本發(fā)明屬于納米材料及生物醫(yī)藥，涉及基于外泌體與金屬有機框架的納米藥物遞送系統(tǒng)及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
2、肺纖維化、脂肪肝和腎衰竭是當(dāng)前全球范圍內(nèi)常見的慢性疾病，具有高發(fā)病率、高致殘率和高死亡率的特點，嚴重威脅人類健康。肺纖維化是一種進行性肺部疾病，其特征是肺組織內(nèi)膠原過度沉積，導(dǎo)致肺功能逐漸喪失，最終引發(fā)呼吸衰竭；脂肪肝（尤其是代謝功能障礙相關(guān)的脂肪性肝病，masld）與脂質(zhì)代謝紊亂和氧化應(yīng)激密切相關(guān)，可能進一步發(fā)展為肝纖維化、肝硬化甚至肝癌；腎衰竭則是腎功能進行性喪失的終末期表現(xiàn)，常伴隨炎癥、氧化應(yīng)激和纖維化，需要透析或腎移植等替代治療。目前，這些疾病的治療手段有限，且存在療效不足、副作用大、靶向性差等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供基于外泌體與金屬有機框架的納米藥物遞送系統(tǒng)及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明提供的納米藥物遞送系統(tǒng)能夠分別特異性靶向肺臟、肝臟和腎臟，提高外泌體的遞送效率及其穩(wěn)定性，實現(xiàn)外泌體的可控釋放，更好發(fā)揮外泌體抗炎、抗氧化、抗纖維化、組織修復(fù)的作用，從而減輕肺纖維化、脂肪肝及腎衰竭的程度；具有靶向性強、結(jié)構(gòu)清晰、比表面積和孔隙率高、易于化學(xué)功能化等特點。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
3、第一方面，一種基于外泌體與金屬有機框架的納米藥物遞送系統(tǒng)，由內(nèi)至外依次為外泌體核、復(fù)合金屬有機框架層以及聚多巴胺層構(gòu)成納米顆粒，聚多巴胺層表面修飾有靶向目標器官的抗體，復(fù)合金屬有機框架層由鋅離子形成的金屬有機框架與cu-cys復(fù)合形成。
4、外泌體（exosomes）是由細胞分泌的納米級囊泡（直徑約30-150?nm），具有天然的生物相容性和低免疫原性。它們能夠攜帶蛋白質(zhì)、核酸（如mirna、lncrna）和脂質(zhì)等生物活性分子，在細胞間傳遞信息，調(diào)節(jié)生理和病理過程。外泌體可以作為天然的藥物載體，負載多種治療分子，而其脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)能夠保護負載的藥物免受酶降解，同時提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度。此外，外泌體具有顯著的免疫調(diào)節(jié)功能，能夠通過傳遞抗炎因子或mirna抑制炎癥反應(yīng)和纖維化進程，同時促進組織修復(fù)與再生。然而，外泌體在實際應(yīng)用中存在單獨使用的治療效果有限，且載藥效率和穩(wěn)定性仍需進一步提升等問題。
5、金屬有機框架（mof）材料具有高比表面積、可調(diào)節(jié)的孔徑、良好的生物相容性以及可控的藥物釋放特性，可以作為藥物遞送系統(tǒng)的載體；但是單獨使用mof材料存在生物降解性差、靶向性不足等問題。
6、本發(fā)明將外泌體與mof結(jié)合，通過外泌體提供天然的低免疫原性和生物相容性，而mof提供高效的載藥能力和可控釋放特性。這種聯(lián)合策略不僅能夠提高藥物的靶向遞送效率，還能增強治療效果，同時減少副作用。此外，外泌體與mof的結(jié)合可能通過協(xié)同作用調(diào)節(jié)多種病理過程，能夠同時實現(xiàn)抗炎、抗氧化、抗纖維化和組織修復(fù)等多種治療效果。
7、外泌體與mof結(jié)合過程中，本發(fā)明采用鋅離子形成的金屬有機框架（即鋅基mof）包覆外泌體，不僅有利于提高負載遞送外泌體的能力，而且在達到相應(yīng)器官后能夠緩慢精準釋放，高效發(fā)揮其抗氧化、抗纖維化、組織修復(fù)的作用，而鋅基mof不具有抗炎作用，且單一使用外泌體抗炎作用不顯著，因此需要額外添加抗炎因子，才有利于發(fā)揮其治療作用，本發(fā)明選擇cu-cys作為抗炎因子，其不僅具有出色的抗炎活性，而且粒徑較小，有利于與鋅基mof將其包封。為了將其精準遞送至目標器官，本發(fā)明通過進一步包覆聚多巴胺，并修飾有靶向目標器官的單克隆抗體，從而使得納米藥物遞送系統(tǒng)能夠精準遞送至目標器官。
8、本發(fā)明在聚多巴胺表面修飾的靶向目標器官的抗體可以為特異性靶向肺纖維化的fap的單克隆抗體、脂肪肝的asgr1的單克隆抗體及腎衰竭的kim-1的單克隆抗體，可以精準靶向至肺臟、肝臟及腎臟。系統(tǒng)內(nèi)通過鋅基mof包裹cu-cys和外泌體，在到達相應(yīng)器官后緩慢精準釋放，高效發(fā)揮其抗炎、抗氧化、抗纖維化、組織修復(fù)的作用，有效減輕肺纖維化程度、肝臟脂肪變性及腎衰程度。
