[发明专利]一种利用介孔二氧化硅纳米颗粒装载siRNA的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种介孔二氧化硅材料在特定溶液条件下对s iRNA的装载方法。 

背景技术

随着细胞与分子生物学技术的进步，RNA干扰技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域(Nat.Rev.Mol.Cell Biol.4卷，457页，2003年)。RNA干扰是指与靶基因同源的双链RNA诱导的特异转录后基因沉默的现象，其作用机制是双链RNA被特异的核酸酶降解，产生小干扰RNA(small interference RNA，siRNA)，这些siRNA与同源的靶RNA互补结合，特异性酶降解靶RNA，从而抑制、下调基因表达。1998年，Fire等(Nature，391卷，806页，1998年)在线虫中发现RNA干扰现象后，RNA干扰技术作为特异性抑制基因表达的方法，逐渐成为生命科学领域研究的热点。自从Elbashir等(Nature，409卷，363页，2001年)发现人工合成的siRNA能诱导特异性靶基因降解，大量的研究集中到将RNA干扰用于基因功能研究和人类疾病治疗领域。目前现有的RNA干扰技术主要是将化学合成的siRNA引入细胞，继而识别特异的信使RNA实现干扰功能。但体外合成的siRNA进入体内后存在易被降解、作用时间不稳定的缺点，因此，RNA干扰技术在应用方面所存在的最大障碍是缺少能够稳定有效地将siRNA诱导进入细胞的载体，如何开发低毒高效的载体成为RNAi技术发展所面对重要课题(Mol.Pharm.6卷，651页，2009年)。 

近年来，将介孔二氧化硅纳米颗粒用于药物载体的研究成为了关注的焦点。由于介孔二氧化硅纳米颗粒特殊的孔道结构具有较高的比表面积，较大的孔容积等特点，使其不仅能够装载大量的药物分子，还能够在生理环境下实现对药物分子的可控释放(Chem.Mater.13卷，308页，2001年)。近期研究表明，纳米级的介孔二氧化硅颗粒不仅可以被哺乳动物细胞吞噬，还具有良好的生物相容性和低细胞毒性(Adv.Drug.Delivery Rev.60卷，1278页，2008年)。因此，介孔二氧化硅纳米颗粒成为了一种非常理想的药物载体，其在此领域中的突出表现也使人们尝试将其用于装载siRNA分子。然而，由于二氧化硅是一种多硅羟基材料，而siRNA表面富含磷酸根基团，它们在水溶液环境中均呈负电性而无法直接实现装载。探索合适的方法使介孔二氧化硅材料的孔道能够装载siRNA分子，成为了将介孔二氧化硅材料成功应用于siRNA装载的关键所 在。 

现有的利用介孔二氧化硅纳米颗粒装载siRNA的方法如：2009年，ACSNano杂志公开报道了T.Xia等人的研究工作(ACS Nano，3卷，3273页，2009年)，他们在介孔二氧化硅颗粒表面修饰PEI，实现了对siRNA的装载；2009年Small杂志报道了A.M.Chen等人的研究工作(Small，5卷，2673页，2009年)，他们通过相似的表面修饰正电性高分子的方法，成功实现了药物和siRNA的装载。但是，上述工作均只采用了修饰后的介孔二氧化硅纳米颗粒外表面来装载siRNA，没能发挥介孔纳米颗粒孔道结构、高比表面积、大孔容积的优点；而且由于颗粒外表面上大量的氨基被用来吸附siRNA分子，使得颗粒表面无法被进一步功能化如聚乙二醇等修饰，从而限制了颗粒在生物体内的应用。 

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种可以利用介孔二氧化硅纳米颗粒的孔道装载siRNA分子的方法，所述方法通过将siRNA诱导进入介孔二氧化硅纳米颗粒的孔道，不仅实现siRNA的装载还能调节siRNA在颗粒中的装载量；另外此方法还具有在生理环境条件下siRNA分子不会从孔道中脱离，装载后的纳米颗粒表面可进一步修饰的特点，具有很好的应用前景。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种利用介孔二氧化硅纳米颗粒装载siRNA的方法，包括以下步骤：