一种口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒及制备方法

1.本发明属生物医用技术领域，具体涉及一种调节肠道菌群的口服结肠靶向菊粉载药纳米颗粒，以及其在肠道炎性疾病方面的用途。


背景技术：

2.在所有给药方式中，口服是最方便和易于被患者接受的给药方式。但是针对结肠某些疾病，需要药物在结肠释放、被吸收，由于胃肠道中酶和酸性环境等复杂因素的影响，普通口服制剂口服后在到达结肠前就会被吸收或降解，导致全身副作用、药物生物利用度低，难以达到理想治疗效果。因此，开发出一种可以靶向递送至结肠区域专门释放药物而发挥治疗作用，避免全身副作用的口服结肠靶向给药系统十分有必要。
3.近年来，口服结肠靶向给药系统已在ph触发、时间触发、微生物触发和压力触发系统等方面的研究取得了很大进展。其中，微生物群触发的递送系统是最有效的系统，因为它们在结肠中存在细菌衍生酶(β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、β-半乳糖苷酶、硝基还原酶、偶氮还原酶、脱氨酶和尿素羟化酶等)进一步分解小肠中未消化的多糖和膳食纤维。其中，结肠细菌的偶氮还原酶活性已被广泛研究用于结肠靶向系统，特别是在前药开发中，并且部分已被美国食品和药物管理局(fda)批准用于临床。尽管相关前药在评估结肠特异性药物递送方面取得了成功，但它们在临床研究中的应用在肠道微生物群失调的情况下受到限制。人类肠道菌群与机体在长期进化过程中构成了一个复杂的微生态系统，人类肠道栖息着约10万亿个细菌，逐渐发展为一种相互适应、互利共生的关系。多数学者认为肠道中有益菌群与致病菌群失去动态平衡时，导致一系列的炎症反应和组织损伤发生，继而发展为炎症性疾病甚至增加癌症风险。例如，炎症性肠病(inflammatory bowel disease，ibd)是一种常累及结直肠的慢性、反复发作的胃肠道炎性疾病，严重影响患者的生活质量。ibd主要包括溃疡性结肠炎和克罗恩病两种类型，ibd的病因复杂多样，其中肠道微生物菌群失调是其发病机理中的重要影响因素之一。到目前为止，还没有开发出同时用于结肠微生物触发和肠道微生物群调节的口服结肠靶向纳米给药系统。
4.菊粉(inulin)又称菊糖，是一种自然界广泛存在的低聚果聚糖，主要来源于植物，已发现有36000多种植物，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科，都含有丰富的菊粉。菊粉分子由31个β-d-呋喃果糖和1～2个吡喃菊糖残基聚合而成，果糖残基之间能通过β-2,1-键连接。菊粉作为一种天然益生元，在胃和小肠中不被消化吸收，只有在结肠中被肠道微生物群分泌的菊粉酶(β-果聚糖酶，水解β-(2,1)-果聚糖糖苷键的一类水解酶)发酵成短链脂肪酸，不仅显著增加肠道有益菌(如双歧杆菌和乳酸杆菌)的增殖，而且菊粉代谢产生的短链脂肪酸可降低肠道ph值，抑制肠道条件致病菌(大肠杆菌和梭状芽孢杆菌)的生长，调节肠道微生物群组成，从而改善肠道微生态系统。因此，我们认为菊粉独特的降解特性使其有望作为一种天然配体用于结肠靶向给药治疗。


技术实现要素：

5.针对现有技术，本发明的首要目的在于提出的一种口服结肠靶向菊粉载药纳米颗粒，该菊粉载药纳米颗粒能够抵抗消化道的非特异性水解，当暴露于仅存在结肠中的菊粉酶时，制备的菊粉载药纳米颗粒的菊粉外壳降解，在结肠中特异性释放出有效载荷药物，提高药物生物利用度。同时，随着菊粉的代谢，促进肠道有益菌的增殖，抑制肠道条件治病菌的生长，调节肠道菌群稳态。其次，本发明还提出一种口服结肠靶向菊粉纳米颗粒，该菊粉纳米颗粒口服后能够抵抗消化道的非特异性水解，特异性靶向结肠，仅在结肠中被降解代谢，促进肠道有益菌的增殖，抑制肠道条件治病菌的生长，实现调节肠道菌群的目的。
6.为了解决上述技术问题，本发明提出的口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒的第一技术方案，即口服结肠靶向释药并可调节肠道菌群的菊粉载药纳米颗粒，包括的组分及重量百分比为：菊粉10％～25％，抗炎药物3％～15％，余量为介孔二氧化硅。以介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，利用虹吸作用将抗炎药物装载至氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；菊粉经过羧甲基化修饰后与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应，羧甲基化菊粉作为孔道包封剂包封住孔道，即菊粉经过羧甲基化修饰后，通过酰胺反应包覆在载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面，从而形成形貌规则、分散均匀、粒径为200nm左右的菊粉载药纳米颗粒。
