可洗消神经毒剂的蛋白-聚合物复合物及其制备方法和用途技术

本申请提供可洗消神经毒剂的纳米复合物及其制备方法和用途。具体涉及一种蛋白‑聚合物复合物，其中所述蛋白选自牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)和肌红蛋白(Mb)；所述聚合物为水溶性聚合物。所述复合物能够实现对神经毒剂极快速的洗消，并且温和不刺激皮肤。

Protein-polymer complexes of washable neurotoxicants and their preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
可洗消神经毒剂的蛋白-聚合物复合物及其制备方法和用途
本专利技术涉及防化领域，具体涉及蛋白-聚合物复合物，其可作为神经毒剂的洗消材料。所述纳米复合物能够实现神经毒剂的极快速洗消，能良好的分散在水体系中，性能温和，对皮肤、设备、环境等无刺激性，且原材料均为大规模工业化成品，获取方便，造价低廉。
技术介绍
1.神经毒剂的简介神经毒剂(nerveagent)是化学战剂CWA(chemicalwarfareagents)中的一种，指破坏神经系统正常传导功能的有毒性化学物质。神经毒剂的致伤途径包括皮肤、眼、呼吸道、消化道等，其中皮肤表面积最大，最易沾染毒剂造成中毒甚至死亡。神经毒剂主要分为G类毒剂和V类毒剂，它们的共性是稳定性，即常温下不易分解；速杀性，即如不及时抢救，可迅速造成伤员死亡。G类毒剂主要包括塔崩GA(tabun)、沙林GB(sarin)、梭曼GD(soman)，它的特点是隐蔽性，即无臭无味、无刺激、不易被发现。GD几乎没有特异体内解毒酶，机体染毒后救治非常困难。V类毒剂主要为维埃克斯VX，其特点是长效性，在环境中降解非常缓慢，其使用后施毒区域沾染维持很长时间；高毒性，其毒性极高，是梭曼毒性的十倍。综上原因，为快速从人体、环境中除去神经毒剂，保证平民或作战人员生命安全，针对神经毒剂洗消材料的研究尤其重要。2.神经毒剂的洗消现有针对神经毒剂洗消的方法主要包括：天然洗消、物理洗消、化学洗消和生物洗消。天然洗消主要通过通风、日晒、雨水冲刷、自行蒸发分解等方法对染毒物体上的神经毒剂进行洗消，洗消速度极慢且不可控；物理洗消主要通过活性炭等吸附材料，以吸附、溶剂吸收、高温分解、冲洗等方式进行，可快速洗消，但洗消不彻底，易造成泄露或二次污染；化学洗消主要包括使用含有有效氯的化合物(例如次氯酸盐类或氯胺类等)、碱-醇-胺消毒体系(例如氢氧化钠、碳酸氢钠或乙醇胺等)、氧化剂等材料(例如双氧水)，通过化学反应彻底消除毒剂，但是有一定刺激性和腐蚀性，部分材料难以应用于设备和人体；生物洗消，主要通过生物洗消酶催化水解神经毒剂，因其具有高效、环境友好、无腐蚀、无刺激等突出优势，被称为“最理想的洗消剂”。除该类酶外，现有技术中未见其它可用于毒剂洗消的蛋白材料。神经毒剂的高致死率、速杀性对洗消技术和洗消材料提出了较高的要求：(1)洗消剂须对毒剂完全彻底洗消，稍有残留即会造成严重的中毒反应；(2)洗消剂须尽可能在毒剂分子扩散和起效前，在极快速的时间内完成对毒剂分子的洗消；(3)尽可能性能温和，不刺激和损伤皮肤，不腐蚀和破坏装备，减少对环境的污染。因此，如何设计一种具有高效、快速和低刺激的洗消剂，一直是本领域尚待解决的问题。
技术实现思路
在本专利技术中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所涉及的实验室操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本专利技术，下面提供相关术语的定义和解释。如本文中使用的，术语BSA，为牛血清白蛋白。如本文中使用的，术语HSA，为人血清白蛋白。如本文中使用的，术语Mb，为肌红蛋白。如本文中使用的，术语NHS，为N-羟基丁二酰亚胺。如本文中使用的，术语EDAC，为1-乙基-(3-二甲氨基丙基)碳酰亚胺盐酸盐。如本文中使用的，术语F127，为聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物。如本文中使用的，术语DMAP，为4-二甲氨基吡啶。如本文中使用的，术语BSA-DMAEMA，为牛血清白蛋白-水凝胶复合洗消材料。如本文中使用的，术语BSA-F127，为牛血清白蛋白-F127嵌段共聚物复合洗消材料。如本文中使用的，术语HSA-F127，为人血清白蛋白-F127嵌段共聚物复合洗消材料。如本文中使用的，术语Mb-F127，为肌红蛋白-F127嵌段共聚物复合洗消材料。如本文中使用的，术语h，为小时。如本文中使用的，术语min，为分钟。如本文中使用的，术语n，为摩尔数。如本文中使用的，术语M，为摩尔质量，即g/mol。如本文中使用的，术语g，为克数。如本文中使用的，术语V，为体积。专利技术人通过深入的研究和创造性的劳动，得到了一种蛋白-聚合物纳米复合物。所述蛋白和聚合物基本无洗消能力，然而所得复合物出人意料地可以实现针对神经毒剂的极快速洗消，并且温和不刺激皮肤，由此完成了本专利技术。