实施例1中O
‑
GT@OVA的粒径分布图；
[0025]图2为本专利技术实施例1的O
‑
GT@OVA体外成胶图片；
[0026]图3为本专利技术实施例1的O
‑
GT@OVA溶液的通针性图片；
[0027]图4为本专利技术实施例3的O
‑
GT@OVA水凝胶的透射电镜图片；
[0028]图5为本专利技术实施例1的TK和O
‑
GT@OVA的产氧能力对比图；
[0029]图6为本专利技术实施例1的O
‑
GT@OVA、实施例1的TK@OVA对比例1的TK、OVA和PBS促进DC成熟的结果对比图；
[0030]图7为本专利技术实施例1的O
‑
GT@OVA对比例1的OVA和PBS促进DC抗原呈递的结果对比图；
具体实施方式
[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下列具体实施方式中如果未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域技术内的生物学的常规方法和条件，这种技术和条件在文献中有完整解释。
[0033]术语解释
[0034]植物外泌体：其是由植物细胞分泌的纳米级小囊泡，内含DNA、小RNA(small RNA，sRNA)、微小RNA(microRNA，miRNA)和蛋白质等物质，介导细胞间的通讯。
[0035]本专利技术的一个典型具体实施方式中，提供一种基于植物外泌体的可注射水凝胶，其由植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠制备获得。
[0036]其中，所述植物外泌体可以是由下述其中任意一种外泌体或多种外泌体杂化形成的外泌体：菠菜类囊体膜囊泡、人参外泌体、西柚外泌体、西蓝花外泌体、大蒜外泌体、生姜外泌体、柠檬外泌体、葡萄柚外泌体、茶花外泌体、苹果外泌体、蓝莓外泌体、草莓外泌体、胡萝卜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于植物外泌体的可注射水凝胶，其特征在于，其由植物外泌体表面修饰氧化海藻酸钠制备获得；其中，所述植物外泌体是由下述其中任意一种外泌体或多种外泌体杂化形成的外泌体：菠菜类囊体膜囊泡、人参外泌体、西柚外泌体、西蓝花外泌体、大蒜外泌体、生姜外泌体、柠檬外泌体、葡萄柚外泌体、茶花外泌体、苹果外泌体、蓝莓外泌体、草莓外泌体、胡萝卜外泌体和槐米外泌体。2.如权利要求1所述的可注射水凝胶，其特征在于，所述氧化海藻酸钠由海藻酸钠经高碘酸钠氧化制得；所述植物外泌体为人参外泌体和经鸡卵清蛋白修饰的菠菜类囊体膜囊泡，此时，制备获得的植物外泌体水凝胶命名为O
‑
GT@OVA。3.如权利要求1所述的可注射水凝胶，其特征在于，所述人参外泌体的膜蛋白总量、经鸡卵清蛋白修饰的菠菜类囊体膜囊泡的叶绿素总量与氧化海藻酸钠的质量比为4
‑
7:0.1
‑
0.3:10
‑
20。4.如权利要求3所述的可注射水凝胶，其特征在于，所述人参外泌体采用如下方法制备得到：将人参根破碎榨汁得人参根液，低速离心取上清，超速离心收集沉淀，并使用缓冲液重悬，得到人参外泌体的粗提液；对所述人参外泌体的粗提液使用蔗糖密度梯度法纯化，所得产物经聚碳脂膜反复挤压即得；进一步的，所述低速离心具体条件为：以100
‑
200
×
g离心5
‑
10min，1000
‑
2000
×
g离心15
‑
20min，8 000
‑
10 000
×
g离心20
‑
30min；所述超速离心具体条件为90 000
‑
100 000
×
g，低温离心0.5
‑
2h；所述缓冲液为PBS缓冲液；所得沉淀产物使用PBS分散，并通过400nm聚碳酸酯多孔膜即得。5.如权利要求3所述的可注射水凝胶，其特征在于，所述经鸡卵清蛋白修饰的菠菜类囊体膜囊泡采用如下方法制得：S1、制备菠菜类囊体膜囊泡：向经低温过夜处理后的菠菜叶片加入HEPES缓冲液，经破碎榨汁处理后取滤液，离心收集沉淀，并重悬于HEPES缓冲液中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾玉霞，杨丽婷，赵凯，
申请(专利权)人：山东杰凯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：