一种新型姜黄素仿生纳米复合材料及其制备方法和应用

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1.本发明属于生物医用材料技术领域,涉及一种新型姜黄素仿生纳米复合材料及其制备方法和应用。


背景技术:

2.胃癌是一种严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤。目前胃癌的治疗以手术治疗和化疗为主。早期胃癌可手术治疗,但胃癌患者早期发现率低,且手术后复发率高。化疗是胃癌治疗的重要方式,但化疗疗效有限,且副作用较大,部分患者难以耐受。为了探求更有效且副作用小的治疗方法,越来越多的研究人员将视线转向传统中药及其中药单体。
3.姜黄素(curcumin,cur)是中药姜黄的提取物。现代医学研究已证实姜黄素对乳腺癌、胃癌、肺癌等多种肿瘤具有体内外抗肿瘤作用。虽然姜黄素已经被证明是一种安全有效的肿瘤治疗药物,但由于其极低的水溶性和不稳定性,以及极差的生物利用度,限制了其在临床中的应用。为了解决这一问题,研究者们研发了多种姜黄素药物传递系统,如纳米颗粒、聚合物纳米球、纳米凝胶、固体分散体、脂质体、聚合物胶束、介孔二氧化硅等,以期提高药物的溶解度、延长药物半衰期、提高疗效和肿瘤特异性。介孔二氧化硅纳米颗粒(msns)由于具有较大的比表面积和孔容、可调节的孔径以及容易修饰内外表面而被认为是优良的给药系统。此外,msns的生物降解性保证了其在体内的安全运输。因此,msns在药物递送方面得到了广泛的应用。已有将msns应用于化疗、放疗、光热疗法等方面的研究。msns经修饰后加载姜黄素对乳腺癌、结肠癌等抗肿瘤作用已得到证实,但目前对胃癌的相关研究仍是空缺。癌细胞膜(cell membrane,cm)与肿瘤细胞具有同源靶向性。肿瘤细胞膜涂层纳米颗粒被认为具有良好的肿瘤组织靶向性和体内长循环能力。本研究试图通过cm包裹msns负载姜黄素(msn-cur@cm)以提高姜黄素的水溶性、生物利用度及肿瘤靶向性以提高姜黄素对胃癌的抗肿瘤作用,并进一步探索其中诱导胃癌细胞铁死亡的机制,以推进姜黄素及其纳米制剂在胃癌治疗中的临床应用。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供一种新型姜黄素仿生纳米复合材料及其制备方法和应用,通过设计制备癌细胞膜包裹的介孔二氧化硅负载姜黄素给药系统msn-cur@cm以增强姜黄素的水溶性、肿瘤靶向性及抗胃癌作用。通过体外实验检测msn-cur@cm对人胃癌细胞sgc7901、mgc803的抗肿瘤作用,为其临床应用提供科学理论依据。
5.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案。
6.一种新型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:s1、合成介孔二氧化硅纳米颗粒(msns);s2、以浸渍离心法负载姜黄素(cur)合成msn-cur;s3、采取反复冻融的方法提取癌细胞膜(cm);s4、制备癌细胞膜包裹的介孔二氧化硅负载姜黄素给药系统msn-cur@cm。
7.进一步,步骤s1具体为:将三乙醇胺(tea)和十六烷基三甲基溴化铵(ctab)按照质量比为1:2置于去离子水中,在95℃搅拌1 h,再加入与tea质量比为100:1.5的正硅酸四乙酯(teos)15000
×
g离心15 min,分别用无水乙醇和去离子水各清洗3次,在含有1%硝酸铵(nh4no3)的无水乙醇溶液中使之再分散,于80℃冷凝回流40 min,以去除ctab;离心收集所得产物即为msns,用无水乙醇和去离子水各清洗3次,冷冻干燥过夜。
8.进一步,步骤s2具体为:将步骤s1制备的msns用无水乙醇溶解,使浓度为40 mg/ml,按msns 与 cur 的混合比例为2:1,将msns溶液与cur溶液混合,14000 rpm离心15min后弃上清,用无水乙醇清洗2遍,所得沉淀即msn-cur,用pbs缓冲液将其溶解至500 ul备用。
