[发明专利]一种生物正交靶向的细胞膜仿生纳米颗粒及其制备方法和用途

说明书

一种生物正交靶向的细胞膜仿生纳米颗粒，其特征在于，其包括高聚物和活性成分构成的纳米核心，以及包裹在纳米核心外部的细胞膜中；所述细胞膜中嵌有修饰了生物正交的功能基团的基础代谢物。所述具有生物正交的功能基团的基础代谢物通过在细胞培养时加入修饰有生物正交的功能基团的基础代谢物，并通过代谢作用，而将修饰有生物正交的功能基团的基础代谢物镶嵌于细胞膜中。

技术领域

本发明提供了一种具有生物正交靶向和肿瘤光热治疗效应的细胞膜仿生纳米颗粒(BINPs)的制备技术，其核心为包裹吲哚菁绿(Indocyanine green,ICG)的聚乙交酯丙交酯共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)，表面覆盖化学报告基团(-N₃/-BCN/-Tz/-炔基等)功能化的细胞膜，并具有良好的光学成像与肿瘤光热治疗效应。细胞膜表面的报告基团与肿瘤细胞表面的配对基团发生共价结合，有效地提高体内肿瘤细胞对免疫细胞膜仿生纳米颗粒的靶向识别与摄取能力，增强BINPs对肿瘤细胞的光热治疗效果，并具有天然细胞膜的生物活性功能与良好的生物相容性。

背景技术

随着恶性肿瘤发病和死亡率的逐年攀升，癌症已成为人类健康的重要威胁。尽管传统的手术、放疗、化疗及靶向治疗等手段有了长足发展，但其毒副作用大、易复发，对患者的生存状况并无显著改善。因此，发展安全、有效的抗肿瘤治疗模式对提高患者生存质量，治愈肿瘤至关重要。光热治疗(Photothermal Therapy，PTT)作为一个优秀的肿瘤治疗策略，有着高效、非侵入性、不伤害正常组织的特点，在肿瘤治疗的研究中有着很好的应用前景。

光热治疗是一种高效的，非侵入性的肿瘤治疗策略，其治疗原理是利用光敏剂的光热转换性能，在激光的照射下将光能转换为热能从而杀死肿瘤。然而，纳米材料介导的光热治疗在很大程度上受到纳米药物在肿瘤部位的累积量的影响。通常，纳米颗粒主要依靠高渗透长滞留效应(Enhanced permeability and retention effect，EPR)效应累积在肿瘤部位，但是这种累积是有限的，提高药物的量虽然可以增加其在肿瘤中的富集，提高疗效，但是提高给药量很多时候会带来一系列的毒副作用。因此，在纳米药物的肿瘤光热治疗过程中，如何实现纳米药物的靶向递送与增强光热纳米颗粒在肿瘤部位的蓄积，是解决上述问题的关键。

为了提高纳米颗粒的生物利用率，增加其在肿瘤部位的富集，对纳米颗粒进行靶向修饰是一个有效的方法。细胞膜仿生纳米颗粒通过将天然的细胞膜包裹到纳米颗粒表面，赋予了纳米颗粒与来源细胞相似功能的生物学特征。生物细胞作为一种功能活性细胞，能通过细胞膜上面的特异性受体识别肿瘤细胞，然而，肿瘤的免疫逃逸明显降低了细胞的免疫识别作用，为此需要添加额外的人工靶向增强细胞对肿瘤的识别与相互作用。生物正交靶向作为一类可在活体内进行的高效的，特异的化学反应，可以用于肿瘤的成像标记和靶向给药。基于以上原因，本发明设计了一种生物正交靶向的细胞膜仿生纳米颗粒，其颗粒核心为包载ICG的PLGA纳米核心，外面包覆生物正交报告基团的细胞膜，这种具有人工生物正交靶向与细胞膜特性的仿生纳米颗粒通过生物正交反应和细胞膜的免疫识别作用，实现对肿瘤的高效富集，增强光热治疗效应。