【CN109701029A】蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体及其制备方法【专利】

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说 明 书
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蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体及其制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于生物医学纳米材料技术领域，具体涉及蛋白质介导的纳米晶体自组装 聚集体及其制备方法。
背景技术 [0002] 在过去的二十年中，人们研发出多种纳米晶体如超顺磁性氧化铁纳米粒子、量子 点、金纳米颗粒、碳纳米管等。这些纳米晶体具有荧光、超顺磁性或等离子体效应等功能 ，这 使它们被广泛地应用于生物医学领域。将纳米晶体组装成更大的胶体颗粒有助于改善纳米 晶体的性质，例如改善其在水中的溶解性和稳定性、提供比单个纳米晶体更强的信号等。更 重要的 是 ，通过组 装两 种或多 种具有不同 性 质的 纳米晶 体 ，可以 构建多功能 纳米粒子。而 且 ，大量的研究结果表明 ，100-300纳米的 纳米颗粒 ，更适合应 用于药物递送和肿瘤成像系 统。 [0003] 为了实现纳米晶体的组装，研究人员开发了多种支架材料，包括胶束、硅介孔纳米 材料等 ，来构建 纳米晶 体自 组 装聚 集体以 满足生物 系统的需 求。然而 ，与天然材料 如蛋白 质、核酸相比 ，这些人工合成的材料具有毒性高、生物相容性差等缺点，这使得用人工合成 的材料为支架材料构建的纳米晶体自组装体系不能被真正转化为药物或诊断试剂。而且， 在大多数情况下 ，这些纳米晶 体自组装体系还存在纳米晶 体负载效率较低 ，自组装聚集体 内晶体含量低等缺点。 [0004] 近年来，蛋白质作为无毒、具有良好的生物相容性的天然材料，已经在一些研究中 被设计成纳米球状结构用于递送疏水性小分子药物。研究人员将药物加载到蛋白质纳米球 状结构中 ，以 增强药物靶向并降 低化疗药物对正常组织的 毒性。而以蛋白 质作为载体最成 功的例子就是白蛋白结合型紫杉醇(Abraxane) ，它已被美国食品和药物管理局(FDA)批准 用于多种癌症的治疗。 [0005] 在一些研究中，蛋白质作为某些亲水性纳米粒的支架材料被用于肿瘤的治疗，这 些研究中的纳米晶体自组装聚集体都存在纳米晶体的负载密度低、产品结构控制差、大小 形状均匀度差等缺点，影响了复合纳米材料的制备。
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权利要求书1页 说明书5页 附图5页
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权 利 要 求 书
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1 .蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体，其特征在于：该纳米晶体自组装聚集体是以 蛋白质为载体材料，将油溶性纳米粒子包封在载体材料中形成纳米晶体自组装聚集体。
2 .根据权利要求1所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体，其特征在于：所述的蛋 白质为具有疏水性结构域的蛋白质。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910080089 .X
(22)申请日 2019 .01 .28
(71)申请人 南京大学 地址 210093 江苏省南京市鼓楼区汉口路 22号
(72)发明人 阮刚 于肖雅 雍雪青 刘潇
(74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204
代理人 张华蒙
(51)Int .Cl . A61K 47/42(2017 .01)
(10)申请公布号 CN 109701029 A (43)申请公布日 2019.05.03
( 54 )发明 名称 蛋白 质介导的 纳米晶 体自组装聚集体及其
制备方法 ( 57 )摘要
本发明公开了蛋白 质介导的 纳米晶 体自组 装聚集体 ，属于生物医学纳米材料技术领域 ，该 纳米晶体自组装聚集体是以蛋白 质为载体材料 ， 将油溶性纳米粒子包封在载体材料中形成纳米 晶 体自 组 装聚 集 体 。本 发 明 还 公 开 了 其 制备 方 法，以蛋白质和油溶性纳米晶体之间的疏水性相 互 作 用为主要反应机理 ，以 蛋白 质为载体 ，将油 溶性纳米晶 体包裹在蛋白 质自组装成的 纳米球 状结构中。该制备方法操作简单、易于扩大化生 产，所制得的自组装聚集体具有纳米晶体装载密 度高、纳米晶体利用率高( 超过90％ )、自组装聚 集体的粒径可以在大范围内调控、易于进行表面 修饰、具有较好的胶体稳定性、高生物相容性和 低生物毒性等优点；同时 ，利用该法可以非常方 便的制备多功能纳米材料。
5 .权利要求1-4中任意一项所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体的制备方法， 其特征在于 ：将所述的 油溶性纳米粒子溶于有机溶剂后 ，与蛋白 质溶液混合、震荡摇匀 ，即 得同时具有多种纳米晶体特性的多功能纳米晶体自组装聚集体。
6 .根据权利要求5所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体的制备方法，其特征在 于：包括如下步骤：
发明内容 [0006] 发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供蛋白质介导 的纳米晶体自组装聚集体，利用具有疏水结构域的蛋白质和油溶性纳米晶体之间的疏水相 互作用成功构建纳米晶体负载效率高、载体内的纳米晶体密度大、粒径连续可控、生物相容 性好的纳米晶体自组装体系；本发明的另一目的在于提供其制备方法。 [0007] 技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0008] 蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体，该纳米晶体自组装聚集体是以蛋白质为载 体材料 ，将 油溶性纳米粒子包封在载体材料中形成纳米晶 体自组装聚集体。该自组装聚集 体由蛋白 质与油溶性纳米晶 体自组装形成。组装的驱动力为疏水性作 用，蛋白 质介导的 纳
3 .根据权利要求2所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体，其特征在于：所述的具 有疏水性结构域的蛋白质选自牛血清白蛋白、鸡蛋白溶菌酶和牛乳白蛋白。
4 .根据权利要求1所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体，其特征在于：所述的油 溶性纳米粒子为量子点、超顺磁性氧化铁纳米粒子、银纳米晶体、金纳米晶体中的一种或几 种的组合。
1)将蛋白质溶液溶解在蛋白质缓冲液中，配置成蛋白溶液； 2)将一种或几种油溶性纳米粒子溶解在有机溶剂中，配置成纳米晶体溶液； 3)将纳米晶体溶液与蛋白质溶液混合，震荡摇匀； 4)将上述混合液在室温下孵育，得到孵育后的混合液； 5) 将上述孵育后的混合液离心 ，去除 上清液 ，沉淀即为蛋白 质介导的 纳米晶 体自组装 聚集体。 7 .根据权利要求6所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体的制备方法，其特征在 于：所述的蛋白溶液的浓度为0 .1-10mg/mL，所述的纳米晶体溶液的浓度为0 .05-20mg/mL。 8 .根据权利要求6所述的蛋白质介导的纳米晶体自组装聚集体的制备方法，其特征在 于：步骤4)中，所述的孵育的时间为三小时以上。