9.进一步,步骤s3具体为:从-80℃冰箱中取出收集的癌细胞,室温放置5 min使其融化,加入蛋白酶抑制剂溶液1 ml重悬细胞;于4℃下5000
×
g离心5 min后弃上清,将沉淀置于-80℃冰箱中5 min后取出,重复上述操作反复冻融3次,末次离心后加入700 ul超纯水,冰上超声(功率200 w,10 min,开5s关5s),所得即为细胞膜悬液。
10.进一步,步骤s4具体为:将步骤s3制备的细胞膜悬液与步骤s2制备的msn-cur溶液混合,超声分散3 min;37℃恒温放置1 h后置于4℃冰箱中过夜,12000 rpm离心15 min后弃上清;使用pbs清洗后所得沉淀即为msn-cur@cm,加入pbs溶解为所需浓度。
11.进一步,步骤s1中msns纳米颗粒为球形的多孔结构,粒径约 53.73
±
1.46 nm,表面电荷为-19.27
±
0.21mv。
12.进一步,步骤s2中msn-cur载药率为23.69
±
0.17%,包封率为47.36
±
0.34%,msn-cur 的水合粒径为为65.03
±
1.51 nm,平均表面电荷为-22.13
±
0.47 mv。
13.进一步,步骤s3中msn-cur@cm 的水合粒径约76.40
±
2.76 nm,平均表面电荷为-26.50
±
0.92 mv。
14.进一步,步骤s3中msn-cur@cm水溶性好,生物安全性高,弱酸性环境有利于msn-cur@cm中的cur释放。
15.进一步,步骤s3中msn-cur@cm能够被sgc7901、mgc803细胞摄取,具有体内外肿瘤靶向性。
16.本发明提供一种由上述制备方法制备的新型姜黄素仿生纳米复合材料,从体内外抑制胃癌细胞生长,诱导胃癌细胞铁死亡。
17.本发明提供的新型姜黄素仿生纳米复合材料在制备胃癌治疗药物中的应用。
18.与现有技术相比,本发明的有益效果在于。
19.1、本发明所公开的新型姜黄素仿生纳米复合材料,细胞膜(cm)包被的纳米粒子(nps)由于其细胞自我识别能力而有效靶向同源肿瘤。通过在介孔二氧化硅纳米粒子(msns)上装载姜黄素和包裹同源肿瘤细胞膜,构建了姜黄素肿瘤靶向药物递送系统(msn-cur@cm),msn-cur@cm具有高水溶性、生物相容性和肿瘤靶向性,能够在体内外抑制胃癌,诱导胃癌细胞铁死亡。
20.2、本发明所公开的新型姜黄素仿生纳米复合材料,姜黄素仿生纳米制剂水溶性好,生物安全性高,弱酸性环境利于 cur 释放,能够被 sgc7901、mgc803细胞摄取,具有良好的体内外肿瘤靶向性。
21.3、本发明所公开的新型姜黄素仿生纳米复合材料,通过提高姜黄素的水溶性、生物利用度及靶向性,来提高其抗肿瘤作用,为姜黄素在胃癌治疗的临床应用提供新思路,将
teos,再次于95℃搅拌1 h。15000
×
g离心15 min后,分别用无水乙醇和去离子水各清洗3次,在含有1%硝酸铵(nh4no3)的无水乙醇溶液中使之再分散,于80℃冷凝回流40 min,以去除ctab。离心收集所得产物即为msns,用无水乙醇和去离子水各清洗3次,冷冻干燥过夜;s2、以浸渍离心法负载姜黄素(cur)合成msn-cur将步骤s1制备的msns用无水乙醇溶解,使浓度为40 mg/ml。按msns 与 cur 的混合比例为2:1,将msns溶液与cur溶液混合。14000 rpm,离心15min后弃上清。用无水乙醇清洗2遍。所得沉淀即msn-cur。用pbs将其溶解至500 ul备用;s3、采取反复冻融的方法提取癌细胞膜(cm)从-80℃冰箱中取出收集的细胞,室温(20-25℃)放置5 min使其融化,加入蛋白酶抑制剂溶液1 ml重悬细胞。于4℃下5000
×
