[發明專利]一種工程化外泌體納米馬達及其制備方法

有效

• 申請號: 202110503881.9
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113403270B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 萬密密;沈健;毛春;王琪;趙梓楠;談開元
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C12N5/0775
• 分類號: C12N5/0775;C12N5/0786;C12N5/09;C08F220/60;C08F222/38;A61K47/46;A61K47/18;A61K47/04;A61K47/32;A61K47/58;A61K47/54;A61K47/52;A61K47/51;A61K3
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種工程化外泌體納米馬達及其制備方法，該工程化外泌體納米馬達由表面巰基化共價鍵合L?精氨酸的兩性離子聚合物或負載L?精氨酸的碗狀介孔硅納米材料作為一氧化氮(NO)驅動基體，并將其用于工程化修飾外泌體。本發明的工程化外泌體納米馬達制備方法簡單高效，具有優異的生物相容性、在炎癥及活性氧微環境具有主動運動能力，可以有效實現外泌體精準靶向病灶部位、修復受損部位，使得外泌體在作為藥物載體實現在病患深處的藥物遞送，賦予其自主運動能力，在生物醫藥領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于新型生物納米材料，具體涉及一種工程化外泌體納米馬達及其制備方法。

背景技術

外泌體是一種能被機體內許多類型細胞分泌的細胞外囊泡，直徑大約分布在30-150nm，并分布于各種體液中。外泌體因其含有母體細胞中大多數的生物信息(micro?RNAs、蛋白質和脂質等)，并能夠通過細胞膜融合將這些信息傳遞給受體細胞。這種全新的細胞間信息傳遞系統參與了不同細胞間的信息傳遞，調節細胞間的信號傳導，影響細胞的生理狀態并與多種疾病的發生與進程密切相關。

具有良好生物相容性的外泌體，具備體內循環時間長、靶向病灶部位、修復受損部位等優點，從而可作為良好的藥物遞送載體。然而，面對復雜多變的疾病病理機制，單純的外泌體在作為藥物載體使用時因缺乏主動運動能力，未能實現在病患深處的藥物遞送，從而造成治療效果不夠理想，因此需要對其進行工程化以賦予其自主運動能力。

一氧化氮(NO)納米馬達基于人體內源性生化反應，在體內一氧化氮合成酶的作用下將活性氧和L-精氨酸轉化為驅動氣體一氧化氮。除作為驅動氣體外，一氧化氮還具有增強組織滲透性、促進血管內皮化和提高抗癌效率等作用，具有潛在生物醫學應用。更為重要的是，基于自主運動的一氧化氮納米馬達利用病患炎癥部位或高ROS濃度的微環境較好實現在病癥部位的靶向與聚集。若能將此類NO驅動基體修飾至外泌體表面，則有望賦予外泌體自主運動能力實現患病部位的深度治療，從而提高治療效果。目前還未有利用納米馬達技術對外泌體進行工程化的報道。因此，亟需新技術開發制備出一種工程化外泌體納米馬達。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種工程化外泌體納米馬達，本發明的工程化外泌體納米馬達可以有效實現外泌體精準靶向的靶向病灶部位、修復受損部位，使得外泌體在作為藥物載體實現在病患深處的藥物遞送，賦予其自主運動能力。

本發明還提供一種工程化外泌體納米馬達的制備方法。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述一種工程化外泌體納米馬達，所述工程化納米馬達由表面巰基化的一氧化氮(NO)驅動基體通過水溶性交聯劑對外泌體進行表面工程化修飾形成。本發明中的工程化修飾為通過物理與化學手段將具有一些特定功能的物質修飾到外泌體，形成一種工程化的外泌體﹐協同外泌體自身發揮更多的功能。在本發明中是通過交聯劑，將NO納米馬達修飾到外泌體。

其中，所述一氧化氮驅動基體為共價鍵合L-精氨酸的兩性離子聚合物或負載L-精氨酸的碗狀介孔硅納米材料。

其中，所述共價鍵合L-精氨酸的兩性離子聚合物主要由甲基丙烯酸酐與L-精氨酸反應形成單體，在引發劑引發下與交聯劑聚合形成的精氨酸單體；所述交聯劑為含有二硫鍵的雙鍵交聯劑，具體可為N,N'-雙丙烯酰胱胺等；所述引發劑為水溶性引發劑，如偶氮二異丁脒鹽酸鹽等。

其中，所述負載L-精氨酸的碗狀介孔硅納米材料作為一氧化氮(NO)驅動基體以CTAB為模板劑，濃氨水為催化劑，乙醇為助溶劑的混合體系中，雙(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物和正硅酸乙酯的混合前驅體進行脫水縮合，并在氫氧化鈉的刻蝕作用下，形成碗狀介孔二氧化硅；所述負載L-精氨酸方法主要利用介孔限域效應，由碗狀介孔二氧化硅在高濃度的精氨酸溶液進行物理吸附得到負載L-精氨酸的碗狀介孔硅納米材料馬達。

作為優選，所述水溶性交聯劑為馬來酰亞胺交聯劑，如4-(N-馬來酰亞胺甲基)環己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亞胺酯鈉鹽。