[发明专利]一种β-1,3-D-葡聚糖修饰的仿生中空二氧化硅复合粒子及其应用

说明书

本发明公开了一种β‑1,3‑D‑葡聚糖修饰的仿生中空二氧化硅复合粒子及应用。所述复合粒子为仿生中空二氧化硅粒子和β‑1,3‑D‑葡聚糖经过偶联反应后得到；其中，仿生中空二氧化硅粒子的纳米传输孔道的孔径范围为1.7～15.2nm。本发明所述复合粒子具有细菌的形貌和孔径分布合适的纳米传输孔道，便于不同分子量抗原和药物的通过，具有较高的抗原负载量，能够持续地释放抗原，可提高抗原利用率、减少注射次数、降低抗原和疫苗佐剂的毒副作用，持续产生免疫保护作用；其诱导抗原特异性抗体水平与铝佐剂和弗氏佐剂相当，在生物医药领域有广泛的应用前景。另外，所述复合粒子的制备方法简单、成本低廉、环境友好、制备成本低，具有工业化生产潜力。

技术领域

本发明涉及疫苗佐剂和药物载体领域，更具体地，涉及一种β-1,3-D-葡聚糖修饰的仿生中空二氧化硅复合粒子及其应用。

背景技术

多孔二氧化硅颗粒材料由于具有较高比表面积和孔容，较好的物理和化学稳定性，低毒和良好的生物相容性，表面富含硅羟基易于功能化，成本低等优点，被广泛用于疫苗抗原载体、药物载体、基因载体、生物成像等医学生物工程领域。特别是多孔二氧化硅颗粒材料的化学稳定性能保护负载在其中的活性药物免受体内环境的破坏，多孔同时赋予其药物缓释的功能。近年来，引起人们关注的是中空二氧化硅颗粒材料，中空二氧化硅颗粒材料不仅具有以上传统多孔二氧化硅颗粒材料的优点，还具有低密度，更高的药物负载量，高比表面积等优点，与传统的实心多孔二氧化硅颗粒材料相比，中空二氧化硅颗粒材料具有较大的空腔可以容纳更多的药物，并有利于体内的分散和药物转移。

目前制备中空二氧化硅颗粒材料的常用方法为模板法。模板法首先以特定形状的颗粒物质作为模板，然后通过吸附、沉淀或者溶胶凝胶等方法将硅源反应包覆在模板表面，最后除去模板，得到中空二氧化硅颗粒材料。模板法又分硬模板法和软模板法。硬模板法通常以聚合物微球、碳材料、氧化铝等金属氧化物、碳酸钙、二氧化硅等作为模板，通过将硅源反应包覆在核表面，最后通过高温灼烧、有机溶剂溶解、酸碱刻蚀等方法除去模板得到最终产物。软模板法是以高分子胶束、聚合物微囊以及气泡为模板，在模板表面沉淀硅源和反应，然后除去软模板得到中空二氧化硅颗粒材料。虽然利用合成的模板成功制备了很多中空二氧化硅颗粒材料，但是仍然存在一些问题，某些模板的合成需要复杂的合成途径和原材料，成本较高、缺乏环保性，还有可能残留有毒有害物质。某些特殊形状的模板不容易获得，合成的模板还要经过表面化学修饰，增加了制备的复杂性。

鉴于以上问题，人们将目光投向大自然，大自然为我们提供了很多复杂结构的生物模板，比如双螺旋结构的DNA，各种形状的细菌和病毒，特殊结构的蛋白等。目前制备的中空二氧化硅颗粒材料所用的生物模板有花粉、细菌、病毒、酵母等。

虽然以细菌为模板制备的中空二氧化硅颗粒材料作为疫苗佐剂和药物载体可发挥形貌上的优势，但没有修饰的中空二氧化硅颗粒材料载药量相对较低，药物释放速度较快，并且表面缺乏生物活性，这些问题都亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种β-1,3-D-葡聚糖修饰的含纳米传输孔道仿生中空二氧化硅复合粒子。本发明所述复合粒子是对仿生中空二氧化硅粒子表面进行接枝改性，接入具有很好的免疫调节活性、生物相容性和生物降解性的β-1,3-D-葡聚糖，一方面提高复合粒子的抗原的负载量，并且能够持续释放抗原蛋白；另一方面促进仿生中空二氧化硅粒子与细胞的相互作用，更好的发挥其作为药物载体或疫苗佐剂的作用。

本发明的另一目的在于提供所述β-1,3-D-葡聚糖修饰的仿生中空二氧化硅复合粒子在制备疫苗中的应用。

同时，包含有本发明所述β-1,3-D-葡聚糖修饰的仿生中空二氧化硅复合粒子的疫苗也在本发明的保护范围内。

本发明的上述目的是通过以下方案予以实现的：