[發(fā)明專利]絲膠蛋白包裹的絲膠/介孔硅復(fù)合型載藥納米顆粒的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510560758.5
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN105148286B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琳;王征;劉佳;李琪琳;徐魯明;乞超
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院
• 主分類號: A61K47/04
• 分類號: A61K47/04;A61K47/42;A61K45/00;A61K49/00;A61P35/00
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所42208
• 代理人: 程祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及多種天然絲膠蛋白包裹的介孔硅納米藥物載體及其制備方法和在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著納米科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的有機或無機材料被制成納米結(jié)構(gòu)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是利用納米材料作為藥物載體用于疾病治療得到了越來越廣泛的關(guān)注。介孔二氧化硅納米粒子 （Mesoporous silica nanoparticles, MSN）作為一種具有蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的固體材料，具有很多優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特征，如極大的比表面積及孔容積，均一可控的介孔尺寸的孔洞，穩(wěn)定的理化性質(zhì)，簡易的內(nèi)外表面修飾以及良好的生物相容性。因此，大量的研究致力于利用介孔硅納米粒子作為主體用來負載一些客體分子以達到疾病診療的目的。

為了實現(xiàn)藥物在到達靶部位之前的“零釋放”，同時使載藥系統(tǒng)具有環(huán)境刺激響應(yīng)性，讓納米粒子能夠更多的在靶部位富集并且達到藥物控釋，研究者們在介孔硅表面設(shè)計了各種各樣的“閥門”，將一些無機納米粒子，聚合物或者生物大分子通過物理作用或者一些特殊的化學(xué)鍵結(jié)合到介孔硅表面，使其具備pH響應(yīng)、酶響應(yīng)、熱響應(yīng)、還原響應(yīng)、光響應(yīng)等，甚至多重響應(yīng)特性。更進一步地，為了實現(xiàn)控釋系統(tǒng)的多功能化，不少研究者通過負載或者表面修飾一些磁性納米粒子，量子點或者熒光基團，從而構(gòu)建出診療一體化的多功能智能控釋系統(tǒng)。然而大部分的“閥門”設(shè)計過程繁瑣，且單一的“閥門”設(shè)計往往難以達到多重響應(yīng)的目的。另外，一些“閥門”原料比如金屬納米粒，由于不可生物降解，存在于體內(nèi)可能產(chǎn)生短期或長期毒性，阻礙了將材料真正應(yīng)用于人體內(nèi)的進程。

絲膠蛋白（Silk Sericin）是包裹在絲素纖維表層的一種天然大分子粘性蛋白，約占蠶繭含量的20% - 30%，由分子量為24 - 400 kDa的多肽組成，其分子由絲氨酸、天門冬氨酸和甘氨酸等18種氨基酸組成。長期以來由于人們對絲膠蛋白認識的不足和研究的局限性，導(dǎo)致絲膠在繅絲工業(yè)中被當作廢物處理，浪費了大量寶貴的天然資源。近年來人們發(fā)現(xiàn)絲膠蛋白具有保濕、抗菌、抗氧化、抗凝血以及促進細胞粘附和增殖等生物特性，同時，絲膠具有親水性和可降解性，可以用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。目前，已經(jīng)有研究團隊將絲膠蛋白與其他高分子材料如明膠、聚乙烯醇、羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺等簡單混合，或者直接利用純絲膠蛋白制備成薄膜、生物支架等應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域，顯示出了很好的應(yīng)用前景。但目前沒有任何報道使用絲膠蛋白包裹介孔硅制備藥物遞送系統(tǒng)。

本發(fā)明采用高溫堿提法成功提取蠶繭中的絲膠蛋白，通過靜電作用或利用化學(xué)鍵（亞胺鍵或雙硫鍵等）連接首次將絲膠蛋白包裹于介孔二氧化硅表面，成功地制備了具有良好生物相容性，較高載藥量，兼具pH、酶以及還原等多重響應(yīng)性，且具有熒光特性的多功能智能控釋體系，可用于抗腫瘤治療，特別是針對耐藥性腫瘤細胞產(chǎn)生了很好的殺傷效果，并可通過熒光設(shè)備進行實時監(jiān)控，可達到診療一體化的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供多種天然絲膠蛋白包裹的介孔硅納米藥物載體及其制備方法和應(yīng)用，該方法制備得到的天然絲膠蛋白包裹的介孔硅納米載體具有良好的生物相容性和較高的載藥量，且絲膠本身具有細胞粘附性，能很好地被腫瘤細胞吞噬，且通過細胞內(nèi)溶酶體的pH/蛋白酶環(huán)境或者胞內(nèi)谷胱甘肽的還原性觸發(fā)藥物釋放，以達到殺傷腫瘤的目的。同時，由于絲膠蛋白的熒光特性使得納米載體本身帶有黃綠色熒光，可以實時監(jiān)控納米粒的定位及藥物的釋放，達到診療一體化的目的。

本發(fā)明旨在利用絲膠蛋白作為“閥門”包封載藥介孔二氧化硅納米粒子構(gòu)建出兼具pH/蛋白酶或者還原/蛋白酶等多重響應(yīng)性的多功能復(fù)合型藥物控釋系統(tǒng)。本發(fā)明所需實驗裝置簡單，操作過程簡便，成本低廉。利用本方法所制備而成的絲膠/介孔硅復(fù)合納米材料具有良好的生物相容性和較高的載藥量，且絲膠本身具有細胞粘附性，能很好地被腫瘤細胞吞噬，且通過細胞內(nèi)溶酶體的pH/蛋白酶環(huán)境或者胞內(nèi)谷胱甘肽的還原性能觸發(fā)藥物釋放，以達到殺傷腫瘤的目的。同時，由于絲膠蛋白的熒光特性使得納米載體本身帶有黃綠色熒光，可以實時監(jiān)控納米粒的定位及藥物的釋放，達到診療一體化的目的。

為達到上述目的，本發(fā)明提供的絲膠/介孔硅復(fù)合型多功能藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：

一、pH/蛋白酶雙響應(yīng)的絲膠/介孔硅復(fù)合型多功能控制體系

（1）稱取蠶繭，用高溫堿提法提取絲膠蛋白，再經(jīng)過透析、凍干即可得到純絲膠蛋白固體；

（2）利用溶膠凝膠及表面活性劑模板法制備介孔硅納米顆粒；