7.所述抗炎药物是氨基水杨酸类药物或皮质类固醇类药物中的一种。优选的，所述抗炎药物是布地奈德。
8.上述菊粉载药纳米颗粒的制备是按照权利要求1确定各组分之间的配比，然后按照以下步骤制备：
9.步骤一、氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的制备：按照质量体积比为10mg/ml，将粒径为100-200nm介孔二氧化硅纳米颗粒分散于无水甲醇中，然后按照3％的体积百分比向上述溶液中添加硅烷偶联剂，室温下搅拌12h，离心、洗涤、干燥后收集氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；
10.步骤二、载药介孔二氧化硅纳米颗粒的制备：将步骤一制得的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒和抗炎药分散到无水乙腈中，其中，氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒与抗炎药物的质量比为1:1～2:1，将分散液在60℃的水浴锅中搅拌24h，然后蒸发、洗涤、真空干燥后所得即为载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒。
11.步骤三、羧甲基化菊粉的制备：按照质量体积比为85mg/ml，将菊粉溶于去离子水中，随后，按照160mg/ml的质量体积比向菊粉水溶液中添加氢氧化钠，搅拌均匀后按照188mg/ml的质量体积比向上述混合溶液中添加一氯乙酸；在80℃的水浴锅中搅拌5h后，将反应混合物用浓度为6mol的盐酸溶液中和，然后在无水甲醇中静置析出沉淀；使用截留分子量为1000的透析袋将所得沉淀在去离子水中透析2天，期间，每2h换水一次；将产物冷冻干燥，得到羧甲基化菊粉；
12.步骤四、酰胺反应：将步骤三制得的羧甲基化菊粉溶解于去离子水中，然后按照羧甲基化菊粉与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edc)、n-羟基丁二酰亚胺(nhs)的质量比为10:1:1加入edc、nhs水溶液，并在37℃水浴锅中搅拌1h；然后，按照羧甲基化菊粉与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的质量比为1:1～2:1加入步骤二制备得到的载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，将混合物在37℃水浴锅中搅拌12h，使得羧甲基化
菊粉与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应，随后，离心、去离子水洗涤、冷冻干燥即为所得。
13.本发明提供的所述菊粉载药纳米颗粒可以用作炎症性肠病的药物。
14.同时，本发明中提供了口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒的第二种技术方案，即用于口服结肠靶向并可调节肠道菌群的菊粉纳米颗粒，包括的组分及重量百分比为：菊粉10％～25％，余量为介孔二氧化硅。所述介孔二氧化硅纳米颗粒经过硅烷偶联剂修饰得到氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；所述菊粉经过羧甲基化修饰后与氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应包封住孔道。该菊粉纳米颗粒的制备方法与前述的第一种技术方案相比，无需进行步骤二的介孔二氧化硅纳米颗粒载药过程，包括：氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的制备、羧甲基化菊粉的制备和酰胺反应，其中，酰胺反应是羧甲基化菊粉与氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应，最终得到菊粉纳米颗粒。
15.本发明中，所述的介孔二氧化硅纳米颗粒的粒径为100-200nm。
16.本发明中，所述硅烷偶联剂是3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes)。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.(1)本发明的菊粉载药纳米颗粒或是菊粉纳米颗粒均使用的原材料均是fda批准认证的安全、无毒材料或天然大分子，具有临床转化前景。
19.(2)菊粉具有独特的代谢降解特性，能够保护药物免受胃肠道破坏，直到到达结肠区域，被结肠中存在的微生物发酵利用，释放出装载的药物。
20.(3)菊粉是一种天然益生元，能够促进肠道益生菌的增殖，抑制肠道条件致病菌生长，调节肠道菌群稳态。
