一种纳米复合物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种纳米复合物、其制备方法及应用，属于医药技术领域。本发明专利技术提供的纳米复合物由聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）与过氧化氢酶（catalase,CAT）共价结合,得到的纳米颗粒具有良好的水溶性，体内长循环性及生物相容性。该纳米颗粒可在体内高效催化清除以过氧化氢为代表的活性氧（reactive oxygen species,ROS），缓解细胞内氧化应激，减轻由ROS引起的损伤。可应用于防止肝脏移植中的缺血再灌注损伤（ischemia

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合物、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种纳米复合物、其制备方法及应用，属于医药


技术介绍

[0002]活性氧物质 (ROS) 是一个用于描述源自分子氧并具有一个未配对电子的各种分子和自由基化学物质的统称。在正常情况下，ROS参与许多重要的生理过程。然而，有研究表明过量的ROS通常会导致机体不可逆的功能改变甚至完全破坏。ROS 相关疾病（如：炎症、癌症、心血管和神经退行性疾病）是由 ROS 过量引起的。
[0003]通过消除病理过程中产生的过量过氧化氢将有效缓解症状并治疗相关疾病。对于这类疾病临床研究证明补充抗氧化剂在很大程度上是无效的，很可能是由于它们的作用迟缓、药效低下和作用非特异性导致的。而特异性抑制产生ROS的酶是一种更有希望获得临床疗效的方法。活生物体通过高效的酶促反应有效地调节过氧化氢的水平。例如，过氧化氢酶（catalase, CAT）将过氧化氢分解为氧气和水。CAT是最丰富的抗氧化酶，尤其存在于肝，肺和红细胞中，其周转数为10
7 s
‑
1，可最大程度减少下游ROS的形成（例如羟基自由基和次氯酸）。因此，向体内递送CAT将有望对抗病理过程中产生的过量过氧化氢，减少氧化应激损伤。然而CAT本身在血液中不够稳定，为了增强其稳定性目前已经使用各种纳米载体（例如，脂质体，聚合物体，中孔二氧化硅纳米颗粒和胶束）探索了CAT的体内递送。但目前国内尚未有PEG与过氧化氢酶结合运用于体内ROS清除的酶疗法的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种纳米复合物、其制备方法及应用,为器官移植药物的研究提供新的途径。
[0005]本专利技术通过以下技术方案解决技术问题： 本专利技术首先提供一种纳米复合物，该纳米复合物由高分子聚合物共价连接过氧化氢酶CAT形成。
[0006]所述高分子聚合物为聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG），所述聚乙二醇共价连接在过氧化氢酶周围形成纳米复合物。
[0007]所述纳米复合物为球形结构，粒径为10
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100 nm,表面电荷
‑
0 mV。
[0008]上述纳米复合物是PEG通过共价结合在CAT周围，以CAT
‑
PEG表示的纳米颗粒。围绕在CAT外层的PEG提高了酶的稳定性和免疫逃逸性。
[0009]本专利技术进一步提供上述纳米复合物的制备方法，主要是将过氧化氢酶与聚乙二醇反应2h，得到纳米复合物粗品；将所述纳米复合物粗品经PBS溶液透析，去除未反应的聚乙二醇，再经PBS洗脱去除未包载的过氧化氢酶，得到纯化后的纳米复合物。具体步骤是：将过氧化氢酶溶于pH 8.0 50mM 磷酸盐缓冲液中，加入溶解于二甲基亚砜中的PEG5000
‑
NHS反应2h，得到CAT
‑
PEG粗品;将所述CAT
‑
PEG粗品在4℃下用截留分子量为100 KDa的透析袋于1 X PBS溶液透析12h，除去未反应的PEG5000
‑
NHS;使用10X PBS作为洗脱液，通过苯基琼脂糖 CL
‑
4B 柱除去未包载的CAT，得到纯化的CAT
‑
PEG。
[0010]上述方法中PEG5000
‑
NHS与CAT的摩尔比为1000:1。
[0011]本专利技术经过透析与柱层析纯化去除未连接PEG的CAT。CAT
‑
PEG保留CAT活性的同时拥有更好的稳定性，更长的体内循环时间。
[0012]本专利技术再进一步提供纳米复合物在制备器官移植所需抗炎药物中的应用。
[0013]本专利技术更进一步提供纳米复合物在制备肝脏移植中因缺血和再灌注损伤引起的炎症的药物的应用。
