[发明专利]通过官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的一氧化氮延长释放型聚合物

说明书

本文公开的主题涉及包括介孔二氧化硅网络的一氧化氮释放型颗粒。还公开了包括一个或多个一氧化氮释放型颗粒以及聚合物的组合物。在一方面，所述颗粒与所述聚合物掺和。所述组合物表现出高一氧化氮释放有效负载，而没有颗粒浸出或对极冷储存条件的需要。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月1日提交的美国临时申请第62/812,735号的优先权权益，所述美国临时申请出于所有目的通过引用整体并入本文。

政府利益

本发明是根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的授权号DK108318在政府支持下完成的。政府享有本发明的某些权利。

技术领域

当前公开的主题总体上涉及一氧化氮延长释放型颗粒。在一些实施例中，当前公开的主题提供了一种以大的有效负载和延长的方式释放一氧化氮的包括一个或多个一氧化氮释放型颗粒和聚合物的组合物。

背景技术

一氧化氮(NO)，一种内源产生的自由基，在众多生理过程中发挥作用，所述生理过程包含炎性应答、血管生成、血管舒张以及抗菌和杀肿瘤活性。^1-5在体内，一氧化氮合成酶(NOS)以依赖于酶位置和目的的浓度(nM-μM)和动力学产生NO。例如，通过钙依赖性内皮和神经元NOS产生的低浓度NO会调节新血管形成并且在神经传递中发挥作用。作为先天性免疫应答的一部分，通过免疫刺激(例如，脂多糖、干扰素-γ)激活诱导型NOS同种型引起高浓度的持续NO释放来根除外来病原体。内源性NO的多层面作用可归因于表达NOS酶的细胞的精确的时空NO释放。另外，NO的短的生物寿命(秒)将其作用限制在距产生点＜0.5mm的距离。

由于NO在生理学中的压倒性存在，外源性NO气体的施用代表许多疾病的潜在疗法。重要的研究机构专注于开发在特定化学条件下储存和释放NO的供体，以克服NO的浓度依赖性行为并避免与直接施用NO相关的挑战，如对加压气瓶的需要和NO在生物介质中的快速反应。具体地，一氧化氮在伤口愈合中的作用激励了具有NO释放能力以改善组织整合和装置性能的医疗装置的开发。包含纳米颗粒、多糖和树枝状大分子的一系列NO释放型分子支架的开发为NO释放系统提供了广泛的支架特性和释放曲线，以适应多种医学应用。然而，本领域仍然需要更高效和有效的NO递送系统以实现靶向、可调和延长的NO递送。此问题由本文描述的主题解决。

发明内容

在一方面，当前公开的主题提供了一种一氧化氮释放型颗粒，其包括：

一氧化氮供体；

介孔二氧化硅网络；以及

外部表面，

其中所述一氧化氮供体存在于所述介孔二氧化硅网络的孔内和所述颗粒的所述外部表面上，并且

其中所述一氧化氮释放型颗粒包括一定量的一氧化氮供体，使得所述颗粒表现出至少49小时的总一氧化氮释放持续时间。

在另一方面，当前公开的主题提供了一种组合物，其包括一个或多个一氧化氮释放型颗粒以及聚合物。

附图说明

图1A示出了裸TEOS MSN的扫描电子显微照片。比例尺表示2μM。

图1B示出了MPTMS官能化MSN的扫描电子显微照片。比例尺表示2μM。

图1C示出了无孔MPTMS：TEOS二氧化硅纳米颗粒的扫描电子显微照片。比例尺表示2μM。

图2示出了经RSNO修饰的掺杂MSN的HP-93A聚氨酯膜在-20℃(实心)、0℃(条纹)以及23℃(斑点)下96小时内的储存稳定性。n≥6个膜。所有显著性都是关于储存前的NO释放。(*p＜0.05；**p＜0.01)