[发明专利]仿生矿化囊泡及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种仿生矿化囊泡及其制备方法、应用，仿生矿化囊泡包括具有成骨活性的细胞来源囊泡，具有成骨活性的细胞来源囊泡表面形成有钙盐嵌合双膦酸盐的结晶，钙盐通过钙离子与双膦酸盐中的膦酰基团形成配位嵌合。本发明所构建的仿生矿化囊泡通过囊泡和双膦酸盐调控成破骨耦联，达到促成骨、抑破骨、靶向递送、精准释放，停药后继续维持骨量增长的功效。

技术领域

本申请涉及生物医药领域，具体而言，涉及一种仿生矿化囊泡及其制备方法、应用。

背景技术

骨质疏松是威胁健康的严重公共卫生问题，目前骨质疏松的临床用药无法协同调控成破骨耦联，虽然能够一定程度改善骨质疏松症状，但是存在给药次数频繁依从性差、多药联用副作用累加等问题，治疗效果不甚理想。因此，亟需研发一种能够协同调控骨形成与骨吸收并减少副作用、增强靶向性的药物新剂型。

已有研究表明干细胞来源的囊泡具有与干细胞类似的组织修复能力，能够促进成骨调控骨代谢，是治疗骨质疏松的良好药物，然而其自身的特性导致骨靶向性欠佳、无法精准到达骨质疏松病灶。且干细胞来源的囊泡主要是促成骨作用，并未很好调控骨平衡；对于骨质疏松过程中破骨活性增加并未起到很好的改善作用。因此如何对囊泡进行工程化的改造则成为囊泡治疗的新研究方向。

双膦酸盐类药物中的磷酸根能特异性与羟基磷灰石结合，从而起到靶向的作用。已有研究利用双膦酸盐类药物作为骨靶向因子，构建骨靶向递送药物载体。另一方面，双膦酸盐具有抑制破骨细胞活性、促进破骨凋亡等功能，因此也是临床治疗骨质疏松的一线用药。专利申请CN112717142A公开了一种靶向破骨细胞的囊泡药物递送系统，该递送系统中以特异性多肽TRAP作为囊泡的靶向多肽，在囊泡中包裹双膦酸盐类抗骨质疏松药物，通过释放内部装载药物，一直破骨细胞的活性，治疗骨质疏松，然而该递送系统仍然存在靶向性不够强、缺乏精准释放的技术问题。

生物矿化是生物体内常见的调控生物有机分子生成矿物质的过程。与自然界的矿化不同，生物矿化需要生物分子、细胞、有机基质等元素，例如人体骨内羟基磷灰石的形成。仿生矿化法即利用体外温和环境模拟生物体内生物矿化的方法，将无机物与有机物复合。为了增强囊泡靶向性和精准释放，调控成破骨耦联进而治疗骨质疏松，亟需研发一种药物新剂型。

发明内容

本发明提供了一种仿生矿化囊泡，所述仿生矿化囊泡包括具有成骨活性的细胞来源囊泡，所述具有成骨活性的细胞来源囊泡表面形成有钙盐嵌合双膦酸盐的结晶，所述钙盐通过钙离子与双膦酸盐中的膦酰基团形成配位嵌合。

具体的，所述具有成骨活性的细胞是间充质干细胞或者诱导性多能干细胞。

所述仿生矿化囊泡的粒径为30-1000nm。

本发明还提供一种前述仿生矿化囊泡的制备方法，所述制备方法包括将具有成骨活性的细胞来源囊泡、钙离子溶液和双膦酸盐溶液混匀反应，反应完成后离心取沉淀。

具体的，(1)所述仿生矿化囊泡制备在中性缓冲液中进行；

(2)所述钙离子来源于可溶性钙盐溶液；

(3)所述双膦酸盐具有至少一个膦酰基团；

(4)所述反应温度不超过42℃；

(5)所述离心条件为1000G以上，离心时间5min以上；

(6)所述反应时间为0.5h以上。

优选的，所述反应温度为37℃；所述离心条件为20000G离心10min；

所述反应时间为1h。

更具体的，(1)所述可溶性钙盐溶液为氯化钙溶液；

(2)所述双膦酸盐为阿仑膦酸钠或唑来膦酸；