一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子的制备方法技术

本发明专利技术的一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子的制备方法属于纳米材料制备技术领域，包括辛伐他汀酸的合成、PEI

【技术实现步骤摘要】
一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子的制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子系统的制备与应用。

技术介绍

[0002]动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病，其特征是内皮功能发生障碍，脂质在动脉壁大量沉积，使得单核细胞不断进入动脉壁并分化为巨噬细胞，吞噬大量脂质而形成泡沫细胞，脂质、泡沫细胞及巨噬细胞在动脉壁内膜的积聚形成斑块，斑块的突起所带来的剪切应力的变化显著异于正常部位。据报道，动脉粥样硬化的剪切应力是健康血管的100多倍，巨大的剪切应力落差使斑块处具有特殊的微环境。
[0003]辛伐他汀属于羟甲基戊二酰辅酶A(HMG
‑
COA)还原抑制剂，主要通过抑制HMG
‑
COA还原酶活性来增加低密度脂蛋白(LDL)受体基因的转录，抑制内源性胆固醇的生成。辛伐他汀因具有降低胆固醇水平和消耗活性氧(ROS)的作用而广泛应用于心血管疾病的一级和二级防治，但由于其横纹肌溶解的副作用而迫使治疗戒断的发生，因此寻找新的药物递送方式已迫在眉睫。
[0004]近年来，纳米医学的快速发展为药物递送提供了理想的途径，它可以有效地提高治疗效果，改善生物分布，降低药物毒性。其中，刺激响应性纳米载体受到广泛青睐，可以根据病灶部位的特殊微环境进行响应性设计，这保证了药物在病灶部位的集中释放，既显著提高了治疗效果，又能有效降低药物对健康部位的毒性。考虑AS斑块处高的剪切应力微环境，可以设计具有剪切应力响应的药物递送系统用于AS的治疗。
[0005]将广泛用于基因转染的阳离子聚合物PEI作为载体，在其末端修饰巯基，通过静电吸附与负电性辛伐他汀酸(SA)进行自组装交联得到载药纳米粒子(SA PEI)，SA PEI易与红细胞膜(RBCs)上的负电性蛋白聚糖和唾液酸发生静电吸附，形成SAPEI@RBCs仿生药物递送系统。SAPEI@RBCs可响应剪切应力而使SA PEI在斑块处富集，进而提高治疗效果。SA PEI@RBCs仿生药物递送系统为动脉粥样硬化的治疗开发了新的方向。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，开发一种新型的具有响应剪切应力的载药系统SA PEI@RBCs，同时还提供该载药体系的制备方法及其在制备抗血栓纳米粒子方面的应用。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子的制备方法，具有以下步骤：
[0009]1)辛伐他汀酸的合成
[0010]首先，将辛伐他汀在乙醇中搅拌至完全溶解后加入0.1M NaOH，在50℃下反应2h，随后，将反应溶液的pH用盐酸调节至中性，利用旋转蒸发仪除去反应液中的乙醇，加入正丁醇萃取辛伐他汀酸，其中，辛伐他汀、乙醇、NaOH和正丁醇的质量比为30～90:800～1500:1:500～5000，有机相经旋转蒸发和真空干燥后得到辛伐他汀酸，记为SA。
[0011]2)PEI
‑
SH的合成
[0012]将PEI
600
(聚乙烯亚胺，分子量600)用PBS溶解后，加入2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐，反应在N2和黑暗条件下进行，室温搅拌过夜后加入DTT(二硫苏糖醇)，继续反应3h，其中，PEI
600
、PBS、2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐与DTT的质量比为30～70:230～300:1:1～5；待反应结束后，将反应液移入透析袋，在去离子水中透析48h后用冻干机冻干，得到粘稠状固体活性氧响应性材料，记为PEI
‑
SH，并保存在
‑
20℃。
[0013]3)SA PEI的制备
[0014]按1:100～1000的质量比将PEI
‑
SH完全溶解在去离子水中，加入0.1M的NaBH4并在N2保护下室温继续搅拌3h，PEI
‑
