一种具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒，其由聚阳离子与聚阴离子通过静电作用形成纳米颗粒，纳米颗粒粒径为100nm-400nm，所述的聚阳离子选自壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、树枝状聚氨酯，聚阴离子选自含磷酰胆碱基团的阴离子聚合物，其中聚阳离子与聚阴离子的重量比为（1:5）～（5:1）。本发明专利技术制备过程简单，条件温和，这种具有仿细胞外层膜结构的纳米颗粒，可以有效抑制蛋白吸附和血小板粘附，不易被单核巨噬细胞吞噬，从而延长在体内循环时间，提高药物利用率并降低毒副作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒的制备方法及其作为基因治疗，药物控释及生物传感器等的应用，属于纳米技术和生物医用高分子材料
技术介绍
基因治疗是将正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的，已成为治疗各种基因疾病(包括传染病、癌症等)的有效途径。壳聚糖具有可降解性、无毒、无刺激等优点(CarAoAjviraie Polymers, 2010, 79(3): 724-730),已经被广泛应用于生物医学等领域。在基因治疗领域，壳聚糖作为聚阳离子，与带负电荷的DNA通过静电相互作用，在负载药物的同时，形成表面带正电荷的纳米颗粒iCarbohydratePolymers, 2005, 62(2) : 142-158)。该纳米颗粒可以通过减缓DNA降解、失活，黏·附细胞膜提高胞吞作用，凭借质子海绵效应逃离内涵体，从而达到提高转染率的目的(,Biomacromolecules, 2009, 10(9): 2436-2445)。因此,这类壳聚糖复合聚电解质纳米颗粒已经成为纳米载药体系在基因治疗方面研究的重点之一。然而，聚阳离子壳聚糖与DNA形成的聚电解质复合物表面带有部分的正电荷，在体内循环中易吸附蛋白，继而引发血小板、细胞黏附，导致形成血栓和免疫反应(沿OfflateriaJ1S, 2009, 30(34) : 6655-6664)，易被单核巨噬细胞吞噬，从而降低药效。因此，制备具有良好生物相容性及免疫隐形性能的纳米颗粒是壳聚糖类基因载体所面临的关键问题。磷酰胆碱(phosphorylcholine, PC)是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基，是细胞外层膜中的外层官能团，同时带有正、负异种电荷，具有较强的结合水的能力和亲水性能，这种结构和组成的表面与生理环境相互作用不仅不会吸附和沉积蛋白质，而且更不会引发血小板激活、导致凝血等不良反应，具有良好生物相容性。用甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-甲基丙烯酸丁酯二元共聚物(poly (MPC-co-BMA)，PMB30)修饰的聚乳酸(PLA)纳米粒子表面，可以抑制对蛋白的吸附，使其不易被巨噬细胞吞噬，达到提高药效的作用(歎费高分子材料,化学工业出版社，2004，281-282)。为此，国内外许多学者将磷酰胆碱基团引入到壳聚糖改善其生物相容性。近几年来的研究表明，采用磷酰胆碱在壳聚糖表面构建具有仿细胞外层膜结构的方式，可以显著改善材料的生物相容性。然而，这些改性方式均是采用磷酰胆碱小分子接枝的途'合{Carbohydrate Polymers, 2007，70(1) : 82-88; ZL 200410054022. 2;Biomacro molecules, 2007, 8(10)，3169-3176; Bi omacromolecules, 2006, 7 (11):3151-3156;Cb77oiife and Surfaces B: Biointerfaces, 2009，71(2) : 268-274)，往往在材料表面的磷酰胆碱基团的密度不高，且接枝改性受基材组成、形状及设备的影响，限制了其在生物医用材料改性领域的应用和生物相容性的进一步提高。静电自组装具有操作方便，工艺简单，条件温和，适用于结构多样或复杂体型材料的优势，已成为生物医用材料表面改性领域中一种行之有效的手段。研究还发现，借助MP C类聚合物修饰的表面易获得具有较高密度的磷酰胆碱基团表面(> raa 7of Biomedical Materials Research, Part A, 2009, 90(2): 362-371; Journalof Biomedical Materials Research, Part A, 2008, 86(2): 439-447; Journal ofBiomedical Materials Research, Part B: Applied Biomaterials, 2008, 84(2):320-327)，这为静电自组装能够进一步提高材料生物相容性提供了重要的理论依据和技术支持。