g离心5 min后弃上清。将沉淀置于-80℃冰箱中5 min后取出。重复上述操作反复冻融3次,末次离心后加入700 ul超纯水,冰上超声(功率200 w,10 min,开5 s关5 s),所得即为细胞膜悬液;s4、制备癌细胞膜包裹的介孔二氧化硅负载姜黄素给药系统 msn-cur@cm将步骤s3制备的细胞膜悬液与步骤s2制备的msn-cur溶液混合,超声分散3 min;37℃恒温放置1 h后置于4℃冰箱中过夜,12000 rpm离心15 min后弃上清,使用pbs清洗后所得沉淀即为msn-cur@cm,加入pbs溶解为所需浓度。
35.实施例制备的msn-cur@cm,其水合粒径约 76.40
±
2.76 nm,平均表面电荷为-26.50
±
0.92 mv。msn-cur@cm 水溶性好,生物安全性高,弱酸性环境较中性环境更利于msn-cur@cm 中的 cur 释放,msn-cur@cm能够被 sgc7901 细胞摄取,具有良好的体内外肿瘤靶向性。
36.实施例2。
37.1、用透射电子显微镜(tem)、扫描电子显微镜(sem)对msns、msn-cur、msn@cur@cm的结构进行成像。检测结果见图2,其中图2中a-c分别为msns、msn-cur、msn@cur@cm的透射电镜图;图2d为msn-cur的扫描电镜图。测试标尺为50nm,可见所合成的msns呈球型多孔结构。msns、msn-cur及msn-cur@cm 直径均介于50-100nm间,形态区别不大。
38.2、使用zetasizer nano-zs 纳米粒度电位仪检测水合粒径和zeta电位,检测结果见图3a、3b。如图3a,通过dls检测的msn
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cur的水合粒径约为65.03
±
1.51 nm(pdi: 0.186),略高于空msn(粒径约53.73
±
1.46 nm,pdi: 0.155),包裹细胞膜后的msn-cur@cm粒径最终达到76.40
±
2.76 nm,(pdi:0.195)。zeta电位测定(图3b)显示,加载cur后,msn的平均表面电荷由-19.27
±
0.21 mv变为-22.13
±
0.47 mv,包裹细胞膜后,其最终表面电荷为-26.50
±
0.92 mv。
39.采用10%十二烷基硫酸钠-聚丙酰胺凝胶电泳(sds-page) 分析纳米制剂的蛋白质成分,考马斯亮蓝染色观察蛋白条带。检测结果见图3c,可见纳米制剂的蛋白分子量与sgc7901细胞膜的蛋白分子量基本一致,表明了细胞膜的成功包裹。
40.使用场发射透射电子显微镜对纳米材料进行元素映射。检测结果见图3d。可见所合成的材料中不仅包含msn中的硅(si)元素及氧(o)元素,并且含有细胞膜的磷脂双分子层所含有的磷(p)元素,进一步证明了细胞膜的成功包裹。
41.实施例3。
42.检测 msn-cur@cm 在不同 ph 溶液中的药物释放情况。
43.配制梯度浓度姜黄素溶液,用紫外分光光度计制作标准曲线。将2 mg msn-cur溶于1.5 ml pbs中,用稀盐酸和磷酸二氢钠分别调整ph为5.0和7.4,在37℃下轻轻摇晃溶液并收集上清。在不同时间点使用紫外分光光度计于425nm的检测波长下测定吸光度,通过标准曲线得出cur浓度并计算药物释放率,检测结果见图4。表明其药物释放具有ph依赖性,其在弱酸性环境中较中性环境中药物释放更好。
44.实施例4。
45.实施例1制备的msn-cur@cm生物安全性检测。
46.(1)用cck8法检测msn-cur@cm对huvec细胞(人脐静脉内皮细胞)的细胞活力的影响。huvec细胞用含10% fbs的rpmi 1640培养基培养,以7
×
103个/孔的密度接种于96孔板过夜。将huvec细胞以不同浓度的msn-cur@cm(12.5、25、50、100和200μm)处理24 h后,pbs清洗3次,加入10% cck-8溶液,细胞培养箱中孵育1 h,用酶标仪检测450nm处的od值,计算细胞活力。结果表明(图5a),当msn-cur@cm浓度达到200μm时,huvecs的细胞生存率未发生明显降低,即其对huvecs细胞未产生明显的细胞毒作用。