21.(4)口服给药方式简单便利，患者依从性高，便于推广应用。
附图说明
22.图1是实施例1制备的菊粉载药纳米颗粒的透射电镜图；
23.图2是实施例1制备的菊粉载药纳米颗粒的粒径分布图；
24.图3是实施例4中各组小鼠结肠组织中的ifn-γ(a)和il-6(b)的变化情况；
25.图4是实施例4中各组小鼠粪便中条件致病菌escherichia
–
shigella(a)和有益菌alloprevotella(b)的变化情况；
26.图5是实施例4中各组小鼠结肠组织h&e染色图片。
具体实施方式
27.本发明提出的口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒的设计思路是，以介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，利用虹吸作用将抗炎药物装载至氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；菊粉经过羧甲基化修饰后与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应，羧甲基化菊粉作为孔道包封剂包封住孔道，即菊粉经过羧甲基化修饰后，通过酰胺反应包覆在载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面，从而形成形貌规则、分散均匀、粒径为200nm左右的菊粉载药纳米颗粒，该菊粉载药纳米颗粒的组分及重量百分比为：菊粉10％～25％，布地奈德3％～15％，余量为介孔二氧化硅。本发明所有原料，对其来
源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
28.菊粉载药纳米颗粒能够保护所载药物免受胃肠道的破坏，仅在结肠中发酵分解，将药物输送到结肠部位，并随着菊粉的发酵和代谢，促进肠道有益菌群的增殖，抑制肠道条件治病菌的生长，调节肠道菌群稳态。主要适用于治疗炎症性肠病，也可用于结肠其它疾病的治疗。
29.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。下述实施例中的介孔二氧化硅纳米颗粒可以按照溶胶-凝胶法制备。
30.实施例1
31.装载布地奈德的菊粉载药纳米颗粒的制备，具体步骤如下：
32.1)制备氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒：称取500mg，粒径约为144nm的介孔二氧化硅纳米颗粒，分散在50ml无水甲醇中，将1.5ml的aptes添加到上述溶液中，然后在室温下通风橱中搅拌12h，产物利用无水乙醇洗涤3次，10000rpm离心10min，并在40℃下真空干燥，得到氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒。
33.2)制备载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒：称取100mg氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒和100mg布地奈德粉末，分散到50ml无水乙腈中，将分散溶液在60℃的水浴锅中搅拌24h后，蒸发无水乙腈并用无水乙醇洗涤3次，以10000rpm转速离心10min，40℃下真空干燥后，所得即为载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；
34.3)羧甲基化菊粉的制备：称取3.4g菊粉溶解在40ml去离子水中。随后，分别加入6.4g氢氧化钠和7.5g一氯乙酸；混合物在80℃的水浴锅中搅拌5h后，滴加浓度为6mol的盐酸溶液中和，直至该溶液的ph值＝7。随后，以1:100体积比添加400ml无水甲醇溶液，静置析出沉淀，收集析出的沉淀；使用截留分子量为1000的透析袋将所得沉淀在去离子水中透析2天，每2h换水一次，将产物冷冻干燥，得到羧甲基化菊粉；
35.4)称取200mg羧甲基化菊粉溶解在40ml去离子水中，在37℃水浴锅中搅拌均匀后，加入10mg edc，继续搅拌5min后加入10mg nhs，再搅拌1h。然后加入100mg步骤2)制得的载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，将混合物在37℃水浴锅中搅拌12h。随后，去离子水洗涤3次，以10000rpm转速离心10min，将最终产物冷冻干燥，得到菊粉载药纳米颗粒。
36.对实施例1制得的菊粉载药纳米颗粒经过热重分析计算，各组分的质量百分比为菊粉24.62％，布地奈德14.75％，余量为介孔二氧化硅。
