一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂及其制备方法和应用

摘要: 本发明涉及生物医用材料与纳米药物递送,具体涉及一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂及其制备方法和应用。背景技术:1、急性肺损伤(acutelunginjury...
一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂及其制备方法和应用

本发明涉及生物医用材料与纳米药物递送,具体涉及一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂及其制备方法和应用。

背景技术:

1、急性肺损伤(acute lung injury, ali)及其最严重形式—急性呼吸窘迫综合征(ards)是临床上常见的危重症,其病理核心是失控的肺部炎症反应,特别是大量中性粒细胞的浸润。传统抗炎策略(如使用糖皮质激素)常以抑制免疫为主,可能导致免疫抑制和继发感染等副作用。

2、近年来,“促炎症消退”成为炎症性疾病治疗的新理念。该理论认为,炎症的结束并非一个被动的过程,而是由一类内源性小分子—促炎症消退介质(spms)主动调控的程序性过程。spm(如 resolvins、protectins 和 maresins)能够通过抑制中性粒细胞募集、促进巨噬细胞对凋亡中性粒细胞的胞葬作用(efferocytosis)以及促进组织修复等多种机制,积极推动炎症向消退阶段转化,且不引起免疫抑制。因此,外源性补充spms被认为是治疗ali等炎症性疾病的一种极具前景的新策略。

3、然而,spms作为一种内源性活性脂质分子,其临床转化面临巨大挑战。其最核心的瓶颈在于其极差的体内稳定性。以本发明所用的resolvin e1 (rve1)为例,在体内应用时面临以下主要技术难题:

4、1.其在体内的半衰期仅为数分钟,静脉给药后会迅速被血液中的酶降解失活,难以到达肺部炎症病灶并发挥作用。这导致需要非常高的给药剂量和给药频率,不仅增加了成本,也限制了其临床应用的可行性;

5、2.稳定性差、体内半衰期短的问题:spms是小分子脂质介质,在血液循环和组织中极易被酶快速代谢和降解,导致其生物利用度低,治疗窗口窄,难以在炎症部位维持有效的治疗浓度。

6、3.缺乏靶向性的问题:静脉注射的游离spms在全身弥散,无法特异性地富集于肺部等炎症病灶区域,这不仅降低了药物利用效率,还可能引起脱靶效应。

7、4.药物释放不可控的问题:传统给药方式无法实现药物在特定病理微环境下的“按需”释放,导致药物作用效率不高。

8、5.直接给药方式的缺陷:直接静脉注射游离的rve1等,药物分子直接暴露于复杂的体内环境,被快速代谢清除,导致其在肺部炎症区域的浓度远低于有效治疗浓度,无法实现理想的促炎症消退效果。

9、6.传统纳米载体的局限性:常规的聚合物或脂质体载体难以对结构脆弱的 spm提供足够刚性的物理保护;而传统的金属有机骨架材料(如普通 zif-8)对脂质类小分子介质的包封率较低且容易发生药物泄露,同时其材料本身在体内应用时仍面临一定的生物相容性与潜在毒性顾虑。此外,传统载体容易被免疫系统识别为“异物”,被肝、脾等器官的巨噬细胞快速清除,缩短了其在血液中的循环时间,从而无法有效到达肺部病灶。

技术实现思路

1、为了综合解决上述问题,本发明利用组氨酸修饰的沸石咪唑酯骨架材料(h-zif-8)的多孔结构将spm(如rve1)稳定地封装于内核,有效隔离其与体内降解酶的接触,显著提高其稳定性和体内半衰期。利用天然血小板膜对h-zif-8@spm进行表面“伪装”,借助血小板膜表面的“自我识别”蛋白(如cd47)来逃避免疫系统的清除,实现长循环;同时,利用血小板膜能够与受损血管内皮和活化血小板结合的天然特性,实现对肺部炎症部位的主动靶向富集。利用h-zif-8材料在酸性条件下结构不稳定的特性,使载体在到达ph值较低的肺部炎症微环境后,能够崩解释放负载的spm,实现药物在病灶区域的“按需”精准释放。通过上述设计,显著增强rve1在lps诱导的急性肺损伤模型中的治疗效果,为spm类药物的临床应用提供一种可行、高效的新型制剂和技术方案。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂,组成为pm-h-zif-8@spm,其中,h-zif-8 是多孔的内核骨架,spm 负载于内核骨架里面h-zif-8@spm共同构成载药内核,pm为包覆于载药内核表面的血小板细胞膜层;spm为促炎症消退介质,h-zif-8为组氨酸修饰的沸石咪唑酯骨架结构材料,pm为血小板细胞膜。

