[发明专利]光触发红细胞膜包裹NO纳米仿生供体材料的制备及应用

说明书

本发明公开了一种光触发红细胞膜包裹NO纳米仿生供体材料的制备及应用。所述方法包括以下步骤：(1)合成巯基化的介孔二氧化硅包裹的聚多巴胺纳米粒子；(2)双负载聚多巴胺@介孔二氧化硅纳米粒子制备；(3)靶向标记红细胞膜制备；(4)靶向分子标记的红细胞膜包裹双负载聚多巴胺@介孔二氧化硅纳米粒子的制备。本发明将光热转换性能良好的PDA@mSiO₂纳米粒子的成功到该NO仿生纳米粒子结构中，在近红外光刺激下不仅能够消融细胞膜对负载药物有效释放，同时能够对肿瘤细胞造成更加明显杀伤效果，从而实现多种治疗手段联合应用。

技术领域

本发明属于生物医学工程材料领域，具体涉及一种光触发红细胞膜包裹NO纳米仿生供体材料的制备及应用。

背景技术

癌症是世界范围内的一个主要公共卫生问题，它仍然是人类死亡的主要原因之一。皮肤癌是世界上最常见的癌症之一，恶性黑色素瘤是最致命的皮肤癌，具有很高的复发和转移潜力。这种具有最大突变率特征的侵袭性肿瘤是目前研究的难点。虽然化疗是临床癌症治疗的主要手段，但化疗往往伴随着化疗药物的严重副作用和肿瘤治疗的特异性，可能导致肿瘤复发和转移，影响患者对预后的满意度。众所周知，纳米材料在肿瘤治疗领域做出了巨大贡献，包括提高癌症药物的输送效率、增强癌症疫苗的免疫原性等。但是作为生物体的外源物，容易被机体免疫系统和肝脏、肾脏排毒系清除，肿瘤特异靶向，高效率进入肿瘤细胞等仍是纳米材料在医学领域进一步应用所需要面临的巨大挑战，因此，发展一个理想的纳米材料作为药物运载体系在肿瘤治疗领域非常关键。

大量的研究发现，NO是人体内重要的信号气体分子，在血管肌肉松弛、血小板聚集与粘附、炎症与免疫反应、神经传递以及许多其他细胞生命活动等方面发挥着关键的调节作用，虽然对NO的生物分子性质仍未完全了解，但已报道了与NO治疗相关的广泛研究，涉及心血管疾病、细菌感染、伤口愈合和人类最大的长期敌人-癌症。Chung(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,9890)和Fan等人(ACS Appl.Mater.Interfaces 2016,8,13804)在近期研究中证实NO能逆转肿瘤细胞的多药耐药(化疗的最大障碍)，并能成功提高化疗效果。然而NO半衰期较短以及对生物物质的高敏感性极大地制约了NO的临床治疗和应用的发展，如何实现NO在人体内精准递送和细胞内快速释放已经成为一个重要的问题。

受自然界各种生物功能和结构的完美启发，基于纳米颗粒的药物递送系统而言，将天然红细胞膜与纳米颗粒复合而成的仿生纳米颗粒(RBC-NP)已成为一种新一代肿瘤治疗策略。Zhang等人研究表明，RBC-NP在治疗癌症方面表现出原生细胞前所未有的功能，具有良好的生物相容性、较低的免疫原性、较长的血液循环寿命，进而降低巨噬细胞的摄取和血液清除率(Angew.Chem.,Int.Ed.2017,56,14075)。

此外，为了解决目前肿瘤治疗效果低下的问题，基于纳米药物的联合抗癌治疗已成为一种很有前景的策略，通过多种治疗手段联合作用，从而提高抗肿瘤效果，降低治疗药物的剂量，减少副作用。除了化疗和基因治疗，光治疗包括光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)作为一种新的非侵入性治疗方法，近年来受到越来越多的关注。作为非传统癌症治疗方法，Luo等人提出PTT光敏剂(光热转换)在特定波长的光刺激条件下产生高温热量，不仅可以触发材料功能性响应，而且可同时实现癌症局部热消融的治疗手段(Adv.Funct.Mater.2016,26,2826)。

但是，目前NO纳米供体材料很难在临床上得到应用，究其原因为NO供体材料的本身稳定性较差，释放周期较短，再加上人体环境较为复杂，免疫排斥反应等，从而导致NO纳米供体材料在肿瘤治疗领域困难重重，且鲜有研究报道。所以如何实现NO供体材料在人体内实现长循环，并在肿瘤等病灶位置富集，然后依靠体内或体外特定的物理(如光、声和热)、化学(如pH和氧化还原电位)和生物(酶、核酸和生物分子)刺激，从而实现化学药物在靶向部位(肿瘤等病灶)定点、定量和高效的释放的这一目的，已经成为实现纳米药物临床应用的关键问题，也是主要障碍。

发明内容