[发明专利]一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒的制备方法及应用

说明书

一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒的制备方法及应用与传统无机纳米颗粒相比，本发明涉及的纳米颗粒具有独特的大孔结构，孔径可至40纳米，杆状形貌相比传统圆形形貌可更有效进入细胞及磁性内核，具有大分子药物装载量高，在磁场诱导下高效进入哺乳动物细胞内并表达装载的基因等优点，本发明所采取的方法可以合成特殊放射状孔道的纳米颗粒，反应条件温和，制备方法简单，稳定性好。该磁性纳米对质粒DNA装载量高，基因转染能力高于国际金标准脂质体的效率。

技术领域

本发明涉及非病毒基因载体及药物载体制备技术领域，特别涉及一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒的制备方法及应用。

背景技术

随着医学的飞速发展的人民生活水平的提高，大分子药物例如基因药物及蛋白质药物由于其高特异性和低副作用吸引了越来越多的注意。例如基因治疗已经在临床上开展III期及IV期实验，展示了很好的前景，有希望成为新一代的治疗技术。某些蛋白质药物可特异性杀灭细菌且诱导耐药性菌株概率较低，从而在治疗细菌感染方面有独特优势。但是大分子药物面临一些根本性的问题，例如基因药物无法穿透细胞膜，稳定性差，容易降解等，而对蛋白质药物也存在很难穿透细菌形成的生物膜从而疗效不佳。

随着纳米技术的发展，各种纳米载体被开发出来用于大分子药物的转运。目前脂质体和高分子聚合物等有机纳米颗粒作为基因和蛋白药物的载体已经用于临床实验，但是这些有机纳米材料存在结构不稳定，装载量低，以及提前释放药物等缺点。与有机材料相比，无机纳米颗粒具有生物相容性好，结构稳定，孔径可调，多功能性，表面容易修饰其他基团等特点。但是常规无机颗粒孔道较小（通常10纳米以下），进细胞/生物膜能力较差等缺点。

发明内容

为了克服以上方法的缺陷，本发明提供一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒的制备方法及应用。

本发明采用的技术解决方案是：一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）纳米颗粒合成：将40-400mg的杆状氧化铁内核，放入含0-500 ml水，10-500 ml氯苯，0.1-10mg三乙醇胺，0.1-2 g四乙氧基硅烷的水油反应体系中，于60℃的条件下搅拌6-48 小时，得到产物于3700转/分钟离心十分钟分离，得到磁性纳米颗粒；

（2）表面改性方法：将10-100 mg合成好的磁性纳米颗粒，分散到10-200 ml的水中，调节pH到10，然后将0.1-5ml的3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯加入到上述溶液中，在40℃条件下搅拌4h，纳米颗粒于3700 r/min转速下离心十分钟离心法分离，离心后固体颗粒重悬于含50-500mg聚乙烯亚胺溶液中，常温搅拌4小时，产物置于低速离心机内3700 r/min离心十分钟，得到所述的杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒。

所述的聚乙烯亚胺的平均分子量为5000到50000。

一种杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒在制备基因装载药物和蛋白质装载药物上的应用。

所述的基因装载药物通过以下步骤制备：将0.1-10μg的质粒DNA与1-100μg的权利要求1制备的杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒放置于PBS溶液中，充分混匀后于4℃条件下振荡12小时，产物置于低速离心机内3700转/分钟离心十分钟分离，得到所述的基因装载药物。

所述的蛋白质装载药物通过以下步骤制备：将1-100mg的蛋白与1-100mg的权利要求1制备的杆状包裹磁性氧化铁内核的放射状孔道的氧化硅纳米颗粒放置于PBS溶液中，充分混匀后于4℃条件下振荡12小时，产物置于低速离心机内3700转/分钟离心十分钟分离，得到所述的蛋白质装载药物。