SH与NaBH4的质量比按溶质计为1:500～1000，用0.1M的HCl将反应液调至中性，滴加含有SA的DMSO(二甲基亚砜)溶液至反应液中，按质量计，SA:DMSO:PEI
‑
SH＝1:2～10:0.1～2，室温反应5h，最后，将反应液移入透析袋，并用去离子水透析2天得到SA PEI。
[0015]4)SA PEI@RBCs的制备
[0016]将新鲜的动物全血离心除去血浆、血小板和白细胞，分离出RBCs(下层红细胞)，用PBS洗涤后重悬于1～5倍RBCs体积的PBS中，再加入步骤3)制备的SA PEI并轻轻混合，其中RBCs重悬液与SA PEI的体积比为1～3:1，在室温下孵育0.5～5h后离心得到具有剪切应力响应的载药纳米粒子SA PEI@RBCs。
[0017]作为优选，步骤2)中所述的透析袋的截留分子量为0.5kDa；步骤3)中所述的透析袋的截留分子量为1.0kDa。
[0018]作为优选，步骤2)中所述的PBS是pH为8的磷酸缓冲液，含0.001M乙二胺四乙酸二钠；步骤4)中所述的PBS是0.01M的无菌等渗磷酸盐缓冲液。
[0019]作为优选，步骤4)所述的将新鲜的动物全血离心，是在4℃，2000r/min的条件下离心10min，以3.8％柠檬酸钠作为抗凝剂。
[0020]由于AS是一种血管内循环系统的疾病，因此本申请利用红细胞作为药物递送系统。由于唾液酸的存在使红细胞表面带负电，将带正电荷的SA PEI通过静电吸附装载到红细胞表面，而不破坏红细胞的完整结构。SA PEI@RBCs会在斑块处剪切应力的作用下迫使SA PEI从红细胞表面解吸附，实现SA在斑块处的富集，这样可以有效地治疗AS，减少自由给药引起的毒性和副作用。因此，本研究对基于动脉粥样硬化的治疗提供了一种有前途的方法。
[0021]综上，本专利技术有以下有益效果:
[0022]1、本专利技术的仿生载药系统可以响应斑块处高的剪切应力，实现SA PEI在斑块部位的富集，提高药物治疗效果。
[0023]2、本专利技术中的红细胞载体可实现SA PEI@RBCs的体内长效循环，降低机体对SA PEI的清除率。
[0024]3、本专利技术的仿生载药系统有效地降低了游离辛伐他汀酸的毒性，具有良好的生物相容性。
附图说明
[0025]图1是实施例1中辛伐他汀酸的合成路线图。
[0026]图2是实施例1中辛伐他汀酸和辛伐他汀的1H NMR图。
[0027]图3是实施例1中辛伐他汀酸(SA)和辛伐他汀(SV)的FTIR光谱图。
[0028]图4是实施例2中PEI
‑
SH的合成路线。
[0029]图5是实施例2中PEI
‑
SH的FTIR图。
[0030]图6是实施例2中PEI
‑
SH的Ellman检测图及半胱氨酸标准曲线。
[0031]图7是实施例3中SA PEI的TEM图。
[0032]图8是实施例4中SA 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有剪切应力响应的载药纳米粒子的制备方法，具有以下步骤：1)辛伐他汀酸的合成首先，将辛伐他汀在乙醇中搅拌至完全溶解后加入0.1M NaOH，在50℃下反应2h，随后，将反应溶液的pH用盐酸调节至中性，利用旋转蒸发仪除去反应液中的乙醇，加入正丁醇萃取辛伐他汀酸，其中，辛伐他汀、乙醇、NaOH和正丁醇的质量比为30～90:800～1500:1:500～5000，有机相经旋转蒸发和真空干燥后得到辛伐他汀酸，记为SA；2)PEI
‑
SH的合成将PEI
600
用PBS溶解后，加入2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐，反应在N2和黑暗条件下进行，室温搅拌过夜后加入DTT，继续反应3h，其中，PEI
600
、PBS、2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐与DTT的质量比为30～70:230～300:1:1～5；待反应结束后，将反应液移入透析袋，在去离子水中透析48h后用冻干机冻干，得到粘稠状固体活性氧响应性材料，记为PEI
‑
SH，并保存在
‑
20℃；3)SA PEI的制备按1:100～1000的质量比将PEI
‑
SH完全溶解在去离子水中，加入0.1M的NaBH4并在N2保护下室温继续搅拌3h，PEI
‑
SH与NaBH4的质量比按溶质计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚鹏，沈美丽，李少静，姚顺雨，武小东，刘顺，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：