CN110269847A - 一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用,具有良好的亲水性和生物相容性，可高效中和细菌毒素，有望制备一种安全、高效的用于眼内毒素中和的纳米滴眼液，降低眼内炎中细菌毒素对视网膜组织的损伤作用,本发明所制备的仿生纳米材料在低浓度下即可将毒素的细胞破坏率降低至少三分之一。

Description

一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用。
背景技术
眼内炎是一种严重的可致盲性疾病，在细菌感染性眼内炎疾病中，细菌分泌的毒素是引起眼部视网膜组织损伤的主要因素之一。
目前已开发的细菌毒素中和方法，包括制备特异性抗血清、单克隆抗体和小分子抑制剂等，以上方法需针对毒素分子的特异构型进行定制设计，制备方法复杂，制备成本高，实际应用面临巨大挑战。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用，具有良好的亲水性和生物相容性，可高效中和细菌毒素。
本发明采用的技术解决方案是：一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料,所述的仿生纳米材料为核壳结构，所述的核壳结构由介孔二氧化硅纳米颗粒作为核材料，红细胞提取的细胞膜作为壳材料，所述的红细胞提取的细胞膜均匀包覆在介孔二氧化硅纳米颗粒的表面。
所述的介孔二氧化硅纳米颗粒的直径为60-80 nm。
所述的红细胞提取的细胞膜厚度为5-7 nm。
核壳结构的所述的仿生纳米材料嵌于具有一定滤孔孔径的滤膜上的滤孔内。
所述的滤膜上的滤孔的孔径与核壳结构的仿生纳米材料尺寸相适配保证核壳结构的仿生纳米材料嵌入滤孔内。
所述的滤孔的孔径为80-100nm。
一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）模版法合成介孔二氧化硅纳米颗粒：取0.1-0.3 mg十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水，加入氢氧化钠后80 ℃搅拌1-2 h，以0.5-2 μL/s的速率滴入正硅酸乙酯，恒温搅拌2 h后乙醇清洗烘干得到纳米颗粒，将制得的纳米颗粒与硝酸铵混合后溶于乙醇，60 ℃搅拌4-6小时后，除去纳米颗粒孔道中的残留物质，即得介孔二氧化硅纳米颗粒；
（2）低渗法制备红细胞膜：取3-5 mL血液用磷酸盐缓冲液离心清洗数次后，离心分离红细胞膜，并于稀释后的磷酸盐缓冲液中放置0.5-1 h，以低渗破裂红细胞膜，随后分别采用3000-10000 g的转速分离沉淀物后，提取纯化的红细胞膜；
（3）共挤压技术制备核壳结构的红细胞膜包覆的介孔二氧化硅纳米复合物：将制备的介孔二氧化硅纳米颗粒和纯化的红细胞膜按2:1-1:2的比例，混合后超声3-5 min，经100nm的滤膜共同挤压数次后，使红细胞膜和介孔二氧化硅纳米颗粒于滤膜的滤孔内形成红细胞膜包覆的介孔二氧化硅的核壳结构，并嵌于滤膜的滤孔内，再用磷酸盐缓冲液清洗数遍除去滤膜表面未形成核壳结构的原料，即制得所述的用于中和细菌毒素的仿生纳米材料。
所述的步骤（1）模版法合成介孔二氧化硅纳米颗粒中滴入正硅酸乙酯的速率为2μL/s。
所述的步骤（2）低渗法制备红细胞膜中分离沉淀物的离心转速为8000 g。
一种仿生纳米材料在制备治疗细菌毒素引起的炎疾病药物的应用。
所述的细菌毒素引起的炎疾病为细菌感染性眼内炎疾病。
所述的治疗细菌毒素引起的炎疾病药物为纳米滴眼液。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料及其制备方法与应用, 具有良好的亲水性和生物相容性，可高效中和细菌毒素，有望制备一种安全、高效的用于眼内毒素中和的纳米滴眼液，降低眼内炎中细菌毒素对视网膜组织的损伤作用, 本发明所制备的仿生纳米材料在低浓度下即可将毒素的细胞破坏率降低至少三分之一。
附图说明
图1a为介孔二氧化硅纳米粒子的透射电镜图；b为红细胞膜的透射电镜图；c为红细胞膜包覆的介孔二氧化硅纳米材料经磷钨酸负染后的透射电镜图；d为介孔二氧化硅纳米粒子的粒径分布图。
图2为空白组、对照组及实验组与红细胞悬液反应后的血红蛋白浓度测量结果。
图3为磷酸缓冲盐溶液（PBS）及红细胞膜包覆的介孔二氧化硅仿生纳米材料（RBC-MSN）与含细菌毒素的培养液混合后，与红细胞悬液反应后的细胞破坏率。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明内容，用具体实施例说明如下，具体实施例不限定本发明内容范围。
本发明专利中的介孔二氧化硅纳米颗粒由模版法合成。取0.1-0.3 mg十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水，加入氢氧化钠后80 ℃搅拌1-2 h。为优化条件，以0.5、1及2 μL/s的速度，滴入正硅酸乙酯，恒温搅拌2 h后乙醇清洗烘干。结果发现，以2 μL/s的速度滴加正硅酸乙酯时，制备的MSN颗粒最均匀稳定。
本发明专利中制备的纳米颗粒，与硝酸铵混合后溶于乙醇，60 ℃搅拌4-6小时后，除去纳米颗粒孔道中的残留物质。
本发明专利中的红细胞膜由低渗法分离纯化。取3-5 mL大白兔血液用磷酸盐缓冲液离心清洗数次后，离心分离红细胞膜，并于稀释后的磷酸盐缓冲液中放置0.5-1 h，以低渗破裂红细胞膜。随后分别采用3000、6000、8000及10000 g的转速分离沉淀物，以提取纯化的RBC膜。结果表明，8000 g离心时获得的RBC膜纯度最高且损失量最小。
本发明专利通过共挤压技术将红细胞膜包覆于介孔二氧化硅纳米颗粒外，以制备新型仿生纳米材料。将两者按一定比例（2:1-1:2之间）混合后超声3-5 min，经100 nm的滤膜共同挤压数次后，用磷酸盐缓冲液清洗数遍。结果表明，材料按1:1混合后效果最佳。
从图1可以看出介孔二氧化硅纳米颗粒具有明显的介孔结构，直径约60-80 nm,大小均匀，包覆在纳米颗粒外的红细胞膜厚约为5-7 nm。
从图2可以看出，将空白组（磷酸盐缓冲液）、对照组（培养液）及实验组（即一定量金黄色葡萄球菌在37 ℃下孵育24 h后去除细菌的培养液），分别加入兔红细胞悬液中孵育0.5 h, 通过紫外分光光度计测量血红蛋白吸光度（即血红蛋白浓度），证实实验组中含有可破坏红细胞的细菌毒素。