47.(2)用酶标仪检测msn-cur@cm的血液相容性。将300 μl的生理盐水(ns)稀释的小鼠红细胞分别与25 um、50 μm、100μm、200μm的 msn-cur@cm在37℃孵育2 h。以去离子水作为阳性对照,ns作为阴性对照。使用酶标仪在450 nm波长下测量上清液的od值。结果如图5b,去离子水(dw)导致小鼠红细胞破裂,产生溶血。然而msn-cur@cm浓度高达200μm时,红细胞ns悬液未产生溶血,说明其血液相容性良好。
48.(3)实施例制备的msn-cur@cm体内毒性检测所有动物实验均经中国医科大学附属盛京医院机构动物护理和使用委员会(伦理号:2021ps748k)批准。
49.将6周龄balb/c裸鼠随机分为2组(n=6),分别静脉注射msn-cur@cm (25 mg/kg)和生理盐水(ns),观察msn-cur@cm在裸鼠体内的生物相容性。注射后7 d尾静脉取血,在特康(中国南昌)tek-vet3全自动血液分析仪上分析小鼠血液中红细胞(rbc)、白细胞(wbc)和血小板(plt)计数;采用全自动生化分析仪(chemray 800, rayto, shenzhen, china)检测小鼠血液中丙氨酸转氨酶(alt)、天冬氨酸转氨酶(ast)、尿素氮(bun)和肌酐(crea)水平,评估肝、肾损伤。
50.取心、肝、脾、肺、肾,行苏木精-伊红(he)染色,取切除的心、肝、脾、肺、肾,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,2.5
µ
m厚切片,he染色,采用光学显微镜(nikon ni, nikon,日本)观察组织病理学改变。
51.结果显示,25 mg/kg msn-cur@cm静脉给药7天后,如图5c所示alt和ast水平以及如图5d所示bun和crea水平在组间没有任何显著差异;此外,如图5e所示msn-cur@cm在合理剂量内未影响小鼠血液中的wbc、rbc和plt计数;如图5f所示心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏等主要器官均未见病理改变,表明其在体内具有良好的生物相容性。
52.实施例5。
53.实施例1制备的msn-cur@cm肿瘤靶向性检测。
54.(1)通过细胞摄取实验对msn-cur@cm的肿瘤靶向性进行体外实验验证。
55.在纳米制剂的制备过程中,在msns的表面加载fitc探针以替代cur。将细胞接种于24孔板细胞爬片上(5
×
104个/孔),培养24 h后加入msn
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fitc和msn-fitc@cm(对应msns浓
度为60μg/ml)孵育不同时间(2、6、12 h)。用pbs清洗细胞3次后用4%多聚甲醛固定。用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(dapi)染色后,用pbs洗涤细胞2次。用激光共聚焦显微镜成像拍照进行观察。
56.clsm图像(图6a)中,绿色荧光为代替cur的fitc荧光,蓝色荧光代表dapi定位的细胞核。对比可见,从2 h到12 h,msn-fitc组和msn-fitc@cm组细胞的细胞质中绿色荧光均增加。此外,在每个时间点,暴露于msn-fitc@cm的细胞均显示出比暴露于msn-fitc的细胞更强的绿色荧光信号,表明cm涂层显著增强了细胞对msn-fitc的摄取。结果表明,msn-fitc和msn-fitc@cm均可被sgc7901细胞内吞,msn-fitc@cm比msn-fitc被sgc7901细胞摄取更多,表明其具有更好的体外肿瘤靶向性。
57.(2)使用小动物活体成像仪对msn-cur@cm的肿瘤靶向性进行体内实验验证。
58.收集对数生长期的4
×
