一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统及其制备方法与应用技术方案

本发明专利技术公开了一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统及其制备方法与应用。该疫苗递送系统的制备方法包括如下步骤：将正硅酸乙酯、浓氨水和乙醇反应得到SiO2纳米颗粒，然后将其与高锰酸钾反应得到介孔MnO2包覆的SiO2，接着将介孔MnO2包覆的SiO2与Na2CO3进一步反应得到中空介孔MnO2纳米颗粒，再将其与壳寡糖溶液反应得到MnO2@COS悬浮液，最后将MnO2@COS与卵清蛋白溶液混合孵育得到所述的疫苗递送系统。本发明专利技术制备的疫苗递送系统，在超声辅助下，可以促进疫苗制剂的跨粘液递送以及对鼻腔粘膜表层的渗透，增强粘膜疫苗诱导的免疫应答，因此，在粘膜疫苗治疗领域具有重要的应用价值。粘膜疫苗治疗领域具有重要的应用价值。粘膜疫苗治疗领域具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料领域，特别涉及一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]据估计，70％的病原体通过粘膜部位侵入宿主。粘膜免疫系统，作为人体第一道免疫屏障，拥有比体内其他组织更高的抗体浓度，抵御了90％以上的潜在病原体。为抵御经粘膜部位侵入的病原体，接种粘膜疫苗是最佳手段。然而，到目前为止，获批上市的传染病疫苗绝大多数通过非粘膜途径接种。这些疫苗仅诱导有效系统免疫应答，而无法诱导有效粘膜免疫应答。究其原因，在粘膜部位进行疫苗接种过程中，由于疫苗制剂易被快速清除、难以穿过粘膜表层等原因，而导致递送效率低下，无法诱导有效粘膜免疫应答。为此，研究人员采取各种策略，用于增强粘膜疫苗递送效果。
[0003]目前，粘膜疫苗的开发大致可分为两类：一类是以减毒或灭活的病毒、细菌为抗原载体，通过这些病原体的自主入侵能力，增强粘膜疫苗递送效果，如腺病毒载体、乳酸菌载体；另一类是以生物材料为载体，利用其独特的理化性质(如静电吸附)增强疫苗的跨粘膜递送，如脂质体、角鲨烯纳米乳剂。然而，目前，安全有效的粘膜疫苗数量极少，远不足以满足临床对粘膜疫苗的广泛需求。
[0004]递送途径是影响粘膜疫苗接种效果的重要因素，其中，口服递送与鼻腔递送最常见。然而，口服递送面临多重挑战，特别是胃肠道中的蛋白水解酶和酸性pH环境易降解抗原。相比其他粘膜疫苗递送途径，在鼻腔递送中，抗原降解程度大幅降低，且大量免疫细胞分布在鼻腔部位，鼻腔粘膜表层相对容易渗透。此外，鼻腔递送属于无针注射，非技术娴熟人员即可进行免疫接种。尽管鼻腔递送具有上述多重优点，但目前仅有几种鼻腔疫苗获批上市。这是由于鼻腔疫苗开发仍存在诸多问题：鼻腔免疫细胞对可溶性抗原的摄取率低、抗原易被鼻腔内纤毛快速清除而导致停留时间短、抗原稳定性差以及抗原递送量不足等。
[0005]超声波是周期性振动的机械声波，已被广泛用于医学成像诊断，也被用于药物递送，包括化疗药物、氢化可的松、水杨酸、寡核苷酸、胰岛素和疫苗等。
[0006]近年来，MnO2纳米颗粒作为疫苗载体与佐剂的应用引起广泛关注。MnO2材料可在体内降解为无害的水溶性Mn
2+
，因此具有良好的生物相容性。其次，MnO2纳米颗粒可负载并递送抗原，具有载体功能。此外，MnO2降解产生的Mn
2+
具有佐剂作用，可增强机体免疫应答。然而，MnO2纳米颗粒带负电荷，与带相同电荷的抗原及粘膜表层具有静电排斥作用，不利于抗原负载及跨粘膜递送。

