本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥，具體涉及一種酪蛋白包裹的雙靶向磁性氧化鐵在制備雄性避孕藥品中的應用。

背景技術：

1、避孕一直是一個重要的生殖問題。目前，男性最常用的避孕方法僅有避孕套和輸精管結扎。盡管在過去幾年中做出了巨大的努力，但研究人員仍未能為男性提供新的男性避孕選擇。雄性的精子發(fā)生依賴于溫度，輕微的睪丸高溫會暫時抑制精子發(fā)生，導致不育。熱避孕法可以恢復精子發(fā)生和保留生育能力，并且克服了以輸精管結扎為基礎的避孕方法的局限性，比如輸精管結扎有手術風險，以及逆轉手術總是不成功等。熱水浴是系統研究熱避孕的最初方法。然而，其加熱效率低、無靶向性阻礙了熱避孕的廣泛應用。

2、隨著納米技術的迅速發(fā)展，各種納米介質的獨特特性為納米技術的應用提供了新的途徑。發(fā)明人之前利用金納米棒(au?nrs)的光熱療法(ptt)通過睪丸原位注射實現了男性可控避孕，這為開發(fā)新的男性避孕方法提供了靈感。然而，注射時的劇烈疼痛、光線對皮膚的損傷以及au?nrs不可降解帶來的慢性毒性等，限制了其進一步的臨床研究。磁性氧化鐵納米顆粒(ionps)具有多種獨特的優(yōu)點，如良好的生物相容性和生物降解性，以及最令人感興趣的顯著的磁化和超順磁性，已獲得fda批準用于腫瘤熱療。與ptt、微波熱和超聲波熱相比，ionps誘導的磁熱療由于具有非侵入性和磁靶向性更有優(yōu)勢。發(fā)明人前期研究發(fā)現，ionps在尾靜脈注射后并在磁場導航下可富集在小鼠睪丸間質組織中，隨后施加交變磁場(amf)可對睪丸靶向加熱實現可逆避孕。

3、盡管有希望，基于ionps的雄性避孕仍然面臨兩個主要挑戰(zhàn)。第一，體內研究表明可能是由于單靶向能力較差，導致睪丸內ionps含量不足，使得加熱效率較低。表面化學最新進展表明，用與靶細胞膜上存在的受體相關的合適的靶向配體修飾nps表面可以促進nps的吸收。黃體生成素受體(luteinizing?hormone?receptor,lhr)是雄性動物間質細胞表面特異性表達的糖蛋白。一些報道證實了通過靶向分子與lhr抗體(anti-lhr)偶聯可提高對間質細胞的靶向效率。然而，配體修飾的nps在口服后往往表現出較低的擴散能力和較差的穩(wěn)定性。第二，靜脈注射常常帶來不便和不適，而口服給藥避免了這些缺陷，因此是人們的首選。然而，胃腸道中的強酸性和消化酶會降解口服給藥，導致生物利用度低。

4、為了提高口服藥物制劑的生物利用度，一個重要的策略是建立一個保護表面層，既可以保護藥物不過早降解，又可以控制藥物的釋放。酪蛋白是一種可以形成膠束多孔結構的天然蛋白質。它在生理條件下表現出高度的兩親性、良好的分散性和快速的重構。因此，利用酪蛋白作為口服藥物的保護層是可行的。然而，材料表面的功能化應結合較強的靶向性、高穩(wěn)定性、可控釋和低毒性，這將使納米材料的構建更具挑戰(zhàn)性。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種酪蛋白包裹的雙靶向的氧化鐵納米顆粒(ionps)，其中，核心fe3o4納米顆粒與抗黃體生成素受體(anti-lhr)偶聯，隨后以酪蛋白層包裹。

2、該納米顆粒采用以下步驟制備得到：

3、步驟1，檸檬酸鹽穩(wěn)定的fe3o4納米顆粒的制備，將6.48g?fecl3·6h2o和1.2g檸檬酸三鈉溶解在120ml乙二醇中，然后加入1.20g?naac，攪拌混合，將混合物密封在高壓反應釜中進行反應，冷卻至室溫，除去乙二醇，用乙醇和去離子水洗滌黑色產物，得到氧化鐵納米顆粒ca@fe3o4?nps；

