含病毒外壳蛋白及无机纳米颗粒的药物输运或造影载体的构建方法技术

本发明专利技术揭示了一种含病毒外壳蛋白及无机纳米颗粒的药物输运或造影载体的构建方法，首先对无机纳米颗粒的表面进行正电修饰，然后诱导病毒蛋白围绕所述正电修饰的纳米颗粒进行自组装。本发明专利技术利用表面正电修饰的无机纳米颗粒诱导病毒蛋白进行自组装，获得了外表面包覆病毒外壳蛋白的纳米颗粒，病毒蛋白的修饰改善了纳米颗粒的生物相容性、血液中的稳定性、体内循环时间等，使其更适合体内应用；另外，纳米颗粒可以改变病毒蛋白的天然组装方式，为病毒的基础研究和疫苗开发等，找到了新的策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于病毒蛋白
，尤其涉及一种通过无机纳米颗粒诱导病毒蛋白自组装、从而构建获得药物输运或造影载体的方法。
技术介绍
病毒作为地球上基因多样性最丰富的生物体，擅长于把长基因组通过马达分子进行折叠，然后装载到外壳中，形成成熟的病毒。病毒一般有两种方式装载基因组1、噬菌体先通过一个头部的马达蛋白复合物对基因进行折叠，然后装配成成熟的病毒；2、豇豆褪绿斑驳病毒(Cowpea Chlorotic Mottle Virus, CCMV)的装配方式边压缩基因组边进行组 装，蛋白和基因相互作用并进行折叠，同时其它的蛋白也装配上去。在病毒的外壳结构蛋白中，常常会出现一段非常保守的结构，即八个反向平行的β_片层结构和链接这些结构的环，在不同的病毒之间，此八个反向平行的片层结构是非常相似的，而链接环却变化很大，目前对于出现这种结构的机理尚不清楚。在病毒的内壳结构蛋白中，肽链的氨基末端会伸展出一段带正电荷的氨基酸，研究发现，能包装基因组的长度和该段氨基酸的电荷量成正比，可以表示为Λ = n Q (其中，Λ为基因的长度，Q为与基因相互作用的氨基酸的电荷量，n= Λ/Q，在不同的病毒中，n为一个恒定值)。利用病毒装载外源基因的能力，使病毒从致病体变为基因治疗方面有用的生物材料的应用研究很早就开始了。1989到2004年期间，75%的基因治疗方面的研究都是以病毒为载体进行的。但是，病毒载体存在一些问题，如病毒本身的基因与宿主的基因组发生整合，从而引起一些潜在疾病的发生。一般认为，病毒载体的缺陷主要来自于其所包含的基因组，所以，去除基因组的病毒将会在医学中发挥巨大作用，病毒外壳蛋白体外自组装刚好可以解决这个问题。利用病毒蛋白自组装的特性，人们尝试了装载其它的外源物质(非核酸)到VLPs的内腔中，构建药物输运或造影载体。目前存在三类外源物质的装载方式I)病毒基因组去除后，在内腔中进行化学合成；2)以功能化的纳米颗粒为模板，诱导外壳蛋白进行自组装；3)在外壳蛋白的特定位点进行定点修饰，形成载药体系。把外源性的纳米颗粒装载进入VLPs的过程中，病毒外壳蛋白与纳米颗粒的静电相互作用、纳米颗粒的形貌和尺寸等性质对装载效率影响较大。目前报道的文献中，大多是把纳米颗粒进行仿基因组的负电修饰，诱导外壳蛋白进行自组装，形成复合的“生物-非生物”纳米材料。这样的材料在医学应用中有许多优势可以改善纳米颗粒的生物相容性；延长体内循环时间；可使纳米颗粒外面携带上其它化学基团，方便其它修饰等。反过来，纳米材料也可以改变VLPs的性质，如打破病毒的天然组装，使其组装成其它形式的VLPs,如电荷、结构和粒径的改变等,这样的改变可能不止在癌症的诊断和治疗中有着潜在应用，在病毒本身的机制方面，如组装、感染途径、疫苗研究等，也能带来潜在运用。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种。本专利技术的目的将通过以下技术方案得以实现 一种，首先对无机纳米颗粒的表面进行正电修饰，然后诱导病毒外壳蛋白围绕所述正电修饰的纳米颗粒进行自组装，从而获得药物输运或造影载体成品。优选地，上述的，其中所述诱导病毒外壳蛋白围绕所述正电修饰的纳米颗粒进行自组装的方法如下取摩尔比为1:20 1:60正电修饰的纳米颗粒和病毒蛋白，在pH值为4 9的缓冲液中进行组装，温度为10°C 40°C，时间为3h 16h，组装完成后在IOOOOrpm 30000rpm转速条件下进行离心分离，水洗后得到药物输运或造影载体成品。 优选地，上述的，其中所述缓冲液为碳酸钠-碳酸缓冲液，Tris-HCl缓冲液或者PBS缓冲液中的任意一种。