从图3可以看出，所制备的仿生纳米材料及磷酸盐缓冲液分别与含细菌毒素的培养液混合后，测量得到的血红蛋白浓度与细胞破坏率存在一定的线形关系，结果表明，本发明所制备的仿生纳米材料在低浓度下即可将毒素的细胞破坏率降低至少三分之一。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料, 其特征在于，所述的仿生纳米材料为核壳结构，所述的核壳结构由介孔二氧化硅纳米颗粒作为核材料，红细胞提取的细胞膜作为壳材料，所述的红细胞提取的细胞膜均匀包覆在介孔二氧化硅纳米颗粒的表面。
2.根据权利要求1所述的一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料，其特征在于，所述的介孔二氧化硅纳米颗粒的直径为60-80 nm。
3.根据权利要求1所述的一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料，其特征在于，所述的红细胞提取的细胞膜厚度为5-7 nm。
4.根据权利要求1所述的一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料，其特征在于，核壳结构的所述的仿生纳米材料嵌于具有一定滤孔孔径的滤膜上的滤孔内。
5.根据权利要求4所述的一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料，其特征在于，所述的滤膜上的滤孔的孔径与核壳结构的仿生纳米材料尺寸相适配保证核壳结构的仿生纳米材料嵌入滤孔内。
6.根据权利要求5所述的一种用于中和细菌毒素的仿生纳米材料，其特征在于，所述的滤孔的孔径为80-100nm。
7.一种权利要求1所述的用于中和毒素的仿生纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）模版法合成介孔二氧化硅纳米颗粒：取0.1-0.3 mg十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水，加入氢氧化钠后80 ℃搅拌1-2 h，以0.5-2 μL/s的速率滴入正硅酸乙酯，恒温搅拌2 h后乙醇清洗烘干得到纳米颗粒，将制得的纳米颗粒与硝酸铵混合后溶于乙醇，60 ℃搅拌4-6小时后，除去纳米颗粒孔道中的残留物质，即得介孔二氧化硅纳米颗粒；
（2）低渗法制备红细胞膜：取3-5 mL血液用磷酸盐缓冲液离心清洗数次后，离心分离红细胞膜，并于稀释后的磷酸盐缓冲液中放置0.5-1 h，以低渗破裂红细胞膜，随后分别采用3000-10000 g的转速分离沉淀物后，提取纯化的红细胞膜；
（3）共挤压技术制备核壳结构的红细胞膜包覆的介孔二氧化硅纳米复合物：将制备的介孔二氧化硅纳米颗粒和纯化的红细胞膜按2:1-1:2的比例，混合后超声3-5 min，经100nm的滤膜共同挤压数次后，使红细胞膜和介孔二氧化硅纳米颗粒于滤膜的滤孔内形成红细胞膜包覆的介孔二氧化硅的核壳结构，并嵌于滤膜的滤孔内，再用磷酸盐缓冲液清洗数遍除去滤膜表面未形成核壳结构的原料，即制得所述的用于中和细菌毒素的仿生纳米材料。
8.根据权利要求7所述的用于中和毒素的仿生纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）模版法合成介孔二氧化硅纳米颗粒中滴入正硅酸乙酯的速率为2 μL/s。
9.根据权利要求1所述的用于中和毒素的仿生纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）低渗法制备红细胞膜中分离沉淀物的离心转速为8000 g。
10.一种权利要求1所述的仿生纳米材料在制备治疗细菌毒素引起的炎疾病药物的应用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112402626A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 一种靶向肿瘤的生物伪装纳米递药系统及其制备方法
CN113509488A (zh) * 2021-06-29 2021-10-19 西安交通大学 一种携氧仿生纳米解毒剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103857387A (zh) * 2011-06-02 2014-06-11 加利福尼亚大学董事会 膜包封的纳米颗粒及使用方法
WO2016205009A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 The Regents Of The University Of California Treating infection by a platelet-targeting microbe using nanoparticles
WO2017013250A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Luxembourg Institute Of Science And Technology (List) Negatively charged self-assembling supported lipid bilayer on mesoporous silica nanoparticles, method of synthesis and use as a nanovector
CN108030773A (zh) * 2017-12-26 2018-05-15 郑州大学 一种癌细胞膜包裹的负载自噬抑制剂的中空介孔二氧化钛仿生药物复合物的制备方法及应用
CN108338977A (zh) * 2017-12-25 2018-07-31 中国医学科学院医药生物技术研究所 抗轮状病毒感染的真核细胞膜包覆仿生纳米粒及其制备方法
CN108653236A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 复旦大学 一种生物膜包载药物纳米晶体的制备方法及其用途

