一种红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒及其制备方法

本发明属于生物医学纳米材料领域，尤其涉及一种红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒及其制备方法。

背景技术：

1、仿生纳米药物递送体系因其具备源细胞的某些特定功能，目前已吸引了很多研究人员的关注。例如红细胞的长循环、巨噬细胞的炎症倾向、肿瘤细胞的同源靶向性、甚至中性粒细胞靶向骨髓肿瘤的功能都已成功应用到纳米药物载体上。研究人员通过物理化学方式在细胞膜的表面枝接配体，或通过基因工程、代谢工程等手段从源头细胞膜表面修饰配体，研究人员渴望通过这种“先进”的方式在实现在体内更高的靶向效率。细胞膜包覆纳米颗粒制备方式的包覆效率似乎并没有受到太多关注。然而，这些因素对细胞膜包覆纳颗粒的体内血液循环时间、生物分布和靶向效率起着至关重要的作用。然而，目前的包覆技术，例如通过脂质体挤出机挤出或超声方式表现出较低的包覆效率，细胞膜的完整包覆率不足20%。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒及其制备方法，能够得到稳定且高包覆率的红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒，解决了常规方式制备的细胞膜包覆纳米颗粒稳定性差、包覆率低的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒的制备方法，其包括以下步骤：

4、（1）制备铁核颗粒：将油酸铁络合物高温热解，得到固体fe3o4铁核颗粒；

5、（2）制备磁性二氧化硅颗粒：将igepal co-520溶解在环己烷中，加入所述fe3o4铁核颗粒，搅拌后加入氨水，搅拌后得到透明的反应体系；依次再加入正硅酸乙酯、氨基化的荧光分子，反应后得到荧光标记的磁性二氧化硅纳米颗粒，乙醇洗脱离心，超声充分分散在水中；

6、（3）制备红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒：红细胞经低渗裂解得到红细胞膜，红细胞膜经细胞破碎粉碎机冰浴超声处理，得到细胞膜囊泡；将所述红细胞膜囊泡与所述磁性二氧化硅纳米颗粒混匀，超声处理后得到红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒。

7、进一步的，所述步骤（1）中油酸铁络合物的制备方法是：

8、（1）将氯化铁和油酸钠按照摩尔质量比1:3依次加入到混合溶剂溶解，所述混合溶剂中乙醇、蒸馏水和环己烷的体积比为4：3：7；

9、（2）将所述溶液加热至50-80℃并在该温度下反应3-6 h；

10、（3）将反应后的混合体系转移至分液漏斗，上层有机层在分液漏斗中加蒸馏水洗涤，重复洗涤直至所述有机层不含氯离子；

11、（4）洗涤后，挥发掉环己烷，得到红棕色蜡状物即油酸铁络合物。

12、进一步的，所述步骤（1）中高温热解油酸铁络合物的步骤是：

13、（1）将油酸铁络合物和油酸按照摩尔质量比2:1溶解在1-十八碳烯中，室温下氮气脱气20-60 min；

14、（2）氮气保护下以2-5 ℃·min-1的恒定加热速率将反应混合物加热至 320℃，反应20-60 min；

15、（3）反应体系经丙酮3-8次洗脱离心处理后得到纯的固体fe3o4铁核颗粒；

16、（4）将得到的fe3o4铁核颗粒分散至环己烷中。

17、进一步的，所述步骤（2）中磁性二氧化硅颗粒的制备方法是：

18、（1）将igepal co-520溶解在环己烷中；

19、（2）取fe3o4铁核颗粒加入，磁转子搅拌3-10 min；

20、（3）加入氨水，搅拌3-15 min；

21、（4）待反应体系透明后加入正硅酸乙酯，搅拌反应10-18 h，再加入正硅酸乙酯反应10-18 h；

22、（5）依次加入cy5-aptes和正硅酸乙酯，在黑暗条件下搅拌反应10-18 h；

23、（6）制备得到cy5标记的磁性二氧化硅纳米颗粒，后经乙醇洗脱离心2-8次，将最终颗粒超声充分分散在水中备用。

24、进一步的，所述的步骤（3）中红细胞膜囊泡的制备方法为：

25、（1）取小鼠新鲜红细胞保存液，在4 ℃温度条件下，离心去除保存液，再经pbs清洗2-5次得到纯的红细胞；

26、（2）将所述红细胞分散在0.25×pbs中低渗透裂解液中在碎冰上裂解30 min；

27、（3）离心去除血红蛋白和其他胞浆成分，形成粉红色沉淀；

28、（4）将所述粉红色沉淀经3次以上的pbs洗涤离心后得到纯的红细胞膜乳白色沉淀；

29、（5）将装有所述乳白色红细胞膜沉淀的离心管置于装有碎冰的烧杯中，超声处理后得到制备好的红细胞膜囊泡。

30、进一步的，所述步骤（5）中超声处理的方法为：通过65-120 w功率下的超声波细胞粉碎机超声2 s，静息10 s的频率，超声处理3 min, 总时长16 min，得到所述红细胞膜囊泡。

31、进一步的，所述的步骤（3）中囊泡与纳米颗粒的添加比例为：按照囊泡中红细胞膜蛋白与纳米颗粒为1:2的质量比例将囊泡与纳米颗粒混合。

32、进一步的，所述的步骤（3）中红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒的超声步骤为：将所述囊泡与纳米颗粒的混合物用移液枪吹匀后，通过65-120 w功率下的超声波细胞粉碎机超声2 s，静息10 s的频率，超声处理3 min, 总时长16 min，得到膜包覆的磁性二氧化硅颗粒。

33、进一步的，所述红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒通过dls 测量，流体动力学直径为120 nm - 150 nm，zeta电位为—20 mv - —35 mv。

34、进一步的，通过连续的六天的dls检测已经稳定性观察，结果显示本发明相较于常规制备方式，可以得到更稳定的红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒。

35、经tem对于红细胞膜囊泡, 以及红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒进行观测，结果显示本发明制备得到的红细胞膜囊泡粒径更小，红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒的包覆率更高。

36、经sds-page, 结果显示通过本发明制备的红细胞膜包覆颗粒可以完整的将红细胞膜蛋白转移到红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒的表面。

37、经nanofcm 对红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒粒径以及包覆率评价，结果显示，本发明得到的红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒粒径更小为50 nm - 100 nm, 均一性更好，包覆率更高。

38、在体内以及体外生物行为评价中，本发明得到的红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒表现出更好的免疫逃逸能力，以及更长的血液循环时长。

39、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

40、1.本发明所述红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒通过连续六天的dls检测稳定性观察，结果显示本发明相较于常规制备方式，稳定性更好。

41、经nanofcm 对红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒粒径以及包覆率评价，结果显示，本发明得到的红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒粒径更小为50 nm - 100 nm, 均一性更好，包覆率更高。

42、2.本发明制备的超声辅助红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒在tem以及nanofcm下显示包覆率更高。所述红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒通过tem观察，包覆率接近100%， 高于常规方式制备的细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒。

43、3. 发明制备的超声辅助红细胞膜包覆的磁性二氧化硅颗粒在体内外免疫逃逸能力评价中，表现出更好的免疫逃逸能力，以及更长的血液循环时间。