37.通过用透射电子显微镜(tem)观察实施例1制备得到的菊粉载药纳米颗粒形貌，纳米粒度仪测定其水合粒径，结果见图1和图2所示。结果表明，本发明制备出球形、分散均匀、粒径适中(在200nm左右)的菊粉载药纳米颗粒。
38.实施例2
39.装载布地奈德的菊粉载药纳米颗粒的制备，具体步骤与实施例1基本相同，不同仅为：
40.步骤1)介孔二氧化硅纳米颗粒的粒径为136nm。
41.步骤2)中称取的布地奈德粉末由100mg改为50mg；步骤4)中称取的羧甲基化菊粉由200mg改为100mg，加入的edc和nhs的量均由10mg改为5mg；对最终制得的菊粉载药纳米颗粒经过热重分析计算得到各组分及重量百分比分别为：菊粉10.71％，布地奈德3.74％，余量为介孔二氧化硅。
42.实施例3
43.菊粉纳米颗粒的制备，过程如下：
44.1)制备氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，同实施例1的步骤1)，其中所用介孔二氧化硅纳米颗粒的粒径为136nm。
45.2)羧甲基化菊粉的制备：同实施例1的步骤3)。
46.3)称取200mg羧甲基化菊粉溶解在40ml去离子水中，在37℃水浴锅中搅拌均匀后，加入10mg edc继续搅拌，5min后加入10mg nhs搅拌1h。然后加入100mg步骤1)制得的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，并将混合物在37℃水浴锅中搅拌12h。随后，去离子水洗涤3次，10000rpm离心10min，将最终产物冷冻干燥，得到菊粉纳米颗粒。
47.实施例3中，所述介孔二氧化硅纳米颗粒经过硅烷偶联剂修饰得到氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；所述菊粉经过羧甲基化修饰后与氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应包封住孔道。经过对实施例3的样品进行热重分析计算得到各组分及重量百分比分别为：菊粉24.62％，余量为介孔二氧化硅。
48.实施例4
49.本发明制备得到的菊粉纳米颗粒和菊粉载药纳米颗粒在炎症性肠病治疗方面的应用
50.取雌性c57bl/6小鼠40只，随机分为5组，每组8只，分别为：
51.组1：空白对照组；
52.组2：ibd模型组；
53.组3：布地奈德对照组；
54.组4：菊粉纳米颗粒组(实施例3制得的菊粉纳米颗粒)；
55.组5：菊粉载药纳米颗粒组(实施例1制得的菊粉载药纳米颗粒)。
56.分笼正常饲喂1周后，组2、组3、组4和组5小鼠按标准方法用含3％(w/v)dss(mw 40000)水溶液饮用诱导小鼠ibd模型，持续5天后更换为纯净水继续喂养5天。同时组1和组2小鼠口饲灌胃300μl pbs溶液；组3、组4和组5小鼠均分别口饲300μl药物悬浮液(按照布地奈德给药量为0.6mg/kg或菊粉等效质量)。每天对五组小鼠体重、腹泻、便血和其它症状进行详细记录，持续10天。实验结束时收集各组小鼠粪便分析各组细菌变化水平，收集结肠组织进行炎症指标和肠道组织病理学表现的分析检测。
57.结果如图3、图4和图5所示，图3是各组小鼠结肠组织中的ifn-γ(a)和il-6(b)的变化情况；数据来自三个独立样本，以平均值
±
标准差来表示。多组组间均数比较采用one-way anova分析，使用graph pad 8.0.2软件进统计学分析。p《0.05代表具有统计学差异。其它各组与组2进行统计比较，用*表示，定义*p《0.05，**p《0.01，***p《0.001，****p《0.0001；组3、组4与组5进行统计比较，用#表示，定义#p《0.05，##p《0.01，###p《0.001，####p《0.0001。图4是各组小鼠粪便中条件致病菌escherichia
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shigella(a)和有益菌alloprevotella(b)的变化情况。图5是各组小鼠结肠组织h&e染色图片；其中，a为空白对照组、b为ibd模型组、c为布地奈德对照组、d为菊粉纳米颗粒组、e为菊粉载药纳米颗粒组。
58.结果如图3所示，dss诱导炎症发生，促使小鼠结肠组织中炎性因子水平(ifn-γ、il-6)的明显上升，而小鼠经过布地奈德和菊粉纳米颗粒灌胃治疗后，炎性因子表达水平显著下降，与ibd模型组相比均具有统计学差异，提示炎症缓解。另外图4结果显示，与布地奈
德对照组相比，菊粉纳米颗粒灌胃治疗能够显著抑制dss诱导所导致的肠道条件致病菌escherichia
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shigella的增殖，并提高肠道有益菌alloprevotella的水平。以上结果说明菊粉纳米颗粒能够促进肠道有益菌的增殖，抑制肠道条件治病菌的生长，调节肠道菌群稳态，促进炎症缓解。