然而，静电自组装体系中存在大量的正负电荷，易导致非特异性蛋白质吸附及细胞粘附(沿'offlaieriaZs, 2002，23(15) : 3193-3201; Biomaterials, 2004，25(19):4785-4796; Biomacromolecules, 2009, 10(9) : 2436-2445)，限制了其改善材料生物相容性的应用。日本Ishihara 和英国 Lewis 研究小激XBiomaterials，2009, 30(28):4930-4938; Biomaterials, 2004, 25(19) : 4785-4796)对用含有阳离子、中性、阴离子的磷酰胆碱聚合物修饰材料表面的蛋白吸附和细胞粘附进行了研究。结果表明，带电荷的磷酰胆碱类聚合物均可用于改善材料的生物相容性。聚苯乙烯磺酸钠/聚丙烯胺盐酸盐(PSS/PAH)多层膜与最外层带相反电荷的磷酰胆碱类二元随机聚合物通过静电吸附构建的仿细胞外层膜结构涂层，均显著改善了静电自组装涂层表面的蛋白吸附、细胞黏附等生物相容性问题(La/ 评Wir，2009, 25(6) :3610-3617; Soft Matter, 2010, 6(7): 1503-1512)。Mansouri等人将含有磷酰胆碱基团的壳聚糖静电自组装体系用于包裹红细胞，有效地避免了红细胞被抗体A识别、溶血，提高了其生物相容性2009,25(24): 14071-14078)。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种具有仿细胞膜结构纳米颗粒的制备方法。本专利技术的另一目的是提供上述仿细胞膜结构纳米颗粒作为药物及基因治疗载体方面的应用。本专利技术实现过程如下 一种具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒，由聚阳离子与聚阴离子通过静电作用形成纳米颗粒，纳米颗粒粒径为100nm-400nm,所述的聚阳离子选自壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、树枝状聚氨酯，优选为壳聚糖，聚阴离子选自含磷酰胆碱基团的阴离子聚合物，优选带有羧基或磺酸基的阴离子聚合物，最优选为甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱-甲基丙烯酸共聚物，其中聚阳离子与聚阴离子的重量比为(1:5) (5:1)。本专利技术方法制备得到的纳米颗粒为核-壳结构，核为聚阳离子，壳为阴离子聚合物。上述具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒的制备方法将聚阳离子水溶液加入到聚阴离子水溶液中形成纳米颗粒，阴、阳离子间的静电作用使聚阳离子团聚，聚阴离子中的水溶性磷酰胆碱基团排列在聚阳离子团聚体外形成仿细胞外层膜结构，得到的纳米颗粒粒径为100nm-400nmo本专利技术将聚阳离子水溶液加入到聚阴离子水溶液中后超声分散形成纳米颗粒，以得到聚阳离子为核，阴离子聚合物为壳的核-壳结构纳米颗粒；在制备过程中，水溶液中聚阳离子与聚阴离子总含量为O. ΟΓΟ. 5 mg/mL, pH为5. 0-8. O。本专利技术具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒可作为药物控释或基因载体，具体是将药物或基因溶于聚阳离子溶液中形成含药的聚阳离子水溶液，将含药的聚阳离子水溶液加入到聚阴离子水溶液中形成载药纳米颗粒。专利技术的优点与积极效果本专利技术用聚电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有仿细胞外层膜结构纳米颗粒，其特征在于：由聚阳离子与聚阴离子通过静电作用形成纳米颗粒，纳米颗粒粒径为100nm？400nm，所述的聚阳离子选自壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、树枝状聚氨酯，聚阴离子选自含磷酰胆碱基团的阴离子聚合物，其中聚阳离子与聚阴离子的重量比为（1:5）～（5:1）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宫永宽，赵婧，宫铭，李婷，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：
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