在一个方面，本申请提供一种应用于神经毒剂洗消的蛋白-聚合物纳米复合物，其中，所述蛋白选自牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)和肌红蛋白(Mb)；所述聚合物为水溶性聚合物。在一些优选的实施方案中，所述蛋白为BSA。在一些优选的实施方案中，所述聚合物为F127。在一些优选的实施方案中，所述神经毒剂为有机磷毒剂，包括沙林、塔崩、梭曼和VX，优选为梭曼。在一些优选的实施方案中，所述蛋白通过连接体与所述聚合物连接；所述连接体为-CO-(CH2)n-CO-，n为选自0-6的整数。在一些优选的实施方案中，所述连接体一端与所述蛋白表面氨基连接，另一端与所述聚合物上的羟基连接。在一些优选的实施方案中，所述复合物粒径为50-400纳米(例如50-350纳米，50-300纳米，50-250纳米，50-200纳米，50-150纳米，100-350纳米，100-300纳米，100-250纳米，100-200纳米，100-150纳米，150-350纳米，150-300纳米，150-250纳米或150-200纳米)。在一些优选的实施方案中，所述复合物为核壳结构。在一些优选的实施方案中，所述复合物壳层厚度为50-200纳米(例如50-150纳米，50-100纳米或100-150纳米)。在另一个方面，本申请提供一种洗消组合物或洗消液，其含有前述的复合物。在另一个方面，本申请提供一种防护装备，其含有前述的复合物、洗消组合物或洗消液。在另一个方面，本申请提供前述的复合物、洗消组合物、洗消液或防护装备在洗消毒剂中的用途。在一些优选的实施方案中，所述毒剂为神经毒剂或糜烂性毒剂。在一些优选的实施方案中，所述神经毒剂为有机磷毒剂，例如选自沙林、塔崩、梭曼和VX。在一些优选的实施方案中，所述神经毒剂为梭曼。在另一个方面，本申请提供前述的复合物的制备方法，其包括以下步骤：(1)将所述聚合物上引入-CO-(CH2)n-COOH，n为选自0-6的整数，得到聚合物-CO-(CH2)n-COOH，而后加至所述蛋白的水溶液中进行反应得到所述复合物粗品；优选地，先将所述聚合物-CO-(CH2)n-COOH链端的羧酸基团经NHS活化后，再与所述蛋白反应；(2)将步骤(1)中得到的复合物粗品透析得到所述复合物。在一些优选的实施方案中，所述蛋白的水溶液的浓度为0.1-1mg/ml，例如0.1-0.5mg/ml，0.2mg/ml。在一些优选的实施方案中，当所述聚合物为F127时，所述聚合物-CO-(CH2)n-COOH可为专利技术的有益效果本申请的蛋白-聚合物纳米复合物具有以下有益效果中的一个或多个：本申请提供一种神经毒剂洗消材料，其为蛋白-聚合物纳米复合物，其能够实现对神经毒剂极快速的洗消。在某些优选的实施方案中，所述复合物可趋近100％洗消梭曼毒剂。在某些优选的实施方案中，所述复合物可在极短时间内(例如2s内)实现对梭曼毒剂趋近100％的洗消效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于神经毒剂洗消的蛋白‑聚合物纳米复合物，其中，所述蛋白选自牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)和肌红蛋白(Mb)，优选为BSA；所述聚合物为水溶性聚合物，优选为聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F127)。

【技术特征摘要】
1.一种应用于神经毒剂洗消的蛋白-聚合物纳米复合物，其中，所述蛋白选自牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)和肌红蛋白(Mb)，优选为BSA；所述聚合物为水溶性聚合物，优选为聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F127)。2.权利要求1的复合物，所述蛋白为牛血清白蛋白(BSA)，所述聚合物为F127。3.权利要求1或2的复合物，所述神经毒剂为有机磷毒剂，包括沙林、塔崩、梭曼和VX，优选为梭曼。4.权利要求1-3任一项的复合物，其中所述蛋白通过连接体与所述聚合物连接；所述连接体为-CO-(CH2)n-CO-，n为选自0-6的整数；优选地，所述连接体一端与所述蛋白表面氨基连接，另一端与所述聚合物上的羟基连接。5.权利要求1-4任一项的复合物，其粒径为50-400纳米(例如50-350纳米，50-300纳米，50-250纳米，50-200纳米，50-150纳米，100-350纳米，100-300纳米，100-250纳米，100-200纳米，100-150纳米，150-350纳米，150-300纳米，150-25...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永安，杨军，王甲朋，范丽雪，孟凡荣，李姚，骆媛，李万华，全东琴，隋昕，高翔，黄静宜，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11