一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法、药物及应用技术

本发明专利技术公开了一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法、药物及应用，制备方法包括：(1)制备铁蛋白；(2)将铁蛋白与含银离子的溶液混合形成混合溶液，孵育；(3)添加还原剂至混合溶液，混匀，调节pH，孵育；(4)反应结束后超滤去除还原剂，纯化，获得银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物。采用本发明专利技术的制备方法，可控合成不同尺径的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物，且药物纯度高、具备高度稳定性和长效性、高度生物相容性和安全性，在抗菌、抗病毒等领域具有非常大的应用。有非常大的应用。有非常大的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法、药物及应用


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体地说，涉及一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法、药物及应用。

技术介绍

[0002]贵金属团簇由于其独特的几何结构和新颖的功能，已经成为新型功能纳米材料，在生物医学工程等领域有非常重要的作用。贵金属团簇如Au、Ag或Pt等在几十个原子形成的纳米粒径尺度下，具有宏观贵金属物质不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，展现出强大的光学、热学、电化学和催化特性，通过可控调节纳米团簇的生长、尺寸、空间结构等，可以有效调节其与结构相关的物理、化学和生物学功能。
[0003]其中，纳米银材料已在妇科、泌尿外科、皮肤科和烧伤外科治疗中作为高效抗菌治疗剂用于临床治疗，在近年来的研究中，更是展现出高效对抗多种病毒(如HBV、AIV、HIV等)的功效。但是，由于银纳米团簇在水溶液中倾向于聚集，合成稳定长效的纳米银团簇具有高度挑战性，因此如何提高纳米银材料的安全性使之有效应用于人体尤为重要。
[0004]铁蛋白是在动植物、微生物体内广泛存在的一种可溶性储铁蛋白。生命体内的铁蛋白主要由蛋白质外壳和水合氧化铁核两部分构成，典型的铁蛋白是由二十四个亚基组成的高度对称的中空的球形结构。这种球形中空结构具有三个界面：内表面、外表面以及亚基之间的接触面。外表面可用于连接具有特殊功能的配体，内表面可作为纳米反应器用于纳米复合材料的合成，亚基之间的接触面则可用于指导铁蛋白的解聚与重组、合成不同亚基比例的铁蛋白及打破铁蛋白的对称性结构。
[0005]以人源天然生物蛋白质为模板仿生合成新型有机-无机杂化纳米药物是一种有效的路径，此方法构建的复合纳米药物既具备高度稳定性、高度生物相容性和安全性，又具有无机纳米材料的独特物理化学特性。
[0006]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法、药物及应用。采用本专利技术的制备方法，可控合成不同尺径的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物，且药物纯度高、具备高度稳定性和长效性、高度生物相容性和安全性。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0009]本专利技术的第一目的在于提供一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法，包括：
[0010](1)制备铁蛋白；
[0011](2)将铁蛋白与含银离子的溶液混合形成混合溶液，孵育；
[0012](3)添加还原剂至混合溶液，混匀，调节pH，孵育；
[0013](4)反应结束后超滤去除还原剂，纯化，获得银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物。
[0014]本专利技术以天然生物蛋白为界面配体，在蛋白的氧化酶还原位点上，可控合成不同尺径银纳米团簇。全重链铁蛋白具有24个亚基的中空球形结构，外径约为12nm，内径约为8nm。每两个亚基彼此平行，首尾相对，由中部的活性氨基酸残基形成一个亚铁氧化酶还原位点，可作为贵金属团簇例如银纳米团簇的成核点，全重链铁蛋白共有24个亚铁氧化酶还原位点，根据蛋白质结构分子动力学模拟计算，在全重链铁蛋白的限域空间内，最多可合成12个银纳米团簇，如图1所示。
[0015]本专利技术的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法中，步骤简单，将铁蛋白与含银离子的溶液混合形成混合溶液后，加入还原剂，并通过调节反应物浓度、摩尔比、温度、PH和反应周期时长，可以实现银纳米团簇在成核位点的“点控制”生长，得到一系列不同尺径的银纳米团簇-铁蛋白复合药物，且得到的药物具有纯度高、生物相容性好、合成均一的优势，新型复合药物长效性和生物相容性大大提高，且在抗菌、抗病毒领域具有非常大的应用潜力。
