一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒及其制备方法和应用，所述工程化外泌体纳米粒主要是由外泌体包覆荷载中药成分的可降解介孔硅而构成，所述外泌体为间充质干细胞外泌体，其表面富含炎症趋化因子受体，所述荷载中药成分的可降解介孔硅为炎症响应可降解介孔硅负载抗炎中药活性成分

【技术实现步骤摘要】
一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于新型生物纳米材料，具体涉及一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]神经炎症与神经退行性疾病的发生发展有着密切的关系，如阿尔茨海默病
、
帕金森病
、
肌萎缩性脊髓侧索硬化症和多发性硬化等
。
小胶质细胞是神经炎症主要的调控细胞，目前研究者主要通过消除小胶质细胞的神经炎症
(
如活性氧
)
以实现治疗神经退行性疾病的目的
。
然而，现有的治疗策略主要聚集于消除小胶质细胞已有的神经炎症，不能从根源上阻断小胶质细胞产生炎症的源头，限制其疗效
。
[0003]作为调控抗炎的一种关键转录因子，核因子
E2
相关因子
2(Nuclear factor E2related factor 2,Nrf2)
对调控小胶质细胞生理功能至关重要
。
研究报道神经退行性疾病微环境中小胶质细胞的胞质
Nrf2
水平显著降低，可导致小胶质细胞过度激活和产生神经炎症
。
中药，作为主要的天然药物来源，含有丰富抗炎活性物质，包括生物碱类
、
黄酮类
、
皂苷类等，这些是提高小胶质细胞的胞质
Nrf2
水平的物质基础，并得到广泛应用
。
然而，脂溶性中药活性物质在全身给药时表现出低溶解性和低渗透性等缺点，存在药代动力学差和生物利用度低等不足，限制其临床治疗效果
。
[0004]此外，神经退行性疾病的炎症微环境不仅有过度激活小胶质细胞持续产生的炎症，还有脑外周炎症细胞的持续浸润
。
目前只清除脑内小胶质细胞神经炎症的单一策略，未能兼顾抑制脑外周炎症细胞的浸润，难以全面降低神经退行性疾病的炎症微环境
。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对神经退行性疾病脑内活化的小胶质细胞和外周浸润的炎症细胞导致过度激活的脑免疫微环境的问题，本专利技术提供一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒，本专利技术利用富含炎症趋化因子受体的外泌体包覆荷载中药成分的可降解介孔硅，结合外泌体抑制外周炎性细胞持续浸润和抗炎中药成分阻断小胶质细胞炎症的双重优势，通过外泌体膜赋予其体内长循环和靶向能力，实现内外兼修重塑神经退行性疾病的脑免疫微环境，本专利技术的纳米粒子有效实现了从脑内和脑外协同消除神经退行性疾病中的炎症
。
[0006]本专利技术还提供所述荷载中药的工程化外泌体纳米粒的制备方法和应用
。
[0007]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述工程化外泌体纳米粒主要是由外泌体包覆荷载中药成分的可降解介孔硅而构成
。
[0008]其中，所述外泌体为富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体；所述荷载中药成分的可降解介孔硅为炎症响应可降解介孔硅负载抗炎中药活性成分
。
[0009]其中，所述可降解介孔硅是利用化学同源法将炎症响应有机硅源嵌入介孔硅的骨架中获得；所述炎症响应有机硅源选自二硒键桥联有机硅源
、
二硫键桥联有机硅源
、
四硫键
桥联有机硅源中的任意一种或者几种
。
[0010]其中，所述中药活性成分选自二氢丹参酮
I、
苏木酮
A、
槲皮素
、
姜黄素
、
雷公藤红素
、
小檗碱中的任意一种或几种
。
[0011]其中，所述富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体是由化学刺激物或者慢病毒载体转染技术处理间充质干细胞，利用超高速离心法获得；所述炎症趋化因子受体选自
CX3CR1、CXCR4、CCR5
中的任意一种或几种，所述化学刺激物选自
IFN
‑
g、TNF、IL1a
中的任意一种或几种，所述慢病毒载体选自携带编码
CX3CR1
蛋白结构基因的
LV
慢病毒载体，携带编码
CXCR4