技术实现思路

[0007]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供所述方法制备得到的超声辅助的二氧化锰疫苗递送
系统。
[0009]本专利技术的再一目的在于提供所述超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的应用。
[0010]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0011]一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法，为利用中空介孔二氧化锰纳米球(MnO2)涂覆壳寡糖(COS)并负载卵清蛋白(OVA)获得，具体包括如下步骤：
[0012](1)将正硅酸乙酯、浓氨水和无水乙醇加入到水中，搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、冷冻干燥，得到SiO2纳米颗粒；
[0013](2)将高锰酸钾水溶液和SiO2纳米颗粒超声混合均匀后搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、加水重悬，得到介孔MnO2包覆的SiO2悬浮液；
[0014](3)将介孔MnO2包覆的SiO2悬浮液加入到Na2CO3水溶液中，在60
±
5℃条件下搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、冷冻干燥，得到中空介孔MnO2纳米颗粒；
[0015](4)将中空介孔MnO2纳米颗粒和壳寡糖(COS)溶液超声混合均匀后搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、加水重悬，得到MnO2@COS悬浮液；
[0016](5)将MnO2@COS悬浮液和卵清蛋白(抗原)溶液混合后在室温条件下孵育3～6h，得到疫苗制剂MnO2@COS@OVA颗粒，即所述超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统。
[0017]步骤(1)中所述的浓氨水的浓度为质量百分比28％。
[0018]步骤(1)中所述的正硅酸乙酯、浓氨水、无水乙醇和水的体积比为9：18：124：49。
[0019]步骤(1)中所述的水为去离子水。
[0020]步骤(1)中所述的搅拌反应的条件为：400～600搅拌2～3h；优选为：500rpm搅拌2h。
[0021]步骤(1)、(2)、(3)和(4)中所述的离心的条件为：8000～10000rpm离心8～12min；优选为：8000～10000rpm离心10min。
[0022]步骤(1)中所述的洗涤为采用无水乙醇和去离子水交替洗涤；优选为用无水乙醇和去离子水交替洗涤四次。
[0023]步骤(2)中所述的高锰酸钾的用量为按每毫克(mg)SiO2纳米颗粒配比7.5mg高锰酸钾计算。
[0024]步骤(2)中所述的高锰酸钾水溶液的浓度优选为0.4～0.5g/mL。
[0025]步骤(2)和(4)中所述的超声的条件为：频率1MHZ，功率为6W，时间为5分钟：每工作5秒停止5秒。
[0026]步骤(2)中所述的搅拌反应的条件为：400～600搅拌5～8h；优选为：500rpm搅拌6h。
[0027]步骤(2)和(3)中所述的洗涤为采用去离子水进行洗涤；优选为用去离子水洗涤3次。
[0028]步骤(3)中所述的Na2CO3水溶液的浓度优选为2mol/L。
[0029]步骤(3)中所述的Na2CO3的用量为按反应体系中SiO2和Na2CO3的摩尔比为1:10配比计算。
[0030]步骤(3)中所述的搅拌反应的条件为：100～200rpm搅拌10～14h；优选为：100rpm搅拌12h。
[0031]步骤(4)中所述的壳寡糖(COS)的聚合度为2～20，分子量≤3200Da。
[0032]步骤(4)中所述的壳寡糖的用量为按每毫克(mg)中空介孔MnO2纳米颗粒配比1mg壳寡糖计算。
[0033]步骤(4)中所述的搅拌反应的条件为：100～200rpm搅拌1～3h；优选为：100rpm搅拌2h。
[0034]步骤(4)中所述的洗涤为采用去离子水进行洗涤；优选为用去离子水洗涤2～3次。
[0035]步骤(5)中所述的MnO2@COS与卵清蛋白的质量比为30～50:3；优选为10:1。
[0036]步骤(5)中所述的室温孵育的时间优选3h。
[0037]步骤(5)中所述的卵清蛋白溶液的浓度优选为3mg/mL，其中，配制卵清蛋白溶液所用的溶剂为PBS缓冲液或生理盐水(优选为PBS缓冲液)。
[0038]步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法，其特征在于：利用中空介孔二氧化锰纳米球涂覆壳寡糖并负载卵清蛋白获得，具体包括如下步骤：(1)将正硅酸乙酯、浓氨水和无水乙醇加入到水中，搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、冷冻干燥，得到SiO2纳米颗粒；(2)将高锰酸钾水溶液和SiO2纳米颗粒超声混合均匀后搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、加水重悬，得到介孔MnO2包覆的SiO2悬浮液；(3)将介孔MnO2包覆的SiO2悬浮液加入到Na2CO3水溶液中，在60
±
5℃条件下搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、冷冻干燥，得到中空介孔MnO2纳米颗粒；(4)将中空介孔MnO2纳米颗粒和壳寡糖溶液超声混合均匀后搅拌反应，待反应结束后离心收集沉淀，洗涤、加水重悬，得到MnO2@COS悬浮液；(5)将MnO2@COS悬浮液和卵清蛋白溶液混合后在室温条件下孵育3～6h，得到疫苗制剂MnO2@COS@OVA颗粒，即所述超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统。2.根据权利要求1所述的超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的壳寡糖的聚合度为2～20，分子量≤3200Da；步骤(5)中所述的MnO2@COS与卵清蛋白的质量比为30～50:3。3.根据权利要求2所述的超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的MnO2@COS与卵清蛋白的质量比为10:1。4.根据权利要求1所述的超声辅助的二氧化锰疫苗递送系统的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的浓氨水的浓度为质量百分比28％；步骤(1)中所述的正硅酸乙酯、浓氨水、无水乙醇和水的体积比为9：18：124：49；步骤(2)中所述的高锰酸钾的用量为按每毫克SiO2纳米颗粒配比7.5mg高锰酸钾计算；步骤(3)中所述的N...

【专利技术属性】
技术研发人员：林检生，刘宗华，徐浩威，
申请(专利权)人：湖南中医药大学，
类型：发明
国别省市：