一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统

：本发明涉及生物医用材料领域，尤其涉及一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统。

背景技术

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背景技术：

1、目前临床上常用的瓣膜替代物主要为机械瓣和生物瓣。机械瓣耐久性好，但有引起血栓的风险，需要终身服用华法林等抗凝药物；生物瓣虽无需终身服药，但易发生钙化衰败，使用年限仅为15年左右。为解决上述问题，开发组织工程心脏瓣膜(tissue-engineering heart valves,tehvs)作为新的瓣膜替代物是目前研究的重点。

2、脱细胞瓣膜(decellularized heart valve,dhv)由天然瓣膜经脱细胞处理得来，是目前tehvs构建的主要支架材料，然而其应用存在许多局限性。dhv植入后通常引起严重的免疫反应，影响循环血液中干细胞的迁移和分化，再细胞化困难，进而导致材料退变。能否减轻dhv引起的免疫反应决定其能否良好的再细胞化，进而决定其植入体内后的组织重塑和血液相容性，因此对dhv进行修饰以减轻瓣膜材料的免疫反应，是tehv构建的重点。

3、吡格列酮是噻唑烷二酮类抗糖尿病药物，属于胰岛素增敏剂，研究表明吡格列酮也有抗炎作用，可促进巨噬细胞向m2亚型极化，减轻炎症反应。因此构建负载吡格列酮的纳米颗粒可能促进巨噬细胞向m2亚型极化，发挥抗炎作用。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、(一)解决的技术问题

2、针对目前脱细胞瓣膜dhv存在的缺陷，本发明提供一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统，能够高效诱导巨噬细胞向抗炎/促进再生的m2表型转化，显著促进材料原位再生，解决现有的脱细胞瓣膜dhv植入后容易引起严重的免疫反应，影响循环血液中干细胞的迁移和分化，再细胞化困难，导致材料退变，影响治疗效果的问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

5、一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统，所述纳米颗粒的外壳采用红细胞膜，所述红细胞膜由全血离心获得的红细胞经低渗破膜获得，所述红细胞膜与抗炎药物吡格列酮通过挤出器挤压形成负载吡格列酮的纳米颗粒。

6、红细胞膜(red blood cell membrane,rbcm)由红细胞经低渗破膜后分离得来，目前广泛应用于纳米药物递送系统中。与传统高分子药物递送相比，rbcm存在如下优势：(1)长循环稳定性；(2)良好的生物相容性，无细胞毒性。rbcm的长循环稳定性可减少其被巨噬细胞的吞噬，延长负载药物的有效作用时间。吡格列酮是噻唑烷二酮类抗糖尿病药物，属于胰岛素增敏剂，研究表明吡格列酮也有抗炎作用，可促进巨噬细胞向m2亚型极化，减轻炎症反应。将吡格列酮包裹入rbcm中，构建纳米颗粒，修饰于脱细胞瓣膜表面，可发挥促进巨噬细胞向m2表型极化的作用，减轻炎症反应。

7、本发明还提出了一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的制备方法，包括以下步骤：

8、s1，获取红细胞膜rbcm；

9、s2，红细胞膜rbcm用pbs重悬得到悬液；

10、s3，将悬液分别通过10um和5um的滤网顺序挤压，得到rbcm囊泡；

11、s4，将所得溶液在4℃下以4000g离心10min；

12、s5，取30ug的红细胞膜rbcm颗粒和10ug的吡格列酮混合在1mlpbs缓冲液中，通过200nm滤网过滤，并将所得滤液在4℃下以25000g离心1min，获得纳米颗粒；

13、s6，将沉淀的纳米粒子重悬于一定体积的pbs溶液中，-80℃保存。

14、制备完成后可以采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,tem)观察红细胞膜rbcm颗粒状态。

15、上述获取红细胞膜rbcm的方法为低渗破膜法，取血后将全血1600rpm离心15min，将沉淀用无菌生理盐水洗3次，获得纯净红细胞悬液；然后采用配制的红细胞低渗破膜液进行破膜，按照红细胞悬液：破膜液＝1:30的体积比混合，于4℃缓慢搅拌30min，1500rpm离心10min除去沉淀，将上清以12000rpm离心5min，获得白色沉淀即为红细胞膜，用破膜液洗涤3次后，保存于-80℃。