106个sgc7901细胞,用100 ul pbs制成单细胞悬液,以皮下注射的方式将其接种于裸鼠右背部血管较丰富处,观察皮下成瘤情况。按合成msn-cur及msn-cur@cm的方法合成msn-icg及msn-icg@cm。将6只肿瘤大小相近(约0.8 cm
×
0.8 cm)的荷瘤裸鼠,随机分为2组,分别尾静脉注射msn-icg及msn-icg@cm(按msn剂量80 mg/kg给药)。注射后0、0.5、6、12、24、36、48、72 h以异氟烷吸入麻醉裸鼠,使用小动物活体成像仪检测icg标记的纳米材料在裸鼠体内的分布。
59.根据不同颜色代表的的不同荧光强度可以看出icg所标记的药物在荷瘤裸鼠的体内分布情况(图6b),红色信号表示药物浓度高,蓝色信号表示药物浓度低。msn-icg@cm比msn-icg在肿瘤部位聚集更早、更多,持续时间也更长。给药24 h后,msn-icg@cm主要分布在肿瘤部位,而msn-icg主要分布在肾脏,表明其从肾脏代谢。给药72 h后,msn-icg@cm仍聚集在肿瘤部位,说明msn-cur@cm具有良好的在体内肿瘤靶向性。
60.实施例6。
61.用cck8法对实施例制备的msn-cur@cm 对人胃癌细胞sgc7901、mgc803细胞的体外杀伤作用检测。
62.将sgc7901细胞(3
×
103个/孔)和mgc803细胞(4
×
103个/孔)接种于96孔板中培养24 h后,按给药不同分组处理,分为对照组(pbs)、cur组、msn-cur组和msn-cur@cm组,后三组均对应cur的20μm浓度。孵育24 h或48 h后,pbs清洗3次,加入10% cck-8溶液,细胞培养箱中孵育1 h,用酶标仪检测450nm处的od值,计算细胞活力。
63.结果如图7a可见,各组给药24h后,msn-cur@cm组约有38%的sgc7901细胞存活,相较于cur组的65%细胞存活率明显降低,差异具有统计学意义(p《0.01)。给药48h后,msn-cur@cm组细胞存活率约为23%,cur组细胞存活率约61%,二者差异具有统计学差异(p《0.001)。
64.与以sgc7901细胞膜制备的msn-cur@cm相同,以mgc803细胞膜制备了与mgc803细胞同源的msn-cur@cm。cck8法检测结果如图7b,给药24h后,msn-cur@cm处理的mgc803细胞约有24%的细胞存活,而cur处理后约39%的mgc803细胞存活(p《0.001)。给药48 h后,msn-cur@cm组的细胞存活率约15%,明显低于cur组大约32%的细胞存活率,差异具有统计学意义(p《0.001)。
65.以上结果表明,msn-cur@cm对sgc7901细胞及mgc803细胞的杀伤作用明显优于cur。
66.实施例7。
67.对实施例1制备的msn-cur@cm 的体外诱导胃癌细胞铁死亡相关指标检测。
68.将细胞接种在6孔板上培养24 h。按不同分组处理(对照组、cur组、msn-cur组、msn-cur@cm组,对应cur浓度均为 20 μm),24 h后收集细胞。用mda检测试剂盒、gsh检测试剂盒、活性氧(ros)检测试剂盒、细胞铁离子检测试剂盒检测细胞内mda、ros、gsh、铁离子含量;并检测bca蛋白浓度,计算标准化mda、gsh、铁离子含量。
69.(1)脂质氧化(mda)检测在sgc7901和mgc803细胞中,与对照组相比,cur组细胞中标准化mda浓度明显升高(p《0.05,图8a),msn-cur@cm组mda含量较cur组进一步升高,差异具有统计学意义(p《0.01,图8a)。
70.(2)gsh水平检测在sgc7901和mgc803细胞中,与对照组相比,cur组细胞中标准化gsh浓度较对照组明显下降 (p《0.01,图8b);与cur组细胞gsh浓度相比,msn-cur@cm组gsh浓度进一步下降,差异均具有统计学意义(p《0.001,图8b)。
71.(3)ros水平检测以流式细胞仪分析各组细胞中ros水平,如图8c所示,曲线峰值越靠右表明ros含量越高,在sgc7901和mgc803细胞中,曲线从左到右依次为对照组、cur组、msn-cur组、msn-cur@cm组,即cur使细胞中ros含量升高,msn-cur@cm使其作用进一步增强。
