中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统及其制备方法与应用

本发明属于生物医药，涉及中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统及其制备方法与应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、脑卒中是全球第二大死亡原因，也是导致长期残疾的主要原因，其中大约87％是由大脑动脉堵塞引起的缺血性脑卒中。目前临床治疗缺血性脑卒中的首选方法是持续静脉滴注重组人组织型纤溶酶原激活剂(rt-pa)以溶解血栓实现再灌注。虽然再灌注对缺血性脑卒中患者的救治至关重要，但临床数据表明，rt-pa的治疗时间窗仅在缺血4.5h以内，超过时间窗的溶栓治疗会造成活性氧(ros)激增，并引发炎症级联反应，导致再灌注损伤。目前，减轻缺血再灌注损伤的策略已被广泛研究，但大多数策略在临床研究中并未显示出明显的疗效。因此，探索缺血性脑卒中的有效治疗方法迫在眉睫。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统及其制备方法与应用，本发明提供仿生递送系统利用唾液酸与循环中性粒细胞中大量表达的l-选择素受体的独特亲和力，提高仿生递送系统的脑缺血区域蓄积能力，解决中空普鲁士蓝纳米粒和脱氧核糖核酸酶i脑内递送效率低的问题，该仿生递送系统具有良好的缓解缺血性脑卒中再灌注损伤效果。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一方面，一种中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统，由改性血小板膜包覆内核纳米粒构成，所述改性血小板膜由二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-唾液酸结合物(dspe-peg-sa)修饰的血小板膜形成，所述内核纳米粒由中空普鲁士蓝纳米粒(hpb nps)包裹脱氧核糖核酸酶i(dnase i)形成。

4、中性粒细胞是外周血液循环中最丰富的白细胞，在缺血性脑卒中发生后可率先大量地浸润至脑损伤区域。这些浸润的中性粒细胞释放细胞因子和趋化因子，进而激活小胶质细胞，导致血脑屏障(bbb)破坏。此外，中性粒细胞胞外诱捕网(nets)已被证明在中性粒细胞诱导的再灌注损伤中发挥了重要作用。nets可作为血小板活化和聚集的框架，导致再灌注后微血栓形成，造成“无复流”现象，进一步破坏bbb并阻碍神经保护剂的脑部递送。此外，nets纤维网状结构中的毒性蛋白会引发急性炎症反应。因此，本发明通过消除ros和降解nets的联合策略以治疗缺血性脑卒中。

5、hpb nps具有高效的ros清除功效，此外，由于具有较大的比表面积和刚性框架，其还可作为药物递送载体。dnase i是一种能消化单链或双链dna的内切酶，可降解nets的dna骨架并加速其降解。将dnase i载入hpb nps中(d@hpb nps)可同时发挥抗氧化和降解nets的功能。然而，如何将d@hpb nps高效递送至脑缺血性区域仍是一个难题。

6、据发明人研究了解，基于血小板膜(pm)的仿生递送系统具有显著的炎症靶向性，可将药物高效递送至炎症血管，但其bbb穿透效率不高。炎症脑血管内皮细胞高表达的细胞间粘附分子(icam1)可与中性粒细胞膜上的整合素αmβ2相互作用，介导中性粒细胞高效穿过bbb，到达受损脑实质。因此，本发明利用dspe-peg-nh2与唾液酸(sa)结合，通过dspe-peg-sa与pm的相互作用，实现sa对pm修饰改性，将改性后的pm包覆d@hpb nps，由于sa与循环中性粒细胞上的l-选择素受体有独特的结合亲和力，利用sa修饰的pm包覆d@hpb nps，赋予d@hpb nps与中性粒细胞高效的亲和力，从而“搭便车”中性粒细胞到达脑缺血损伤区域，进而提高中空普鲁士蓝纳米粒和脱氧核糖核酸酶i在脑缺血损伤部位的蓄积能力，增强其对缺血性脑卒中的疗效。

7、另一方面，一种上述中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统的制备方法，包括如下步骤：

8、将中空普鲁士蓝纳米粒与脱氧核糖核酸酶i分散于分散剂中，使中空普鲁士蓝纳米粒包裹脱氧核糖核酸酶i，得到d@hpb nps；

9、将dspe-peg-sa与血小板膜进行共孵育获得spm；

10、将spm与d@hpb nps进行超声混合和反复挤出，使spm与d@hpb nps充分融合，即得。

11、第三方面，一种上述中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统在制备治疗缺血性脑卒中药物的应用。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明首先利用血小板膜的炎症靶向性将仿生递送系统输送至炎症血管，然后利用唾液酸与中性粒细胞上的l-选择素受体的独特亲和力，使得仿生递送系统随中性粒细胞高效率的穿透血脑屏障，从而使得d@hpb@spm nps高效递送至脑缺血性区域，进而增加空普鲁士蓝纳米粒和脱氧核糖核酸酶i在脑缺血损伤部位的蓄积能力；在该脑缺血性区域中，d@hpb@spm nps同时发挥抗氧化和降解nets的功能，从而增强其对缺血性脑卒中的疗效。

技术特征：

1.一种中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统，其特征是，由改性血小板膜包覆内核纳米粒构成，所述改性血小板膜由二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-唾液酸结合物修饰的血小板膜形成，所述内核纳米粒由中空普鲁士蓝纳米粒包裹脱氧核糖核酸酶i形成。

2.如权利要求1所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统，其特征是，二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-唾液酸结合物中聚乙二醇的分子量为500～5000da，或为1500～2500da。

3.如权利要求1所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统，其特征是，血小板膜与中空普鲁士蓝纳米粒的质量比为1～5:1，或为1～1.1:1。

4.如权利要求1所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统，其特征是，中空普鲁士蓝纳米粒和脱氧核糖核酸酶i的质量比为1:0.25～3，或为1:0.4～0.6。

5.一种权利要求1～4任一所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统的制备方法，其特征是，所述分散剂为缓冲溶液，或为pbs缓冲溶液；

7.如权利要求5所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统的制备方法，其特征是，共孵育的温度为36～38℃，时间为1～6h，或为3～5h；

8.如权利要求5所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统的制备方法，其特征是，采用100～300nm的聚碳酸酯膜进行反复挤压使spm与d@hpb nps充分融合。

9.一种权利要求1～4任一所述的中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统在制备治疗缺血性脑卒中药物的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征是，治疗缺血性脑卒中药物为缺血性脑卒中再灌注损伤治疗药物。

技术总结
本发明属于生物医药技术领域，涉及中性粒细胞“搭便车”仿生递送系统及其制备方法与应用。由改性血小板膜包覆内核纳米粒构成，所述改性血小板膜由二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺‑聚乙二醇‑唾液酸结合物修饰的血小板膜形成，所述内核纳米粒由中空普鲁士蓝纳米粒包裹脱氧核糖核酸酶I形成。本发明提供仿生递送系统利用唾液酸与循环中性粒细胞中大量表达的L‑选择素受体的独特亲和力，提高仿生递送系统的脑缺血区域蓄积能力，解决中空普鲁士蓝纳米粒和脱氧核糖核酸酶I脑内递送效率低的问题，该仿生递送系统具有良好的缓解缺血性脑卒中再灌注损伤效果。

技术研发人员：何文秀,宋俊彦,杨光
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25