PEG-PLGA包裹血红蛋白制造技术

本发明专利技术公开了一种血红蛋白氧载体―PEG-PLGA包裹血红蛋白。本发明专利技术的PEG-PLGA包裹血红蛋白是将血红蛋白用聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物(PEG-PLGA)纳米粒包裹后得到的包裹血红蛋白，其粒径分布均一，分散性好，氧亲和力高，具备良好的供氧效果，可应用于全身或局部缺氧，或者体外需要供氧的体系。本发明专利技术的血红蛋白氧载体―PEG-PLGA包裹血红蛋白将作为血液代用品在医学领域中发挥重要作用，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
PEG-PLGA包裹血红蛋白
本专利技术属于医学领域中的血液代用品，特别是涉及一种新型血红蛋白氧载体―PEG-PLGA包裹血红蛋白及其应用。
技术介绍
输血在外科医学和战伤救治中具有举足轻重的作用，血液的供给来源和安全性问题越来越受到人们关注。由于血液代用品具有“通用性好、安全性高、保质期长”的优点，使得血液代用品的研发具有重要意义且备受关注。其中，基于血红蛋白的氧载体(hemoglobin-basedoxygencarriers，HBOCs)是血液代用品领域的研究热点，其分为化学修饰的血红蛋白、血红蛋白和各种酶体的偶联物、类细胞结构包裹血红蛋白三类。其中，类细胞结构包裹血红蛋白是将血红蛋白外面用膜包裹，使之更加接近红细胞的实际结构，称作包裹血红蛋白，可避免血红蛋白直接与周围组织及血液的其它成分直接作用，防止血管收缩、避免肾毒性、提高体内循环时间。类细胞结构包裹血红蛋白根据材料不同可分为脂质体包裹血红蛋白和高分子材料包裹血红蛋白。脂质体包裹血红蛋白过程中会发生脂质体过氧化，还原酶系统不能穿过脂质体膜使血红蛋白易氧化。与脂质体相比，生物可降解的高分子材料在包裹血红蛋白中具有以下优势：机械强度高；制备过程易于控制粒子大小、颗粒厚度；体内循环时间和稳定性更强；其设计的灵活性和智能化更易连接更长的PEG链。生物可降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(D,L-lactide-co-glycolid)，PLGA]是由丙交酯(LA)和乙交酯(GA)两种单体聚合而成的高分子共聚物，是目前大量应用于载药控释系统的合成高分子生物降解材料，其降解机制为在体内水解脱脂生成乳酸单体，并在乳酸脱氢酶作用下生成丙酮酸，作为能量代谢物质之一参与体内三羧酸循环。PLGA具有良好的生物相容性，没有明显的炎性反应、免疫反应和细胞毒性反应。PLGA已被美国FDA批准正式作为药用辅料进了美国药典，近年来也用于缓释药物载体以及其它人体植入的装置材料之一。以PLGA为载体制成的纳米粒具有缓释性，可减少给药次数和药量，增强其靶向作用及药效，因此得到广泛应用。Chang等在1997年曾用PLA、PLGA和polyisobutycyanoacrylate混合物作为一种包材包裹血红蛋白，粒径分布从70nm到1110nm，但其安全性和体内有效性未见报道(ChangTMS,YuWP.Biodegradablepolymermembranecontaininghemoglobinforoxygencarrier.USPatent5670173,1997.)。PEG(英文全称：polyethyleneglycol，中文名称：聚乙二醇)是一种由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成的材料，具有亲水性好、减少蛋白质附着/覆盖在纳米粒子表面、减少单核吞噬细胞系统(mononuclearphagocytesystem，MPS)中巨噬细胞吞噬、延长体内的循环时间等优点，因此，可应用于隐形眼镜用液、合成润滑药、制作亲水性抗凝血聚氨酯、医用高分子材料表面改性和药物缓释及固定化酶的载体等。PEG同样没有毒性，无免疫原性，并且可生物降解，其降解产物易于从体内排出而不蓄积。CN1419936A公开了一种血红蛋白微胶囊血液代用品及其制备方法，该专利技术通过双乳化法制备的微胶囊含有一种或多种聚乳酸单甲氧基聚乙二醇共聚物和血红蛋白，此专利技术制备得到的血红蛋白微胶囊的粒径为几个微米，粒径较大，容易被单核吞噬细胞系统中巨噬细胞吞噬，在体内的循环时间较短。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型血红蛋白氧载体―PEG-PLGA包裹血红蛋白。本专利技术所提供的PEG-PLGA包裹血红蛋白，是将血红蛋白用聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物(PEG-PLGA)纳米粒包裹后得到的包裹血红蛋白。其中所述PEG-PLGA与血红蛋白的质量比为5:4-5:12，专利技术人制备中使用的数据例如有5:4、5:5、5:6、5:7、5:8、5:9、5:10、5:11或5:12，优选为5:6。其中所述PEG-PLGA对血红蛋白的包封率为43.75-75.00％，专利技术人已成功制备的例如有43.75％、44.60％、50.89％、53.00％、54.00％、57.92％、62.00％、64.17％、70.00％、72.00％或75.00％，优选为55％。所述PEG-PLGA包裹血红蛋白的平均粒径为143.1-267.4nm，专利技术人已成功制备的粒子其平均粒径例如有143.1nm、150.6nm、155.9nm、159.1nm、168.4nm、170.2nm、175.2nm、180.5nm、185.3nm、190.6nm、196.3nm、200.6nm、205.8nm、216.8nm、230.9nm、248.1nm或267.4nm，优选使用平均粒径196.3nm的PEG-PLGA包裹血红蛋白。粒径分布均一，多分散性指数(PDI)为0.149，粒径分布集中。所述PEG-PLGA包裹血红蛋白具备携放氧功能，其P50值均小于血红蛋白的P50(血红蛋白P50为22-24)，专利技术人已成功制备的测试数据例如有13.06、13.98、14.20、14.59、16.37、16.63，表明氧亲和力高。这里，共聚物PEG-PLGA结构式如下：其中，x、m、n为整数，x取值范围为90-130，m取值范围为60-90，n取值范围为70-100。