72.(4)细胞内铁离子水平检测在sgc7901及mgc803细胞中,cur组细胞内铁离子含量较对照组明显升高(p<0.05,图9d),msn-cur@cm组相比于cur组细胞内铁离子含量进一步升高(p<0.05,图8d)。
73.以上结果证明了msn-cur@cm诱导sgc7901、mgc803细胞铁死亡。
74.实施例8。
75.对实施例1制备的msn-cur@cm 的体内抗胃癌作用进行检测。
76.(1)建立sgc7901荷瘤裸鼠模型选用雌性balb/c裸鼠(雌性,6~8周龄,体重约20g),将0.1ml的sgc7901细胞悬液(细胞数:4
×
106)接种于裸鼠右侧背部皮下。待肿瘤结节生长至约50 mm3时,随机分为4组(n = 4/组)。对照组小鼠静脉注射生理盐水(100
µ
l),3个实验组分别给予cur、msn@cur、msn-cur@cm (对应20 mg/kg等量cur)治疗;各组隔日给药1次,连续给药7 次,每次给药前称量小鼠体重,测量肿瘤长、宽,采用以下公式计算肿瘤体积(v):v =长(mm)
×
宽(mm2)
×
0.5,14 d后(最后一次治疗后2 d)处死小鼠,手术切除肿瘤并进行称重。
77.结果如图9所示,图9a为各组肿瘤照片,图9b为各组肿瘤重量分析图,图9c为各组肿瘤相对体积分析图。结果表明,msn-cur@cm的体内抗胃癌瘤作用优于cur。
78.(2)组织病理学分析切除肿瘤组织,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,2.5
µ
m厚切片,he染色,作组织学检测。采用光学显微镜(nikon ni, nikon,日本)观察组织病理学改变。四组肿瘤组织he染色切片如图8d所示。ns组小鼠肿瘤组织的细胞活性、生物结构、细胞形态以及定性、致密分布均优于其他组。cur组、msn-cur组和msn-cur@cm组肿瘤组织出现不同程度的坏死,膜完整性丧失,细胞连接不清,伴有肿瘤细胞数量减少。msn-cur@cm组肿瘤坏死程度最高,表明肿瘤抑
制效率最高。
79.实施例9。
80.对实施例1制备的msn-cur@cm 的体内诱导胃癌细胞铁死亡相关指标检测。
81.将新鲜肿瘤称重,与9倍体积的生理盐水(1 g组织溶于9 ml生理盐水中)混合,超声破碎制备组织悬液,离心(2500 rpm, 10 min)后收集上清液。使用相应的检测试剂盒测定组织中mda、gsh和铁离子的含量,采用增强型bca蛋白检测试剂盒测定细胞蛋白浓度。
82.结果如图10,cur、msn-cur和msn-cur@cm处理降低了肿瘤组织中的gsh含量(图10a),同时增加了铁离子(图10b)和mda含量(图10c,p <0.05)。这些结果进一步证明了msn-cur@cm诱导胃癌细胞铁死亡。
83.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征:
1.一种新型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、合成介孔二氧化硅纳米颗粒(msns);s2、以浸渍离心法负载姜黄素(cur)合成msn-cur;s3、采取反复冻融的方法提取癌细胞膜(cm);s4、制备癌细胞膜包裹的介孔二氧化硅负载姜黄素给药系统msn-cur@cm。2.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1具体为:将三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵按照质量比为1:2置于去离子水中,在95℃搅拌1 h,再加入与三乙醇胺质量比为100:1.5的正硅酸四乙酯15000
×
