一种抗β淀粉样蛋白聚集的紫磷@核酸适体纳米片的制备方法和应用

文档序号:36664172发布日期:2024-01-14 12:07阅读:136来源:国知局

本发明涉及分子识别、纳米材料和生物医学领域,具体涉及核酸适体功能化紫磷纳米片的制备、优化及其在抑制β淀粉样蛋白(aβ)聚集中的应用。


背景技术:

1、阿尔茨海默病(alzheimer's disease,ad)是最常见的神经退行性疾病之一,被认为是一种威胁人类健康和社会福祉的可怕疾病。ad的主要临床特征是逐渐遗忘的认知障碍并伴有语言表达、视觉空间处理和执行能力的丧失。由于ad病程缓慢、起病隐匿,认知症状的发生往往滞后于疾病的进展。然而,目前的治疗方法在认知症状发生后并不能逆转病程进展。遗传证据、生化和组织病理学观察均表明,aβ聚集过程中形成的各种神经毒性聚集物和纤维沉积形成的淀粉样斑块是诱发ad的主要因素。aβ已被广泛认为作为ad的主要生物标志物和治疗靶点,因此,通过靶向aβ聚集来开发ad治疗策略是有效途径之一。

2、靶向aβ的ad治疗策略主要分为两种:(1)稳定aβ的单体形式以限制寡聚中间体的形成;(2)抑制或破坏具有显著毒性的aβ聚集体的产生。现已获得的稳定剂或抑制剂包括抗体、核酸、蛋白质(肽)、小分子、聚合物和纳米材料等。此外,光(激光、可见光、近红外光等)辅助的淀粉样聚集抑制策略为抑制剂的设计和ad治疗方法的开发提供有前景的途径。但这些方法在生物安全性、光氧化效率以及血脑屏障穿透(bbb)等方面受限。近年来,近红外光响应的可降解的新型纳米材料引起了广泛关注。然而,稳定性和低浓度抑制剂的抑制效率仍需提高。作为黑磷的同系物,紫磷纳米材料比黑磷的稳定性更高,光热效应以及单线态氧产生能力较好,生物相容性好,已被用作刺激响应的多模态肿瘤治疗平台,但其在淀粉样蛋白聚集调控和ad治疗方面的研究还未见报道。

3、通过指数富集配体的系统进化技术获得的核酸适体具有成本低、化学性质稳定、无免疫原性等特点,被认为是一种有前景的淀粉样蛋白聚集抑制剂。已报道的核酸适体(如β55、n2/e2、e22p-aβd43和aβ-apt)可有效调节aβ聚集。然而,低浓度的核酸适体对淀粉样蛋白聚集的抑制作用并不明显,也无法使aβ纤维发生解聚。此外,核酸适体在体内易被酶降解,其穿过bbb能力有限。

4、核酸适体可作为识别元件特异性靶向aβ寡聚体(aβo),也可与纳米材料结合作为有效的光动力治疗剂。本发明将核酸适体共价修饰于紫磷纳米片,发展一种稳定性高、生物相容性好且对aβ聚集抑制效率高的紫磷@核酸适体(vp@apt)纳米片。更重要的是,vp@apt纳米片能够显著降低淀粉样蛋白的细胞毒性,可以解聚aβ纤维且bbb穿透率高。这将对于拓展核酸适体和磷系纳米材料在淀粉样蛋白聚集抑制中的应用以及临床转换具有很大的前景。


技术实现思路

1、本发明的目的在于发展一种具有aβ聚集抑制活性的vp@apt纳米片及其制备方法和应用,该vp@apt纳米片在亚化学计量比情况下可完全抑制aβ纤维化,可解聚aβ纤维,且其具有稳定性高、生物相容性好、bbb穿透率高等优点,可作为一种治疗ad的潜在药物。

2、为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种具有aβ聚集抑制活性的vp@apt纳米片,其是由液相剥离的紫磷纳米片和巯基修饰的核酸适体共价连接而成,其制备方法包括一下步骤:

4、1)将紫磷晶体研磨后分散于n-甲基吡咯烷酮溶液(1mg/ml),冰浴中超声破碎6小时;

5、2)将1)获得的溶液在室温、1000rpm条件下离心10分钟,并将上层分散液转至等体积水相溶液;

6、3)将1od巯基修饰的核酸适体分散于2)获得的水溶液中,并搅拌12小时,混合溶液经超滤处理,得到vp@apt纳米片。

7、所用的核酸适体与vp纳米片的投料质量比为0.22:1~0.3:1,优选为0.25:1。

8、所得的vp纳米片为少层,粒径约211nm,电位为-22.8±1.3mv。进一步地,在最优质量比条件下,所得的具有aβ聚集抑制活性的vp@apt纳米片粒径为262±7.3nm,厚度为5-6nm,电位为-28.6±1.5mv,其可作为淀粉样蛋白抑制剂,用于抑制aβ聚集。

9、通过这样的设计,本发明的显著优点和具有的有益效果在于:

10、(1)本发明所得的vp@apt纳米片稳定性高、生物相容性好;

11、(2)本发明首次将核酸适体修饰在紫磷纳米片上制备获得vp@apt纳米片,并将其应用于淀粉样蛋白聚集的抑制。本发明所得的vp@apt纳米片在亚化学计量比(vp@apt:aβ=0.15:1)情况下可完全抑制aβ纤维化,能够解聚aβ纤维,也可显著降低淀粉样蛋白引起的细胞毒性。并且,vp@apt的bbb穿透率高,可为其体内应用提供良好的理论基础。这些都为vp@apt用于ad治疗提供了桥梁。因而在实际应用中,将本发明的vp@apt可作为ad治疗的潜在药物。



技术特征:

1.一种紫磷@核酸适体(vp@apt)纳米片在制备淀粉样蛋白聚集抑制剂中的应用,其特征在于:所述vp@apt纳米片的制备包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述vp@apt纳米片在制备淀粉样蛋白聚集抑制剂中的应用,其特征在于:步骤3)所用的vp纳米片为少层,粒径约211nm,电位为-22.8±1.3mv。

3.根据权利要求1所述vp@apt纳米片在制备淀粉样蛋白聚集抑制剂中的应用,其特征在于:步骤3)所用的核酸适体与vp纳米片的投料质量比为0.22:1~0.3:1。


技术总结
本发明涉及分子识别、纳米材料和生物医学领域,具体涉及核酸适体功能化紫磷纳米片的制备、优化及其在抑制β淀粉样蛋白(Aβ)聚集中的应用。基于紫磷纳米片的优异性能以及核酸适体与Aβ的特异性识别作用,本发明构建了紫磷@核酸适体(VP@Apt)纳米片。本发明的VP@Apt纳米片具有制备简单、成本低、稳定性高、生物安全、光热效应良好以及产生单线态氧的特性。本发明的VP@Apt纳米片可显著抑制Aβ寡聚体的纤维化;可以降低Aβ引起的细胞毒性;也可以解聚Aβ纤维;能够穿越血脑屏障,可作为阿尔兹海默症治疗的潜在药物。这些都为VP@Apt用于阿尔兹海默症的治疗提供重要理论和参考依据,具有很大实用价值意义。

技术研发人员:郑艳,王蔚芝
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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