3、优选的,spm为rve1、rvd1或rve2中的任意一种。

4、一种促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂的制备方法,包括:

5、步骤1:合成h-zif-8纳米颗粒,并将其与spm结合,得到h-zif-8@spm,其中,spm为促炎症消退介质;

6、步骤2:分离血小板并得到血小板膜,将血小板膜与h-zif-8@spm超声-挤出复合,得pm-h-zif-8@spm,其中,pm为血小板细胞膜。

7、优选的,spm为rve1,rve1为消退素e1。

8、优选的,步骤1中,spm溶于含有机助溶剂的水相,与h-zif-8孵育负载并洗涤,得h-zif-8@spm。

9、优选的,步骤2中,将血小板经低渗/冻融或超声/挤出获得血小板细胞膜。

10、优选的,血小板细胞膜和h-zif-8@spm的质量比例为:1:2。

11、促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂作为制备预防、和/或缓解、和/或治疗炎症性疾病的药物的用途。

12、优选的,具体为促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂作为制备预防、和/或缓解、和/或治疗急性肺损伤药物的用途。

13、优选的,具体为促炎症消退介质的稳定化仿生纳米制剂作为制备预防、和/或缓解、和/或治疗急性呼吸窘迫综合征药物的用途。

14、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

15、1.spm包载能力显著提高且体外细胞相容性改善:本发明引入组氨酸修饰的h-zif-8作为载体,使spm包封率由传统zif-8的约64%显著提高至约93%。经24 h孵育,在10–25μg/ml浓度范围内,hpmecs和raw 264.7细胞的平均存活率均保持在95%以上;在50–150 μg/ml范围内,h-zif-8组的细胞存活率整体高于相应浓度的zif-8组。表明h-zif-8在提高spm包载能力的同时改善了载体的体外细胞相容性。

16、2.生理条件下药物提前泄露受到有效抑制:在以rve1为spm的实施例中,本发明的h-zif-8@rve1在ph 7.4释放介质中的24 h累积释放率仅约为19.4%,表明大部分rve1仍被稳定包载于骨架内,有利于减少生理条件下的提前泄露。

17、3.炎症肺组织靶向富集能力显著增强:天然血小板膜的仿生包覆显著提高了纳米制剂与lps激活的肺微血管内皮细胞的结合与摄取。在活体急性肺损伤小鼠模型中,给药24h后,本发明最终仿生制剂(pm-h-zif-8组)的肺/肝荧光强度比值约为1.29,是无膜载体组(约0.18)的7倍以上,并显著高于游离探针组(约0.21),表明pm包覆能够促进纳米制剂在炎症肺组织中的选择性富集与滞留。

18、4.炎症弱酸环境响应性促释能力显著增强:本发明的h-zif-8@rve1在ph 6.5模拟炎症酸性微环境中的24 h累积释放率达到约79.3%,约为ph 7.4生理条件下的4.1倍,并高于传统zif-8@rve1在相同弱酸条件下的释放水平(约64.0%),表明组氨酸修饰的结构调控能够增强载体对弱酸环境的响应并促进rve1释放。

19、5.促进炎症消退与肺血管屏障修复:在急性肺损伤小鼠模型中,本发明最终制剂(pm-h-zif-8@rve1)使肺部炎症消退间期(ri)由模型组的约52 h缩短至约15 h,缩短约71%。同时,肺组织evans蓝含量由模型组的15.53 ± 1.50 ng/mg降至5.97 ± 0.90 ng/mg,降低约61.6%,并伴随肺湿/干重比、balf总蛋白浓度和组织损伤评分的显著降低。此外,该制剂从分子层面成功恢复了内皮黏附连接蛋白(ve-cadherin)以及紧密连接蛋白(zo-1和occludin)的表达。上述结果表明,本发明能够协同促进炎症消退和肺血管屏障修复。