蛋白结构基因的
LV
慢病毒载体
、
携带编码
CCR5
蛋白结构基因的
LV
慢病毒载体中的任意一种或几种
。
[0012]作为优选，所述慢病毒载体选自携带编码
CX3CR1
蛋白结构基因的
LV
慢病毒载体
。
[0013]其中，所述外泌体包覆荷载中药成分的可降解介孔硅选自膜包覆方式
、
共挤压技术
、
超声融合技术中的任意一种或几种，将富含炎症趋化因子受体的外泌体包覆荷载中药的可降解介孔硅
。
[0014]本专利技术所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒的制备方法，包括如下步骤：
[0015](1)
制备炎症响应有机硅源；
[0016](2)
将表面活性剂溶于去离子水，搅拌后加入无机硅源持续搅拌；将无机硅源和炎症响应有机硅源混合后加入上述溶液，继续搅拌；离心收集产物，洗涤后干燥，得到炎症响应可降解介孔硅；
[0017](3)
将炎症响应可降解介孔硅与中药活性成分混合后溶于有机溶剂中，在避光搅拌反应；离心收集沉淀即得荷载中药成分的可降解介孔硅；
[0018](4)
制备富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体；
[0019](5)
将荷载中药成分的可降解介孔硅与富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体混合后，通过膜包覆
、
共挤压
、
超声融合中的任意一种或几种，得到荷载中药的工程化外泌体纳米粒
。
[0020]作为优选，步骤
(1)
制备的炎症响应有机硅源为二硒键桥联有机硅源，具体为双
[3
‑
(
三乙氧基硅基
)
丙基
]二硒化物，其合成步骤为：将硼氢化钠
(NaBH4)
溶于去离子水中，加入硒粉在室温搅拌5～
50min
，得二硒化钠
(Na2Se2)
溶液，硼氢化钠和硒粉的质量比为
1:(1
～
10)
；随后在
20
～
100℃
继续搅拌
20
～
50min
，再在
20
～
50℃
条件下缓慢滴加
(3
‑
氯丙基
)
三乙氧基硅烷，避光搅拌
12
～
15h
，然后加入冰水终止反应，所得混合物用二氯甲烷萃取，并通过硅胶柱梯度洗脱
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述工程化外泌体纳米粒主要是由外泌体包覆荷载中药成分的可降解介孔硅而构成
。2.
根据权利要求1所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述外泌体为富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体；所述荷载中药成分的可降解介孔硅为炎症响应可降解介孔硅负载抗炎中药活性成分
。3.
根据权利要求1所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述可降解介孔硅是利用化学同源法将炎症响应有机硅源嵌入介孔硅的骨架中获得；所述炎症响应有机硅源选自二硒键桥联有机硅源
、
二硫键桥联有机硅源
、
四硫键桥联有机硅源中的任意一种或者几种
。4.
根据权利要求3所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述炎症响应有机硅源优选为双
[3
‑
(
三乙氧基硅基
)
丙基
]
二硒化物
。5.
根据权利要求1所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述中药活性成分选自二氢丹参酮
I、
苏木酮
A、
槲皮素
、
姜黄素
、
雷公藤红素
、
小檗碱中的任意一种或几种
。6.
根据权利要求2所述的荷载中药的工程化外泌体纳米粒，其特征在于，所述富含炎症趋化因子受体的间充质干细胞外泌体是由化学刺激物或者通过慢病毒载体转染技术处理间充质干细胞，利用超高速离心法获得；所述炎症趋化因子受体选自
CX3CR1、CXCR4、CCR5
中的任意一种或几种，所述化学刺激物选自
IFN
‑
g、TNF、IL1a
中的任意一种或几种；所述慢病毒载体选自携带编码
CX3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，桂双英，程志非，张川，邵蔚，石雨格，宋瑞，
申请(专利权)人：安徽中医药大学，
类型：发明
国别省市：