59.菊粉载药纳米颗粒灌胃治疗可显著降低小鼠结肠组织中ifn-γ和il-6等炎症因子的水平；显著降低条件致病菌escherichia
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shigella的水平，并增加肠道有益菌alloprevotella的增殖；组织h&e染色观察各组小鼠结肠病理学变化，ibd模型组结肠组织可见明显炎症坏死，杯状细胞大量丢失，隐窝结构破坏，粘膜层及粘膜下层大量炎性细胞浸润；布地奈德对照组和菊粉纳米颗粒组治疗后，结肠组织病理损伤适度恢复，炎症程度减轻。菊粉载药纳米颗粒组治疗后，观察到结肠病理损伤显著恢复，粘膜腺体杯状细胞水平基本恢复正常，结肠全层未见明显炎性细胞浸润。
60.结果表明，补充菊粉载药纳米颗粒(布地奈德为0.6mg/kg)和菊粉纳米颗粒对dss诱导的ibd均具有明显疗效，而且菊粉载药纳米颗粒的治疗效果优于单独应用布地奈德或菊粉纳米颗粒的效果。这是因为本发明制剂中的菊粉一方面能够发挥其保护携带的药物，将抗炎药物布地奈德靶向递送到发炎肠道区域释放，发挥抗炎功效；另一方面，菊粉在降解代谢过程中调节肠道菌群稳态，促进肠道益生菌的增殖，抑制条件致病菌的生长，维持肠道菌群平衡，协同增效提高整个纳米颗粒的抗炎效果。
61.综上，本发明的菊粉载药纳米颗粒，采用介孔二氧化硅纳米粒子装载一种皮质类固醇药物-布地奈德，进一步地菊粉羧甲基化修饰后作为孔道包封剂通过酰胺反应包覆在介孔二氧化硅核的表面，形成球形且粒径均匀(200nm左右)的菊粉载药纳米颗粒。口服给药后，这种菊粉载药纳米颗粒的天然益生元外壳菊粉能够抵抗上消化道的消化降解，仅对结肠微生物菌群产生的菊粉酶特别敏感，在结肠中特异性释放有效载荷药物，从而最大限度地发挥药物的抗炎功能。同时，随着天然益生元菊粉的发酵和代谢，抑制肠道条件致病菌的增殖，促进有益菌的生长，调节肠道微生物组成，从而达到重建肠道微生态系统平衡的效果，协同促进炎症缓解。
62.总之，本发明提供了一种新的口服纳米制剂，通过利用纯天然益生元菊粉靶向递药，重建肠道微生态系统平衡，协同治疗ibd。同时，本发明的菊粉载药纳米颗粒也可应用于其它结肠疾病的管理。
63.尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒，其特征在于，包括的组分及重量百分比为：菊粉10％～25％，抗炎药物3％～15％，余量为介孔二氧化硅。2.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，以介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，利用虹吸作用将抗炎药物装载至氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；菊粉经过羧甲基化修饰后与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应包封住孔道。3.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述抗炎药物是氨基水杨酸类药物或皮质类固醇类药物中的一种。4.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述皮质类固醇类药物是布地奈德。5.根据权利要求1所述的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，按照权利要求1确定各组分之间的配比；并包括以下步骤：步骤一、按照质量体积比为10mg/ml，将粒径为100-200nm介孔二氧化硅纳米颗粒分散于无水甲醇中，然后按照3％的体积百分比向上述溶液中添加硅烷偶联剂，室温下搅拌12h，离心、洗涤、干燥后收集氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；步骤二、将步骤一制得的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒和抗炎药分散到无水乙腈中，其中，氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒与抗炎药物的质量比为1:1～2:1，将上述分散液在60℃的水浴锅中搅拌24h，然后蒸发、洗涤、真空干燥后所得即为载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；步骤三、按照质量体积比为85mg/ml，将菊粉溶于去离子水中，随后，按照160mg/ml的质量体积比向菊粉水溶液中添加氢氧化钠，搅拌均匀后，按照188mg/ml的质量体积比向上述混合溶液中添加一氯乙酸，在80℃的水浴锅中搅拌5h后，将反应混合物用浓度为6mol的盐酸溶液中