9、另外，本發(fā)明通過鋅基mof、exosomes、cu-cys、pda、單克隆抗體形成多功能納米藥物系統(tǒng)，具有精準靶向、緩釋、大比表面積、結(jié)構(gòu)清晰、孔隙率高、易于化學(xué)功能化等優(yōu)點。
10、第二方面，一種上述納米藥物遞送系統(tǒng)的制備方法，包括如下步驟：
11、將配體加入至醇水溶液中制成配體溶液，再加入外泌體混合均勻，然后加入鋅鹽制成鋅基mof包覆外泌體的exo@zif；
12、將l-半胱胺酸與銅鹽在水中反應(yīng)制成cys-cu水溶液；
13、將exo@zif加入至cys-cu水溶液中混合均勻，通過配位驅(qū)動的自組裝形成exo@cu-cys@zif；
14、將exo@cu-cys@zif與多巴胺在水溶液中混合，調(diào)節(jié)ph使多巴胺在exo@cu-cys@zif表面原位聚合形成聚多巴胺膜層，獲得(exo@cu-cys@zif)pda；
15、將靶向目標器官的抗體通過偶聯(lián)劑與(exo@cu-cys@zif)pda表面的聚多巴胺膜層進行偶聯(lián)，獲得(exo@cu-cys@zif)pda/ab，即為所述納米藥物遞送系統(tǒng)。
16、鋅基mof包覆外泌體的exo@zif是本發(fā)明該制備過程中難點，其主要原因在于，mof需要在有機溶劑中合成，而在有機溶劑中外泌體無法穩(wěn)定存在，使得mof難以包覆外泌體。而經(jīng)過本發(fā)明實驗發(fā)現(xiàn)，采用醇水溶液作為溶劑時，不僅能夠保證mof的正常合成，而且能夠保證外泌體的穩(wěn)定，從而能夠在該溶劑體系中使得鋅離子與配體在外泌體表面合成mof，進而使鋅基mof包覆外泌體。
17、第三方面，一種上述納米藥物遞送系統(tǒng)在制備治療疾病的藥物中的應(yīng)用，所述疾病包括但不限于為肺纖維化、脂肪肝或腎衰竭等。
18、本發(fā)明的有益效果為：
19、（1）本發(fā)明提供的mof納米載體的合成過程簡單，用時少，原料廉價易得。該mof材料能有效清除細胞內(nèi)及細胞間質(zhì)的活性氧（ros），將其催化分解為水和氧氣，減少ros的濃度，減輕ros對細胞的損傷。
20、（2）本發(fā)明提供的mof納米載體內(nèi)包裹了外泌體，在到達相應(yīng)器官后緩慢精準釋放，高效發(fā)揮其抗炎、抗氧化、抗纖維化、組織修復(fù)的作用。
21、（3）本發(fā)明提供的mof納米載體表面修飾了fap的單克隆抗體、asgr1的單克隆抗體及kim-1的單克隆抗體，可以分別靶向至肺臟、肝臟及腎臟。
22、（4）本發(fā)明的檢測方法操作簡單、成本低、具有普適性，易于規(guī)?；a(chǎn)。且mof材料具有良好的保存性。
1.一種基于外泌體與金屬有機框架的納米藥物遞送系統(tǒng)，其特征是，由內(nèi)至外依次為外泌體核、復(fù)合金屬有機框架層以及聚多巴胺層構(gòu)成納米顆粒，聚多巴胺層表面修飾有靶向目標器官的抗體，復(fù)合金屬有機框架層由鋅離子形成的金屬有機框架與cu-cys復(fù)合形成。
2.如權(quán)利要求1所述的納米藥物遞送系統(tǒng)，其特征是，所述靶向目標器官的抗體為特異性靶向肺纖維化的fap的單克隆抗體、脂肪肝的asgr1的單克隆抗體及腎衰竭的kim-1的單克隆抗體。
3.如權(quán)利要求1所述的納米藥物遞送系統(tǒng)，其特征是，鋅離子形成的金屬有機框架為zif-8。
4.如權(quán)利要求1所述的納米藥物遞送系統(tǒng)，其特征是，納米顆粒的粒徑為141±12?nm。
5.如權(quán)利要求1所述的納米藥物遞送系統(tǒng)，其特征是，聚多巴胺層表面的結(jié)合位點通過牛血清白蛋白(bsa)阻斷。
6.一種權(quán)利要求1所述的納米藥物遞送系統(tǒng)的制備方法，其特征是，包括如下步驟：
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是，所述醇水溶液為甲醇與水的混合溶液；
8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是，exo@zif與銅鹽的添加比為10?mg：0.085~0.095?mmol；
9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是所述偶聯(lián)劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽；
10.一種權(quán)利要求1~5任一所述的納米藥物遞送系統(tǒng)在制備治療疾病的藥物中的應(yīng)用，所述疾病為肺纖維化、脂肪肝或腎衰竭。