[0014]本专利技术再进一步提供纳米复合物在制备与活性氧相关疾病的药物中的应用。
[0015]本专利技术更进一步提供纳米复合物所制备的活性氧相关疾病的药物，包括作为活性氧清除剂制备用于肝纤维化，肝硬化，细菌和病毒感染以及癌症药物。
[0016]研究表明，静脉内给药后，CAT
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PEG通过催化毒性H2O2分解为无毒的O2与水，降低细胞内ROS水平，对抗ROS引起的病理过程。因此，共价结合在CAT表面的PEG可以有效延长CAT在体内的循环时间将CAT递送至肝脏并在肝移植期间预防IRI或用于其他ROS相关疾病的治疗。该纳米颗粒可在体内高效催化清除以过氧化氢为代表的ROS，缓解细胞内氧化应激，减轻由ROS引起的损伤。可应用于防止器官移植中的IRI。亦可作为ROS清除剂用于其他ROS相关疾病（例如：肝纤维化，肝硬化，细菌和病毒感染以及癌症）治疗。
附图说明
[0017]图1CAT与CAT
‑
PEG表面电荷。
[0018]图2代表性CAT
‑
PEG透射电子显微镜照标尺50nm。
[0019]图3CAT与CAT
‑
PEG的SDS
‑
PAGE。
[0020]图4小鼠静脉注射CAT与CAT
‑
PEG后血液中CAT活性随时间变化曲线。
[0021]图5小鼠IRI模型静脉注射PBS,CAT与CAT
‑
PEG后血液AST水平（n=3;*P＜0.05、**P＜0.01、***P＜0.001，与PBS组比较)。
[0022]图6小鼠IRI模型血液ALT水平（n=3;*P＜0.05、**P＜0.01、***P＜0.001，与PBS组比较）。
[0023]图7小鼠LPS模型血液AST水平（n=3;*P＜0.05、**P＜0.01、***P＜0.001，与PBS组比较）。
[0024]图8小鼠LPS模型血液ALT水平（n=3;*P＜0.05、**P＜0.01、***P＜0.001，与PBS组比较）。
[0025]图9小鼠IRI模型肝脏H&E染色切片标尺50μm。
[0026]图10小鼠LPS诱导的炎症模型肝脏H&E染色切片标尺200μm。
具体实施方式
[0027]实施例1本实施例按照以下方法制备纳米复合物，并进一步分析，研究适应症。
[0028]1.CAT
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PEG纳米复合物的制备1.1.CAT
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PEG的制备CAT融于pH8.050mM磷酸盐缓冲液（PB）中，缓慢加入溶解于DMSO中的PEG5000
‑
NHS（1000:1,n/n,PEG5000
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NHS:CAT）反应2h，得到CAT
‑
PEG粗品。
[0029]1.2.CAT
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PEG的纯化将所制得的纳米复合物CAT
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PEG粗品在4℃下用截留分子量为100KDa的透析袋于1XPBS溶液透析12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合物，由高分子聚合物共价连接过氧化氢酶形成。2.根据权利要求1所述纳米复合物，其特征在于：所述高分子聚合物为聚乙二醇，所述聚乙二醇共价连接在过氧化氢酶周围形成纳米复合物。3.根据权利要求1所述纳米复合物，其特征在于：所述纳米复合物为球形结构，粒径为10
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100 nm,表面电荷
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0 mV。4.根据权利要求1所述纳米复合物的制备方法，其特征在于:将过氧化氢酶与聚乙二醇反应2
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6h，得到纳米复合物粗品；将所述纳米复合物粗品经PBS溶液透析，去除未反应的聚乙二醇，再经PBS洗脱去除未包载的过氧化氢酶，得到纯化后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严然，
申请(专利权)人：严然，
类型：发明
国别省市：