优选地，上述的，其中所述病毒蛋白为轮状病毒外壳蛋白VP6，轮状病毒外壳蛋白VP2，噬菌体外壳蛋白VPl，肝炎外壳病毒VP2，黄瓜花叶病毒外壳蛋白VPl，卫星稷子花叶病毒外壳蛋白VPl或者虹彩病毒科病毒外壳蛋白VPl中的任意一种。优选地，上述的，其中所述无机纳米颗粒为金纳米颗粒，二氧化硅包被的四氧化三铁纳米颗粒，银纳米颗粒，硒化镉量子点，稀土类上转换发光材料，二氧化硅纳米球或者二氧化钛纳米颗粒中的任意一种。优选地，上述的，其中所述无机纳米颗粒为金纳米颗粒，所述金纳米颗粒是由氯金酸经聚乙烯亚胺经原位还原制得。优选地，上述的，其中所述无机纳米颗粒为二氧化硅包被的四氧化三铁纳米颗粒，所述二氧化硅为表面多孔二氧化硅，孔内装载有带有正电荷的化合物。优选地，上述的，其中所述带有正电荷的化合物为阿霉素。本专利技术的突出效果为本专利技术利用表面正电修饰的无机纳米颗粒诱导病毒蛋白进行自组装，获得了外表面包覆病毒外壳蛋白的纳米颗粒，病毒蛋白的修饰改善了纳米颗粒的生物相容性、血液中的稳定性、体内循环时间等，使其更适合体内应用；另外，纳米颗粒可以改变病毒蛋白的天然组装方式，为病毒的基础研究和疫苗开发等找到了新的策略。附图说明图I是本专利技术实施例I的原理 图2是本专利技术实施例I的金纳米颗粒的TEM图片，标尺为50 nm ；图3是本专利技术实施例I的诱导组装的VP6-金纳米颗粒的TEM图片，标尺为50 nm ； 图4是本专利技术实施例2的携带了阿霉素的Fe3O4OSiO2纳米颗粒的TEM图片，标尺为50nm ； 图5是本专利技术实施例2的诱导组装的VP6- Fe3O4OSiO2纳米颗粒的TEM图片，标尺为200nm。具体实施例方式下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明，所举实施例仅为典型示例，本专利技术并不局限于此。实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。 实施例I :金纳米颗粒诱导轮状病毒外壳蛋白VP6自组装 本实施例使用的金纳米颗粒的合成是以氯金酸为原料，聚乙烯亚胺(PEI)为还原剂，由于PEI带有氨基，其上带有正电荷，这样反应完成后所得到的金纳米颗粒表面即带有正电荷。根据还原剂PEI和反应时间的不同，可以得到不同粒径的金纳米颗粒。用TEM进行表征，如图2所示PEI为还原剂进行金纳米颗粒的合成，经过洗涤和离心，得到粒径为IOnm 30nm的金纳米颗粒。如图I所示，金纳米颗粒诱导轮状病毒外壳蛋白VP6自组装的方法如下首先对金纳米颗粒表面进行正电修饰，修饰的方法可以是以PEI为还原剂进行合成，以使金纳米颗粒表面带有氨基，也可以是用物理或化学方法对金纳米颗粒进行氨基或其它正电荷修饰；然后取摩尔比为1:20 1:60的正电修饰的金纳米颗粒和轮状病毒外壳蛋白VP6，在pH值为4 9的碳酸钠-碳酸缓冲液中进行组装，温度为10°C 40°C，时间为3h 16h，组装完成后在转速为IOOOOrpm 30000rpm的条件下进行离心分离，水洗后得到成品。用TEM进行表征，如图3所示，正电荷的金纳米颗粒诱导VP6进行组装，形成金纳米颗粒-VP6的核壳结构,粒径为10 nm 60nm。结果表明，金纳米颗粒成功地对轮状病毒外壳蛋白VP6进行了诱导组装，这样的组装方式主要是靠静电相互作用，即轮状病毒外壳蛋白VP6上的负电荷与金纳米颗粒表面的正电荷相互作用后进行组装。实施例2 :二氧化硅包覆的四氧化三铁纳米颗粒和病毒蛋白相结合的复合载药体系 本实施例将四氧化三铁包被二氧化硅后，在二氧化硅表面进行致孔，使其孔内可以携带抗癌药物阿霉素，同时四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含病毒外壳蛋白及无机纳米颗粒的药物输运或造影载体的构建方法，其特征在于：首先对无机纳米颗粒的表面进行正电修饰，然后诱导病毒外壳蛋白围绕所述正电修饰的纳米颗粒进行自组装，从而获得药物输运或造影载体成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆欢，刘红海，乐晓桐，李咏梅，顾莉娟，
申请(专利权)人：苏州百拓生物技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：