和，然后在无水甲醇中静置析出沉淀；使用截留分子量为1000的透析袋将所得沉淀在去离子水中透析2天，期间，每2h换水一次；将产物冷冻干燥，得到羧甲基化菊粉；步骤四、将步骤三制得的羧甲基化菊粉溶解于去离子水中，在37℃水浴锅中搅拌均匀后，按照羧甲基化菊粉与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edc)、n-羟基丁二酰亚胺(nhs)的质量比为10:1:1加入edc、nhs水溶液继续搅拌1h；然后按照羧甲基化菊粉与载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的质量比为1:1～2:1加入步骤二制备得到的载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，继续搅拌12h；随后，离心、去离子水洗涤、冷冻干燥即为所得。6.一种口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒，其特征在于，包括的组分及重量百分比为：菊粉10％～25％，余量为介孔二氧化硅。7.根据权利要求6所述的纳米颗粒，其特征在于，所述介孔二氧化硅纳米颗粒经过硅烷偶联剂修饰得到氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；所述菊粉经过羧甲基化修饰后与氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面氨基反应包封住孔道。8.根据权利要求1或6所述的纳米颗粒，其特征在于，所述的介孔二氧化硅纳米颗粒的粒径为100-200nm。9.根据权利要求6所述的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，按照权利要求6确定各组分之间的配比；并包括以下步骤：步骤一、按照质量体积比为10mg/ml，将粒径为100-200nm介孔二氧化硅纳米颗粒分散于无水甲醇中，然后按照3％的体积百分比向上述溶液中添加硅烷偶联剂，室温下搅拌12h，
离心、洗涤、干燥后收集氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；步骤二、按照质量体积比为85mg/ml，将菊粉溶于去离子水中，随后，按照160mg/ml的质量体积比向菊粉水溶液中添加氢氧化钠，搅拌均匀后按照188mg/ml的质量体积比向上述混合溶液中添加一氯乙酸，在80℃的水浴锅中搅拌5h后，将反应混合物用浓度为6mol的盐酸溶液中和，然后在无水甲醇中静置析出沉淀；使用截留分子量为1000的透析袋将所得沉淀在去离子水中透析2天，期间，每2h换水一次；将产物冷冻干燥，得到羧甲基化菊粉；步骤三、将步骤二制得的羧甲基化菊粉溶解于去离子水中，在37℃水浴锅中搅拌均匀后，按照羧甲基菊粉与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(edc)、n-羟基丁二酰亚胺(nhs)的质量比为10:1:1加入edc、nhs水溶液继续搅拌1h；然后按照羧甲基菊粉与氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的质量比为1:1～2:1加入步骤一制备得到的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒，继续搅拌12h；随后，离心、去离子水洗涤、冷冻干燥即为所得。10.根据权利要求5或9所述的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂是3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes)。

技术总结
本发明公开了一种口服、结肠靶向释药并可调节肠道菌群的纳米颗粒，包括的组分有菊粉、抗炎药物和介孔二氧化硅。以介孔二氧化硅纳米颗粒为载体，利用虹吸作用将抗炎药物装载至氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒；羧甲基化菊粉作为孔道包封剂包封住孔道，即菊粉经过羧甲基化修饰后，通过酰胺反应包覆在载药的氨基官能化介孔二氧化硅纳米颗粒的表面，从而形成形貌规则、分散均匀、粒径为200nm左右的菊粉载药纳米颗粒。本发明中，口服给药方式简单便利，服用者依从性高，便于推广应用菊粉具有独特的代谢降解特性，能够保护药物免受胃肠道破坏，直到到达结肠区域，被结肠中存在的微生物发酵利用，释放出装载的药物。释放出装载的药物。释放出装载的药物。


技术研发人员：赵阳 曹琳 彭景
受保护的技术使用者：天津医科大学第二医院
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2023/9/7