一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统、制备方法及其应用技术方案

本发明专利技术公开一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统、制备方法及其应用，该金属有机框架基因编辑平台为ZIF

【技术实现步骤摘要】
一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及药物载体领域，特别涉及一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]骨质疏松症(osteoporosis 0P)是一种慢性全身性骨病，其特点是骨量低，骨组织微结构恶化，导致骨脆性和骨折易感性增加。随着年龄的增长，雌激素缺乏会增加核因子
‑
κ B配体(RANKL)的表达，抑制骨微环境中骨保护素(OPG)的分泌，从而削弱成骨细胞的功能，诱导破骨细胞的成熟。作为独特的骨吸收细胞，破骨细胞是骨质疏松症的主要原因，它们会分泌过多的酸和酶，而这些酸和酶对骨破坏至关重要，最终导致骨内稳态的失衡。尽管传统的抗吸收(二膦酸盐和脱硝脲)和合成代谢(特立帕肽和阿巴巴拉肽)药物已用于临床治疗，以抑制进一步的骨丢失，但是一旦破坏开始，这些治疗方法大多数都无法完全修复破骨细胞过度激活所造成的骨损伤。
[0003]骨质疏松症是一种多因素引起的复杂疾病，这种疾病的主要特征是由于多种原因导致的骨密度和骨质量下降，骨微结构破坏，造成骨脆性增加，从而容易发生骨折的全身性骨病。其基本病理生理是骨重建失衡，骨吸收大于骨形成，最终导致骨质量受损。由于骨质疏松症的发病机制较为复杂，目前对骨质疏松症的治疗包括物理预防、补充钙剂、抗骨吸收药物，从而提高患者的生活质量。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统。
[0005]本专利技术的另一目的是提供所述金属有机框架纳米载药及基因编辑系统的制备方法。
[0006]本专利技术的最后一目的是提供所述金属有机框架纳米载药及基因编辑系统的用途。
[0007]技术方案：所述的金属有机框架纳米载药及基因编辑系统，是由金属有机框架ZIF
‑
8负载碳酸氢钠NaHCO3和RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒后得到的纳米粒。其粒径小于200nm，并且具有在酸性环境下崩解释放NaHCO3来中和酸性能力。
[0008]所述的金属有机框架纳米载药及基因编辑系统的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1、将2
‑
甲基咪唑在常温下充分溶解于甲醇中，然后加入RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒搅：
[0010]S2、加入NaHCO3继续搅拌，充分溶解；
[0011]S3、加入含有六水合硝酸锌的甲醇溶液；
[0012]S4、常温下继续搅拌后，收集沉淀，醇洗后用DEPC水洗，最后用DEPC水分散重悬。
[0013]进一步地，所述2
‑
甲基咪唑与六水合硝酸锌的摩尔比为4：1
‑
3：1。
[0014]进一步地，所述NaHCO3与RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒的质量比为80：1
‑
50：1。
[0015]进一步地，所述的金属有机框架纳米载药及基因编辑系统在制备治疗骨质疏松相关疾病药物中的用途。
[0016]本专利技术所述复合载药基因编辑系统通过缓解骨质疏松的酸性微环境促进成骨分化及通过特异性RANKL
‑
CRISPR/Cas9基因编辑系统抑制破骨细胞的形成，实现对骨质疏松的酸中和与基因治疗。
[0017]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：本专利技术的金属有机框架复合载药基因编辑体系具有良好的生物相容性，又具有骨髓腔原位治疗作用，为骨质疏松的治疗提供一种安全有效的新型纳米药物基因载体。
附图说明
[0018]图1是MOFs、MN、M@RC、MMN@RC在pH7.4和pH6.0溶剂下的透射电镜图；
[0019]图2是MOFs、MN、M@RC、MMN@RC体外生物相容性研究结果(CCK8法)；
[0020]图3是通过pH荧光探针BCECF
‑
AM检测MOFs、MN对处于pH6.0时的细胞的对抗pH作用；
[0021]图4是通过ALP和ARS染色观察MOFs、MN、M@RC、MMN@RC对MC3T3
‑
E1细胞的成骨分化的作用；
[0022]图5是荧光显微镜观察M@RC、MMN@RC对MC3T3
‑
E1细胞的基因递送效果；
[0023]图6是MOFs、MN、M@RC、MMN@RC抑制破骨细胞生成的效果评价；
[0024]图7是MOFs、MN、M@RC、MMN@RC对去卵巢模拟绝经后骨质疏松症小鼠的治疗评估。
具体实施方式
[0025]简写说明：MOFs(简写为MOFs)、MOFs
‑
NaHCO3(简写为MN)、MOFs@RC(简写为M@RC)、MOFs
‑
NaHCO3@RC(简写为MN@RC)。
[0026]实施例1
[0027]本实施例的制备方法包括以下步骤：
[0028]S1、将摩尔比为4：1
‑
3：1的2
‑
甲基咪唑与六水合硝酸锌在常温下分别充分溶解于10ml甲醇中；
[0029]S2、逐滴加入含有六水合硝酸锌的甲醇溶液；
[0030]S3、常温下继续搅拌4h后，10000rpm 8min收集沉淀，醇洗2次后用DEPC水洗2次，最后用DEPC水分散重悬，置于
‑
20℃保存。
[0031]合成的金属有机框架为ZIF8，即MOFs。
[0032]实施例2
[0033]本实施例的制备方法包括以下步骤：
[0034]S1、将2
‑
甲基咪唑在常温下充分溶解于10ml甲醇中；
[0035]S2、加入0.2
‑
0.5mol的NaHCO3继续搅拌10min充分溶解；
[0036]S3、逐滴加入含有六水合硝酸锌的甲醇溶液；
[0037]S4、常温下继续搅拌4h后，10000rpm 8min收集沉淀，醇洗2次后用DEPC水洗2次，最后用DEPC水分散重悬，置于
‑
20℃保存。
[0038]其中，所述步骤S1中2
‑
甲基咪唑与所述步骤S3中六水合硝酸锌的摩尔比为4：1
‑
3：
1。合成的金属有机框架为MOFs
‑
NaHCO3，即MN。
[0039]实施例3
[0040]本实施例的制备方法包括以下步骤：
[0041]S1、将2
‑
甲基咪唑在常温下充分溶解于10ml甲醇中；
[0042]S2、加入200
‑
1000ng的RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒搅拌20min；
[0043]S3、逐滴加入含有六水合硝酸锌的10ml甲醇溶液；
[0044]S4、常温下继续搅拌4h后，10000rpm 8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架纳米载药及基因编辑系统，其特征在于，是由金属有机框架ZIF
‑
8负载碳酸氢钠NaHCO3和RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒后得到的纳米粒。2.根据权利要求1所述的金属有机框架纳米载药及基因编辑系统，其特征在于，所述纳米粒小于200nm。3.权利要求1所述的金属有机框架纳米载药及基因编辑系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将2
‑
甲基咪唑在常温下充分溶解于甲醇中，然后加入RANKL
‑
CRISPR/Cas9质粒搅；S2、加入NaHCO3继续搅拌，充分溶解；S3、加入含有六水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，林文正，王辉辉，李克，石宇，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：