g离心15 min,分别用无水乙醇和去离子水各清洗3次,在含有1%硝酸铵的无水乙醇溶液中使之再分散,于80℃冷凝回流40 min;离心收集所得产物即为介孔二氧化硅纳米颗粒,用无水乙醇和去离子水各清洗3次,冷冻干燥过夜。3.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2具体为:将步骤s1制备的介孔二氧化硅纳米颗粒用无水乙醇溶解,使浓度为40 mg/ml,按介孔二氧化硅纳米颗粒与姜黄素的混合比例为2:1,将介孔二氧化硅纳米颗粒溶液与姜黄素溶液混合,14000 rpm离心15min后弃上清,用无水乙醇清洗2遍,所得沉淀即msn-cur,用pbs缓冲液将其溶解至500 ul备用。4.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3具体为:从-80℃冰箱中取出收集的癌细胞,室温放置5 min使其融化,加入蛋白酶抑制剂溶液1 ml重悬细胞;于4℃下5000
×
g离心5 min后弃上清,将沉淀置于-80℃冰箱中5 min后取出,重复上述操作反复冻融3次,末次离心后加入700 ul超纯水,冰上超声,功率200 w,10 min,开5 s关5 s,所得即为细胞膜悬液。5.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s4具体为:将步骤s3制备的细胞膜悬液与步骤s2制备的msn-cur溶液混合,超声分散3 min;37℃恒温放置1 h后置于4℃冰箱中过夜,12000 rpm离心15 min后弃上清;使用pbs清洗后所得沉淀即为msn-cur@cm,加入pbs溶解为所需浓度。6.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中介孔二氧化硅纳米颗粒为球形的多孔结构,粒径约53.73
±
1.46 nm,表面电荷为-19.27
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0.21 mv;所述步骤s2中msn-cur载药率为23.69
±
0.17%,包封率为47.36
±
0.34%,msn-cur 的水合粒径为为 65.03
±
1.51 nm,平均表面电荷为-22.13
±
0.47 mv。7.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s4中msn-cur@cm 的水合粒径约76.40
±
2.76 nm,平均表面电荷为-26.50
±
0.92 mv。8.根据权利要求1所述的型姜黄素仿生纳米复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s4中msn-cur@cm能够被sgc7901、mgc803细胞摄取,具有体内外肿瘤靶向性。9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的新型姜黄素仿生纳米复合材料,体内外抑制胃癌细胞生长,诱导胃癌细胞铁死亡。10.根据权利要求9所述的新型姜黄素仿生纳米复合材料在胃癌治疗药物中的应用。

技术总结
本发明涉及一种具有肿瘤靶向性的新型姜黄素仿生纳米复合材料及其制备方法和应用,属于生物医用材料领域,通过在介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)上装载姜黄素和包裹同源肿瘤细胞膜,构建了姜黄素肿瘤靶向药物递送系统(MSN-CUR@CM),该癌细胞膜包裹的介孔二氧化硅负载姜黄素给药系统MSN-CUR@CM能够增强姜黄素的水溶性、肿瘤靶向性及抗胃癌作用,并在体内外诱导胃癌细胞铁死亡,为其临床应用提供了科学理论依据。理论依据。理论依据。


技术研发人员:梁靓靓 范媛媛 张惜琴 陈苏宁 于飞
受保护的技术使用者:中国医科大学附属盛京医院
技术研发日:2023.04.17
技术公布日:2023/7/25
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