[发明专利]LDH@SiO2壳-核纳米复合材料的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及LDH@SiO₂壳-核纳米复合材料合成及其载新城疫病毒La Sota株F基因质粒DNA纳米粒制备的方法。

背景技术

新型纳米复合材料作为一种新型的基因输送和控释体系，受到越来越多的关注。纳米载体具有很多优点，如保护DNA免受核酸酶降解；很好的渗透效应，可直接通过生物膜屏障进入细胞，释放质粒DNA,表达相应蛋白；经抗原提呈细胞有效摄取，加工处理后提呈给T细胞，产生免疫应答等。

层状双氢氧化物(LDH)是一类具有阴离子可交换性质的阴离子型粘土，已被广泛用于插层反应前体，并被视为一类新型的药物分子的输运载体。研究表明，其作为新型可调控的药物载体，在体内具有很好的分散性，可通过调节pH来控制其释放速率，在pH3-5环境中，其释放药物的速率较快，这对于在树突状细胞(DC)或巨噬细胞内体或溶酶体的酸性环境中充分释放DNA疫苗很有帮助。此外LDH还具有较高的Zeta电位，这使得其更易于接触细胞表面，从而进入细胞内部，提高对细胞的转染效率。此外，LDH纳米载体对于DC有着很好的刺激效应。

然而，LDH作为基因递送载体也存在一些不足，如层间距离较小，大分子的质粒DNA很难插入其中；若将质粒DNA吸附在LDH表面就会减弱对质粒的保护效应，且DNA搭载量也非常有限，这使得LDH作为基因递送载体在体内虽有很好的保护效应，但治疗效应不理想。因此，在研究如何利用LDH纳米材料作为基因递送载体优点的同时，又可以突破LDH较难搭载大分子DNA这一瓶颈，进一步提高DNA疫苗的免疫效果和治疗效应，具有深远的意义。

壳-核结构的纳米材料是近年来发展起来的新型纳米复合材料，它将两种纳米材料合二为一，从而发挥各自材料的特点。以无机材料制备的二氧化硅纳米粒具有可重复合成、稳定性好、可抵抗体内各种酶的消化、耐高压灭菌等优点，在基因递送研究中受到了极为广泛的关注。

发明内容

本发明提供了LDH@SiO₂壳-核纳米复合材料的合成方法，具体涉及LDH@SiO₂壳-核纳米复合材料的载新城疫病毒La Sota株F基因质粒DNA纳米粒的合成；本发明合成了以LDH为壳，SiO₂为核的壳－核结构的纳米材料，此材料若作为基因载体则可解决单纯LDH作为基因载体所面临的问题，必将具有重要的科学意义和潜在的应用前景。

本发明LDH@SiO₂壳-核纳米复合材料的合成按以下步骤实现：

一、室温下，依次加入90mL无水乙醇、10mL去离子水和2～4mL的氨水，磁力搅拌均匀；在磁力搅拌条件下一次性加入10mL的正硅酸乙酯，继续室温下搅拌2.0～2.5h；之后，静置10～12h；然后在转速为10000～12000r/min条件下离心3～5min，收集沉淀，用去离子水和无水乙醇反复离心洗涤沉淀，直至洗涤后的液体pH为中性，收集洗涤后的沉淀置于50～65℃烘箱内干燥，即得SiO₂纳米粒；

二、取0.5g步骤一中制备的SiO₂纳米粒分散到10mL去除CO₂的去离子水中，超声分散5～10min，得SiO₂悬浮液；准确称取6.3g NaOH、9.1gNaNO₃溶于62mL去除CO₂的去离子水中，将其与上述的SiO₂悬浮液混合，置于三口瓶中，获得溶液A；

三、将16g Mg(NO₃)₂·6H₂O、11.7g Al(NO₃)₃·9H₂O混合溶于63mL去除CO₂的去离子水中，获得溶液B；

四、在N₂保护和搅拌条件下，将B液逐滴滴加到A液中，滴加完毕后，继续室温搅拌1～2h；之后，逐渐升温至70～75℃，恒温恒速搅拌20～24h后，过滤，收集沉淀，用去CO₂的去离子水洗涤沉淀至上清为中性，60～65℃真空干燥20～24h，即完成LDH@SiO₂壳-核纳米复合材料的合成。

本发明包含以下有益效果：