本发明属于生物医学，具体涉及一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法及其应用，可用于骨质疏松症的防治。
背景技术：
1、骨质疏松症(op)是破骨细胞(oc)活性相对于成骨细胞(ob)活性的增加，其骨折倾向是老年人死亡的主要风险。对op和骨质疏松性骨折的医疗和护理造成了沉重的家庭和社会负担。治疗op的药物选择已逐渐转向基于骨折风险分层的治疗策略。以双磷酸盐(bps)为代表的抗骨吸收药物是抗op治疗的首选药物。然而，临床研究表明，bps在增加骨矿物质密度(bmd)的同时会降低骨的柔韧性，从而无法降低骨折风险。骨骼中赋予其弹性和韧性的有机物质主要有成骨细胞合成的胶原蛋白等，这种生物活性与成骨细胞的活性密切相关。因此，提高成骨细胞的活性可以更好地预防骨质疏松性骨折。在op治疗的机理研究中，破骨细胞与成骨细胞间互相作用与功能串扰是影响骨重建的重要的因素，涉及诸多信号通路及治疗靶点，是当下研究的热点问题，通过将破骨抑制药物与促成骨药物相结合，可实现op的多靶点治疗。
2、成骨-破骨双向调控的优势主要体现在以下几个方面：1.平衡骨代谢：成骨和破骨细胞在骨形成和骨重塑过程中起到关键作用。成骨细胞负责骨形成，而破骨细胞则负责骨吸收。通过双向调控，可以更好地平衡这两种细胞的功能，确保骨代谢的正常进行；2.维持骨骼健康：通过调控成骨和破骨细胞的活性，可以预防骨质疏松、骨折等骨骼疾病。成骨-破骨平衡有助于维持骨骼的强度和密度，降低骨折的风险；3.促进骨骼生长：在生长发育期，成骨细胞的活动占据主导地位，有助于骨骼的生长和发育。通过双向调控，可以更好地调节骨骼的生长速度和方向，有助于塑造健康的骨骼结构；4.适应生理需求：骨骼是一个活跃的组织，其功能会随着生理需求的变化而变化。例如，在负重运动时，骨骼会受到应力的刺激，破骨细胞会活跃起来进行骨吸收，为骨形成腾出空间。而在静息状态下，成骨细胞则更活跃，维持骨骼的稳定。通过双向调控，骨骼可以更好地适应各种生理需求；5.提高治疗效果：在一些骨骼疾病的治疗中，如骨质疏松、骨折等，通过成骨-破骨双向调控可以更好地调节骨骼的再生和修复过程，提高治疗效果。
3、体外冲击波(extracorporeal shock wave,esw)是一种具有力学特性的声波，具有促进骨形成的功能。在骨质疏松的治疗中，esw可诱导新骨形成和改良骨组织的微结构，减少骨量丢失，增强局部骨质，是预防骨质疏松的有效方法。体外冲击波在其独特的周向压缩、空化效应和层裂效应的三重作用下会导致传播介质属性发生骤然突变，因而也是一种有效的药物控释方式。更重要的是，体外冲击波与其他物理刺激相比，具有更好的骨穿透性。esw在穿透10mm的骨组织后可以保留50％的能量。我们最近的研究表明，esw可以有效地穿透骨皮质并介导磷酸钙纳米颗粒的碎裂，用于op的序贯治疗。因此，借助深度渗透的优势，esw具有开发新型物理刺激响应型纳米递送系统的可能性，实现骨质疏松性骨折和其他骨相关疾病的治疗和预防。
4、目前治疗op的药物选择已逐渐转向基于骨折风险分层的治疗策略。以双磷酸盐(bps)为代表的抗骨吸收药物是抗op治疗的首选药物。唑来膦酸能够抑制破骨细胞活性，诱导破骨细胞凋亡。然而，临床研究表明，bps在增加骨矿物质密度(bmd)的同时会降低骨的柔韧性，从而无法降低骨折风险。骨骼中赋予其弹性和韧性的有机物质主要是由成骨细胞合成的胶原蛋白，这种生物活性与成骨细胞的活性密切相关。因此，需要寻找一种既增加bmd又提高骨韧性的新型抗骨质疏松药物，在抑制破骨细胞活性的同时提高成骨细胞的活性，为骨质疏松症的治疗提供一种新型纳米药物，能有效增强骨强度和骨韧性，显著改善骨相关参数，并有针对性地预防骨质疏松性骨折。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于骨质疏松症防治的成骨-破骨双向调控纳米颗粒的制备方法及其应用。本发明在建立的具有可控外壳厚度的esw响应型纳米释放系统用于调节成骨细胞(ob)-破骨细胞(oc)在体外和体内的交流的基础上，开发了体外冲击波(esw)介导的促进成骨药物淫羊藿苷(ica)和抑制破骨药物唑来膦酸(zol)可控释放纳米颗粒复合物，该复合物可通过调节骨髓中破骨细胞-成骨细胞系的相互作用来预防和治疗骨质疏松性骨折。
2、采用的具体方案为：
3、本发明的冲击波响应型成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物(zci nps)的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将ica加入tween 80中，搅拌均匀成混合溶液；
5、(2)将peg 600加入tris-hcl溶液中混匀，然后将其滴加入步骤(1)混合溶液中，同时进行超声处理；