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103857387A (zh) * 2011-06-02 2014-06-11 加利福尼亚大学董事会 膜包封的纳米颗粒及使用方法
WO2016205009A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 The Regents Of The University Of California Treating infection by a platelet-targeting microbe using nanoparticles
WO2017013250A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Luxembourg Institute Of Science And Technology (List) Negatively charged self-assembling supported lipid bilayer on mesoporous silica nanoparticles, method of synthesis and use as a nanovector
CN108653236A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 复旦大学 一种生物膜包载药物纳米晶体的制备方法及其用途
CN108338977A (zh) * 2017-12-25 2018-07-31 中国医学科学院医药生物技术研究所 抗轮状病毒感染的真核细胞膜包覆仿生纳米粒及其制备方法
CN108030773A (zh) * 2017-12-26 2018-05-15 郑州大学 一种癌细胞膜包裹的负载自噬抑制剂的中空介孔二氧化钛仿生药物复合物的制备方法及应用

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHE-MING J. HU等: "A biomimetic nanosponge that absorbs pore-forming toxins", 《NATURE NANOTECHNOLOGY》 *
MINGJUN XUAN等: "Magnetic Mesoporous Silica Nanoparticles Cloaked by Red Blood Cell Membranes: Applications in Cancer Therapy", 《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》 *
YANNAN ZHAO等: "Interaction of Mesoporous Silica Nanoparticles with Human Red Blood Cell Membranes: Size and Surface Effects", 《ACS NANO》 *
周晓阳，闫计春主编: "《纳米与生物》", 30 April 2018, 苏州大学出版社 *
无: "纳米粒子可对抗细菌感染消解毒性", 《纳米技术》 *
顾月清: "《生物医学工程技术》", 31 July 2017, 中国医药科技出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112402626A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 一种靶向肿瘤的生物伪装纳米递药系统及其制备方法
CN113509488A (zh) * 2021-06-29 2021-10-19 西安交通大学 一种携氧仿生纳米解毒剂及其制备方法和应用
CN113509488B (zh) * 2021-06-29 2022-05-20 西安交通大学 一种携氧仿生纳米解毒剂及其制备方法和应用

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