优选地，乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物中聚乙二醇链段的重均分子量为1000-5000Da，例如1000Da、2000Da、3000Da、4000Da或5000Da；聚乳酸羟基乙酸链段的重均分子量为4500-45000Da，例如4500Da、5000Da、7500Da、9000Da、10000Da、20000Da、30000Da、40000Da或45000Da，聚乳酸羟基乙酸链段由乳酸和羟基乙酸两种单体聚合而成，其中所述乳酸和羟基乙酸两种单体的摩尔比为75:25或50:50，即所述聚乳酸羟基乙酸链段由75％乳酸和25％羟基乙酸组成或由50％乳酸和50％羟基乙酸组成(即为PLGA75/25或PLGA50/50)。血红蛋白可来源于过期人血、猪血或牛血等，优选为牛血红蛋白，原因是过期人血应用于工业生产尚存在国内人源血供应短缺、血液传播疾病等危害问题，而猪血应用受到限制是由于宗教信仰导致伊斯兰国家和地区穆斯林难以接受，牛血释氧能力强、结构更稳定，适于在世界范围内广泛推广。本专利技术中，制备PEG-PLGA包裹血红蛋白可包括以下步骤：1)将PEG-PLGA溶于有机溶剂乙酸乙酯，再将其与血红蛋白的水溶液混合、超声，形成初乳；2)向初乳中加入聚乙烯醇(PVA)水溶液和丙二醇嵌段聚醚(F68)水溶液的混合物，混合、超声，形成复乳；3)将复乳在室温下减压旋转蒸发，挥发除掉乙酸乙酯，离心，除去上清液，得到PEG-PLGA包裹血红蛋白。制备中，步骤1)中PEG-PLGA溶液的浓度为10-30mg/mL，专利技术人使用的例如有10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、15mg/mL、17mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、22mg/mL、24mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL或30mg/mL；优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血红蛋白氧载体―PEG‑PLGA包裹血红蛋白，是将血红蛋白用聚乙二醇‑聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物(PEG‑PLGA)包裹后得到的包裹血红蛋白纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.一种PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，是将血红蛋白用聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物包裹后得到；所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物结构式为：其中，x、m、n为整数，x取值范围为90-130，m取值范围为60-90，n取值范围为70-100；所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物中聚乙二醇链段的重均分子量为1000-5000Da，聚乳酸羟基乙酸链段的重均分子量为4500-45000Da；聚乳酸羟基乙酸链段由乳酸和羟基乙酸两种单体聚合而成，其中乳酸和羟基乙酸两种单体的摩尔比为75:25或50:50；所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物与血红蛋白的质量比为5:4-5:12。2.根据权利要求1所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子的平均粒径为143.1-267.4nm。3.根据权利要求2所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子的平均粒径为143.1nm、150.6nm、155.9nm、159.1nm、168.4nm、170.2nm、175.2nm、180.5nm、185.3nm、190.6nm、196.3nm、200.6nm、205.8nm、216.8nm、230.9nm、248.1nm或267.4nm。4.根据权利要求2所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子的平均粒径为196.3nm，且粒径分布均一，多分散性指数为0.149，粒径分布集中。5.根据权利要求1所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物与血红蛋白的质量比为5:4、5:5、5:6、5:7、5:8、5:9、5:10、5:11或5:12。6.根据权利要求5所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物对血红蛋白的包封率为43.75-75.00％。7.根据权利要求6所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸嵌段共聚物对血红蛋白的包封率为43.75％、44.60％、50.89％、53.00％、55.00％、57.92％、62.00％、64.17％、70.00％、72.00％或75.00％。8.根据权利要求1所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子具备携放氧功能，其P50值为13-17。9.根据权利要求8所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子的P50值为13.06、13.98、14.20、14.59、16.37、16.63。10.根据权利要求1至9任一所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述血红蛋白来源于过期人血、猪血或牛血。11.根据权利要求10所述的PEG-PLGA包裹血红蛋白纳米粒子，其特征在于：所述聚乙二醇-聚乳酸羟基乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：周虹，赵莲，王瑛，卢明子，陈赣，王权，尤国兴，赵敬湘，王波，尹玉静，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院野战输血研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11