[0016]进一步的方案，步骤(2)中，所述含银离子的溶液选自硝酸银溶液、氟化银溶液、银氨溶液中的至少一种。
[0017]进一步的方案，步骤(2)中，所述含银离子的溶液为硝酸银溶液，加入的硝酸银与铁蛋白的摩尔比为200-1500:1；
[0018]优选的，加入的硝酸银与铁蛋白的摩尔比为300-1200:1。
[0019]本专利技术的制备方法中，为了控制合成不同尺径的贵金属团簇需要精细的条件调控，若反应摩尔比如过高，或温度过高，反应体系则会出现杂质，形成不均一的、大的银颗粒；反应摩尔比过小，或温度过低，反应时间不足，则反应不充分，不能合成符合要求大小的银团簇。
[0020]进一步的方案，步骤(2)中，所述铁蛋白的初始溶液的浓度为70-150pM；
[0021]优选的，铁蛋白的初始溶液的浓度为90-120pM，更优选100pM；
[0022]所述铁蛋白选自全重链人源铁蛋白。本专利技术中采用天然全重链铁蛋白，已有天然的成核位点，并采用分子动力学模拟成核的位置和数量，生物兼容性更高。
[0023]进一步的方案，步骤(3)中，所述还原剂选自硼氢化钠、抗坏血酸中的至少一种；
[0024]优选的，所述还原剂为硼氢化钠；
[0025]优选的，加入的硼氢化钠与铁蛋白的摩尔比为150-200:1。
[0026]进一步的方案，步骤(3)中，根据需要获取的银纳米团簇的尺径调整孵育时间；
[0027]优选的，需要获取的银纳米团簇的尺径为1-4nm，孵育时间为2-50h。
[0028]进一步的方案，步骤(2)和步骤(3)中，孵育的温度为37℃。
[0029]进一步的方案，步骤(3)中，调节pH至8.5-9.0；
[0030]优选的，调节pH至8.5。
[0031]本专利技术的第二目的在于提供一种采用如上任意一种方案或者组合方案所述的制备方法制备的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物。
[0032]本专利技术的第三目的在于提供一种如上任意一种方案或者组合方案所述的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物在抗菌、和/或抗病毒方面的应用。
[0033]优选的，所述的抗病毒方面的应用包括抗乙肝病毒。
[0034]采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0035]1、采用本专利技术的制备方法，可控合成不同尺径的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物，且药物纯度高、具备高度稳定性和长效性、高度生物相容性和安全性。
[0036]2、本申请的银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物在广谱抗菌、抗病毒等领域具有非常大的应用，例如在抗乙肝病毒方面效果特别优异。
[0037]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0038]附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
[0039]图1是本专利技术以全重链人源铁蛋白为界面配体的银纳米团簇结构设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物的制备方法，其特征在于，包括：(1)制备铁蛋白；(2)将铁蛋白与含银离子的溶液混合形成混合溶液，孵育；(3)添加还原剂至混合溶液，混匀，调节pH，孵育；(4)反应结束后超滤去除还原剂，纯化，获得银纳米团簇-铁蛋白新型仿生药物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含银离子的溶液选自硝酸银溶液、氟化银溶液、银氨溶液中的至少一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含银离子的溶液为硝酸银溶液，加入的硝酸银与铁蛋白的摩尔比为200-1500:1；优选的，加入的硝酸银与铁蛋白的摩尔比为300-1200:1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铁蛋白的初始溶液的浓度为70-150pM；优选的，铁蛋白的初始溶液的浓度为90-120pM，更优选100pM；优选的，所述铁蛋白选自全重链人源铁蛋白。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁嫕，郑丽舒，侯云德，
申请(专利权)人：中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所，
类型：发明
国别省市：