[發明專利]上轉換納米顆粒及其在光控誘導MSC軟骨分化和示蹤成像中的應用

在審

• 申請號: 202110597737.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113440620A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 黎錦明;楊子涵;郭玉嬌;閆瑞
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: A61K47/69
• 分類號: A61K47/69;A61K47/64;A61K41/00;A61K31/196;A61K49/00;G01N21/64;C12N5/077;A61P19/02;A61P19/08;A61P29/00;B82Y5/00;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/0
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 郭煒綿

1.一種上轉換納米顆粒，其特征在于包括內核、包裹內核的介孔硅層、介孔硅層內部修飾的光敏分子偶氮苯，以及介孔硅層表面修飾的細胞靶向多肽RGD。

2.權利要求1所述上轉換納米顆粒的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)將YCl₃·6H₂O、YbCl₃·6H₂O、TmCl₃·6H₂O、ErCl₃·6H₂O溶解于甲醇，然后加入油酸和十八烯，加熱升溫至110-120℃，將甲醇除去；再加入NaOH-甲醇溶液和NH₄F-甲醇溶液，室溫下乳化至少半個小時，然后升溫至110-120℃除去甲醇，再將體系升溫至300～350℃，并保持至少1h，反應結束后，用環己烷收集得到上轉換納米顆粒內核；

2)將CTAB溶液和步驟1)得到的內核-環己烷分散系混合，室溫下攪拌12～24h，將內核轉化為水相；然后調節體系酸堿度為堿性，再加入TEOS(正硅酸乙酯)，室溫下反應20～24h，在內核上包覆介孔硅層，反應結束前6h加入APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)，得到介孔硅包裹的內核；

3)步驟2)的反應產物與偶氮苯以質量比(5～10):1溶解于乙醇中，攪拌24～36h，離心得到內核@介孔硅@azo納米顆粒；

4)將步驟3)得到的產物分散在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中，加入聚馬來酰亞胺-聚乙二醇-琥珀酰亞胺，攪拌24～36h，離心收集、乙醇洗滌得到內核@介孔硅@azo@聚乙二醇-馬來酰亞胺納米顆粒；將其重新分散到DMF中，加入多肽RGD，攪拌24～36h，離心收集、乙醇洗滌得到上轉換納米顆粒。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟1)所述YCl₃·6H₂O、YbCl₃·6H₂O、TmCl₃·6H₂O、ErCl₃·6H₂O的摩爾比為159:40:1:0.5；

步驟1)所述油酸與十八烯的體積比為1:2。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

步驟2)中，CTAB溶液濃度為0.5M，內核-環己烷分散系的濃度為10mg/mL，兩者以體積比為5:1混合；

步驟2)中調節體系酸堿度是調節pH值為11.0～13.0。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟4)所述的聚馬來酰亞胺-聚乙二醇-琥珀酰亞胺，聚合物分子量為1000～10000。

6.一種負載KGN的納米復合物，其特征在于由以下步驟制得：

將KGN和權利要求1所述的上轉換納米顆粒以質量比1:(10～100)溶解在乙醇中，常溫下攪拌至少24h；然后用乙醇洗滌，離心得到負載KGN的納米復合物。

7.一種在體外光控誘導MSC軟骨分化及示蹤成像的方法，包括以下步驟：

在體外，將權利要求6所述負載KGN的納米復合物與MSC共同孵育2～5h，孵育結束后PBS清洗細胞，然后使用近紅外光照射細胞，促進負載KGN的納米復合物釋放藥物小分子KGN誘導MSC定向分化為軟骨細胞；通過上轉換納米顆粒發出的545nm和647nm熒光對分化后的MSC進行示蹤和成像。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述的近紅外光，其波長為980nm，功率為1～2W/cm²。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述的近紅外光照射，是照射30min。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述的近紅外光照射，是照5min停5min再照5min，總共照射時長為30min。