4、攪拌混合的條件為1000rpm攪拌30分鐘；

5、反應條件為100-200℃反應5-10小時，優(yōu)選為200℃反應8小時；

6、步驟2，ca@fe3o4-anti?lhr的制備，將制備的ca@fe3o4?nps重懸于25ml去離子水中，加入25ml含有50.0mg?nhs和50.0mg?edc的0.2m?mes，攪拌后加入5.0mg?nh2-peg-nh2進行反應，用去離子水洗滌產物后吸干水，再將其分散于50.0ml?0.1m?mes中，然后加入1.0ml含有1.0mg?nhs、1.0mg?edc和5.0μl?1.0mg/ml?anti-lhr的0.1m?mes的，在4℃下攪拌過夜，通過磁選收集產品，洗滌和干燥后得到偶聯抗體的納米顆粒ca@fe3o4-anti?lhr；

7、步驟3，ca@fe3o4-anti?lhr-cn的制備，將ca@fe3o4-anti?lhr分散于50ml去離子水中，120mg酪蛋白用300μl?1.0m?naoh溶液處理后加至ca@fe3o4-anti?lhr分散溶液中，混合物在室溫下放置24小時，然后將新配制的72.0μl?0.4％戊二醛溶液滴入上述混合溶液中，進行交聯反應，用水洗滌后磁分離收集，再分散于水中，得到ca@fe3o4-anti?lhr-cn。

8、本發(fā)明的目的之二是提供上述氧化鐵納米顆粒在制備雄性避孕藥品中的應用。

9、進一步地，所述應用是將上述氧化鐵納米顆粒作為唯一活性成分，與交變磁場和永久磁體結合使用。

10、如圖1所示，本發(fā)明設計了酪蛋白包裹的雙靶向的氧化鐵納米顆粒(ionps)作為雄性熱避孕的口服熱劑。其中，核心fe3o4納米顆粒與抗黃體生成素受體(anti-lhr)偶聯，隨后以酪蛋白層包裹?？诜?，ionps在胃環(huán)境中表現出顯著的穩(wěn)定性，高磁化和超順磁性的fe3o4核實現了磁靶向和磁熱療。到達腸道后，表面酪蛋白經過酶促裂解，從而暴露出anti-lhr，通過主動靶向增強間質細胞的細胞攝取。體內研究證實，口服這種雙靶向材料可以有效地增加ionps在睪丸中的富集含量，并在交變磁場下產生足夠的熱量，實現可逆避孕。這些結果共同表明了該方法在雄性避孕方面有巨大的應用潛力。

11、本發(fā)明的納米顆粒具有以下效果：

12、(1)酪蛋白包裹可用作口服熱劑：用酪蛋白包裹氧化鐵后，雙靶向ionps在胃環(huán)境中表現出顯著的穩(wěn)定性，到達腸道后，表面酪蛋白經過酶促裂解，從而暴露出anti-lhr。

13、(2)主動靶向和磁靶向的雙靶向作用提高睪丸靶向性：通過主動靶向和磁導航雙靶向作用增強間質細胞的細胞攝取。體內研究證實，口服這種雙靶向材料可以有效地增加ionps在睪丸中的富集含量，并在交變磁場下產生足夠的熱量，實現可逆避孕。

技術特征：

1.酪蛋白包裹的雙靶向的氧化鐵納米顆粒，其特征在于，采用以下步驟制備得到：

2.根據權利要求1所述的氧化鐵納米顆粒，其特征在于，步驟1中，反應條件為100-200℃反應5-10小時。

3.權利要求1所述的氧化鐵納米顆粒在制備雄性避孕藥品中的應用。

技術總結
本發(fā)明公開了一種酪蛋白包裹的雙靶向磁性氧化鐵在制備避孕藥品中的應用，其中，核心Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;納米顆粒與抗黃體生成素受體(Anti?LHR)偶聯，隨后以酪蛋白層包裹。該酪蛋白包裹的雙靶向磁性氧化鐵，在胃環(huán)境中表現出顯著的穩(wěn)定性，到達腸道后，表面酪蛋白經過酶促裂解，從而暴露出Anti?LHR；口服該種磁性氧化鐵可以有效地增加IONPs在睪丸中的富集含量，并在交變磁場下產生足夠的熱量，實現雄性可逆避孕。

技術研發(fā)人員：丁偉華,孫斐,陳志川,陳楚嫻,顧亞云
受保護的技術使用者：南通大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30