16、红细胞低渗破膜液的配方为0.0186g edta·na2；0.896g na2hpo4·12h2o，150μlpmsf(100mm)，超纯水500ml。

17、本发明还提供一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统在制备组织工程心脏瓣膜中的应用，所述纳米颗粒用于修饰于脱细胞瓣膜表面，作为组织工程心脏瓣膜的支架材料的修饰物，可显著降低巨噬细胞分泌的促炎因子，并高表达抑炎细胞因子，促进巨噬细胞由m1向m2极化，有效减轻心脏瓣膜植入后的炎症反应，促进材料再生。

18、此外，本发明提供的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统还可以在制备体内植入支架修饰物中进行应用，有效抑制各种植入类器械植入后的免疫炎症反应。

19、(三)有益效果

20、本发明产生的有益效果是：

21、本发明以体内数量最多的红细胞为原料，提取纯净的红细胞膜构建抗炎药物载药纳米颗粒系统，具备原料易得、构建操作简便的优点，本发明构建的纳米颗粒载药系统能够高效诱导巨噬细胞向抗炎/促进再生的m2表型转化，显著促进材料原位再生，有效降低组织工程心脏瓣膜植入后的免疫反应，且不仅可以修饰脱细胞瓣膜，还可通过不同的方法修饰多种植入性医疗器械，以达到减轻植入后炎症反应、提升耐久度的目的，具有良好的临床应用前景。

技术特征：

1.一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统，其特征在于，所述纳米颗粒的外壳采用红细胞膜，所述红细胞膜由全血离心获得的红细胞经低渗破膜获得，所述红细胞膜与抗炎药物吡格列酮通过挤出器挤压形成负载吡格列酮的纳米颗粒。

2.权利要求1所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中获取所述红细胞膜rbcm的方法为低渗破膜法，具体为：取血后将全血1600rpm离心15min，将所得沉淀用无菌生理盐水洗3次，获得纯净红细胞悬液；然后采用配制的红细胞低渗破膜液进行破膜，按照红细胞悬液：破膜液＝1:30的体积比混合，于4℃缓慢搅拌30min，1500rpm离心10min除去沉淀，将上清以12000rpm离心5min，获得白色沉淀即为红细胞膜，用破膜液洗涤3次后，保存于-80℃。

4.根据权利要求3所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的制备方法，其特征在于，所述红细胞低渗破膜液的配方为0.0186gedta·na2；0.896g na2hpo4·12h2o，150μl pmsf(100mm)，超纯水500ml。

5.权利要求1所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的应用，其特征在于，所述纳米颗粒用于修饰于脱细胞瓣膜表面，作为组织工程心脏瓣膜的支架材料的修饰物，可显著降低巨噬细胞分泌的促炎因子，并高表达抑炎细胞因子，促进巨噬细胞由m1向m2极化，有效减轻心脏瓣膜植入后的炎症反应，促进材料再生。

6.根据权利要求2所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统的制备方法，其特征在于，所述滤网的孔径为200nm。

7.权利要求1中所述的一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统在制备体内植入支架修饰物中的应用。

技术总结
本发明公开了一种基于红细胞膜的抗炎药物载药纳米颗粒系统，通过将红细胞膜与抗炎药物吡格列酮通过挤出器挤压形成负载吡格列酮的纳米颗粒，作为脱细胞瓣膜的修饰物，能够高效诱导巨噬细胞向抗炎/促进再生的M2表型转化，显著促进材料原位再生，解决现有的脱细胞瓣膜DHV植入后容易引起严重的免疫反应，影响循环血液中干细胞的迁移和分化，再细胞化困难，导致材料退变，影响治疗效果的问题，具有良好的临床应用前景。

技术研发人员：李飞,刘雨琦,徐力
受保护的技术使用者：华中科技大学同济医学院附属协和医院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17