6、(3)向超声处理后的悬浊液中滴加cacl2溶液和zol溶液，搅拌反应，使ica负载在zol为骨架的磷酸钙纳米颗粒；
7、(4)离心收集浅黄色沉淀，用去离子水和无水乙醇交替洗涤，然后真空干燥，得zcinps复合物。
8、优选的，所述步骤(1)中，ica与tween 80的质量比为2：3。
9、优选的，所述步骤(2)中，peg 600的质量与tris-hcl的体积比为50：1。
10、优选的，所述tris-hcl的ph值为8.0。
11、优选的，所述步骤(2)中，超声处理的方式为探入式超声处理，处理时间为20～30min。
12、优选的，所述步骤(3)中，加入相同体积和浓度的cacl2溶液、zol溶液，搅拌反应的时间为2～6h。
13、优选的，cacl2溶液和zol溶液的浓度为0.5m。
14、优选的，zci nps复合物中，ica与zol的质量比为4：5。
15、优选的，使用的体外冲击波的能量为1bar～4bar。
16、一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物在预防骨质疏松症的应用，通过体外冲击波(esw)局部原位破碎以zol为骨架负载ica的磷酸钙纳米颗粒，ica、zol和ca2+实现了可控释放，增加骨松部位的靶向作用，促进药物在骨松部位的富集。
17、在esw的干预下，复合物中的ica、zol和ca2+实现了可控释放。ica可抑制过氧化物酶体增殖激活受体γ(pparγ)和脂肪酸结合蛋白4(fabp4)的转录，从而调控成骨细胞-脂肪细胞系的形成；zol可抑制破骨细胞的活性；esw和ca2+促进骨合成代谢。最终通过互作和互通，促进成骨抑制破骨治疗骨质疏松。此外，由于该复合物中的zol具有良好的骨靶向特性，因此在髓腔骨髓富集方面具有显著优势。利用这些特点，该系统可有效增强骨强度和骨韧性，显著改善骨相关参数，并有针对性地预防骨质疏松性骨折。
18、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
19、本发明的制备方法，将促成骨药物ica负载在zol为骨架的磷酸钙纳米颗粒中，联合使用的同时实现双向调控，不仅降低了血液毒性，而且增加了骨松部位的靶向作用，促进药物在骨松部位的富集，实现骨松部位骨重塑系统的局部活化。
20、体外冲击波局部原位破碎以唑来膦酸为骨架负载淫羊藿苷的磷酸钙纳米颗粒可以有效提高唑来膦酸、淫羊藿苷在易骨折部位的局部浓度，唑来膦酸有高效的破骨细胞抑制作用，淫羊藿苷有高效的促骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的作用，同时释放的ca2+与体外冲击波也具有一定促进成骨细胞增殖的作用；与现有的临床治疗方法相比，本发明不但降低了唑来膦酸的临床副作用，而且实现了在破骨抑制的基础上促进成骨的复合治疗效果，显著降低了骨松性骨折的发生风险。
1.一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述步骤(1)中，ica与tween 80的质量比为2：3。
3.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述步骤(2)中，peg 600的质量与tris-hcl的体积比为50：1。
4.根据权利要求3所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述tris-hcl的ph值为8.0。
5.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述步骤(2)中，超声处理的方式为探入式超声处理，处理时间为20～30min。
6.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，所述步骤(3)中，加入相同体积和浓度的cacl2溶液、zol溶液，搅拌反应的时间为2～6h。
7.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，cacl2溶液和zol溶液的浓度为0.5m。
8.根据权利要求1所述的一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物的制备方法,其特征在于，zci nps复合物中，ica与zol的质量比为4：5。
9.一种成骨-破骨双向调控纳米颗粒复合物在预防骨质疏松症的应用，其特征在于，通过体外冲击波局部原位破碎以zol为骨架负载ica的磷酸钙纳米颗粒，促进ica、zol和ca2+释放并聚集。
10.根据权利要求9的应用，其特征在于，使用的体外冲击波的能量为1bar～4bar。
