System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于清除内毒素的吸附材料及制备方法和应用技术_技高网

一种用于清除内毒素的吸附材料及制备方法和应用技术

技术编号:41264286 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:21
本申请涉及医疗器械领域,具体公开了一种用于特异性清除内毒素的吸附材料及其制备方法和应用。该吸附材料改性淀粉微球以及用于特异性吸附内毒素的内毒素亲和肽,内毒素亲和肽通过戊二醛或EDC/NHS固定在改性淀粉微球上。本申请通过将采用噬菌体展示技术筛选到的特异性结合配体固定在改性淀粉微球上,能够有针对性的吸附血液中的内毒素,而对其他血液成分没有影响,特异性强,能够实现对血液中微量内毒素进行精准清除。同时以改性淀粉微球为载体,获得一种安全、高效的吸附材料,能够降低人体循环致病物质和有害的前炎性介质的产生。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医疗器械领域,更具体地说,它涉及一种用于特异性清除内毒素的吸附材料及其制备方法和应用。


技术介绍

1、脓毒症(sepsis)是一种严重的全身性感染疾病,是机体对感染的过度炎症反应。当人体受到细菌、真菌、病毒或其他病原体的感染时,免疫系统会产生一系列炎症反应以抵御感染。然而,在脓毒症中,机体的炎症反应失控,导致全身性炎症反应综合征(sirs)。这种过度炎症反应可能损害身体的组织和器官,甚至导致器官功能衰竭。脓毒症的临床表现多样,早期症状可能是发热、心率加快、呼吸急促、低血压、皮肤潮红等。随着病情的恶化,患者可能出现意识改变、呼吸衰竭、肾功能损害、肝功能异常、凝血功能障碍等。

2、研究显示,细菌、病毒、真菌等病原体释放的病原体相关分子是诱发脓毒症的主要致病因子,目前已知的病原体相关分子主要包括来自细菌的内毒素(脂多糖)、细菌基因组dna、肽聚糖、磷壁酸,来自病毒的病毒rna以及来自真菌的酵母多糖等。导致脓毒症的病原体有90%以上为细菌,而细菌所含的病原体相关分子主要为细菌内毒素。内毒素主要存在于革兰氏阴性菌中,如大肠杆菌、沙门氏菌、肺炎克雷伯菌等,它们的细胞壁含有脂多糖(lps),这是内毒素的主要组成部分之一。在细菌死亡或分裂时,存在于细菌细胞壁内的内毒素会释放到外部环境中,进而引发机体产生一系列的炎症级联反应,导致机体过度的免疫应答。

3、鉴于此,及时清除血液中的内毒素对脓毒症治疗具有至关重要的作用。然而,内毒素的结构可变性及其诱发脓毒症的极低阈值,导致血液中的内毒素特异性清除面临巨大挑战。目前在血液净化疗法中,所采用的吸附材料大多是以一些无机或有机高分子材料为载体(例如琼脂糖凝胶、聚乙烯醇、纤维素或聚苯乙烯等),在其表面固定一些对内毒素有吸附作用的配体(例如二甲基胺、多粘菌素b、肝素等)。这类配体虽然能够对内毒素有吸附作用,但特异性不强,难以实现高效吸附,尤其对于血液中极低浓度的内毒素,更是难以发挥作用,不利于发病初期患者的血液净化。


技术实现思路

1、为了解决上述吸附材料特异性低,难以对低浓度的内毒素进行有效吸附的问题,本申请提供一种用于清除内毒素的吸附材料及其制备方法和应用。

2、本申请采用如下的技术方案:

3、第一方面,本申请提供一种用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其包括:

4、采用交联剂对可溶性淀粉进行改性处理,得到改性淀粉微球,改性淀粉微球的表面带有羟基或酰基,将改性淀粉微球悬浮于生理盐水中;

5、将内毒素亲和肽溶解于缓冲液中,与活化后的改性淀粉微球溶液混合,在恒温条件下震荡孵化,将内毒素亲和肽固定于改性淀粉微球上,随后用bsa进行封闭处理;

6、内毒素亲和肽是通过噬菌体展示技术得到的特异性短肽,内毒素亲和肽的氨基酸序列为:cys-thr-ser-pro-arg-leu-gly-his-arg。

7、上述技术方案中,该吸附材料以改性淀粉微球为载体,以内毒素亲和肽为配体,通过化学键之间的相互作用,将内毒素亲和肽固定于改性淀粉微球上,形成可用于清除内毒素的吸附材料。

8、本申请中的内毒素亲和肽是通过噬菌体展示技术筛选得到的,即通过将内毒素的编码基因克隆入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置,在阅读框正确且不影响其他外壳蛋白正常功能的情况下,使外源多肽或蛋白与外壳蛋白融合表达,融合蛋白随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面。被展示的多肽可以保持相对独立的空间结构和生物活性,以利于靶分子的识别和结合。随后经过筛选富集后,得到能够与内毒素特异性结合的噬菌体,通过测序即可得到内毒素的特异性结合配体,即本申请中的内毒素亲和肽。本申请中通过使用这种特异性强的内毒素亲和肽,能够有针对性的吸附血液中的内毒素,而对其他血液成分没有影响,特异性强,能够实现对血液中微量内毒素进行精准清除。

9、本申请的载体改性淀粉微球有一定的弹性,且在水中不易降解;更重要的是,相比于聚乙烯醇、聚苯乙烯等载体,这种改性淀粉微球对人体无害,血液通过这种吸附材料进行净化处理后,并不会给血液中引入有害物质残留,因此是一种安全、高效的吸附材料,能够降低人体循环致病物质和有害的前炎性介质。

10、进一步地,在制备改性淀粉微球过程中,交联剂为戊二醛或环氧氯丙烷。

11、通过实用戊二醛或环氧氯丙烷为交联剂,能够对淀粉进行改性,得到表面带有醛基或羟基的改性淀粉微球。且在该技术方案中,采用不同的交联剂对后续内毒素亲和肽固定于改性淀粉微球的方法不同,且对内毒素亲和肽与改性淀粉微球之间的间隔臂的长短也有影响。

12、进一步地,上述交联剂为戊二醛,制备改性淀粉微球的步骤包括:

13、将可溶性淀粉溶解在碱液中,得到分散相,将分散相与含有表面活性剂的液体石蜡混合,随后加入体积比为3-5%的戊二醛于60-70℃下交联2-3h,得到表面带有酰基的改性淀粉微球。

14、优选地,在改性淀粉微球表面固定内毒素亲和肽的方法包括:

15、将表面带有酰基的改性淀粉微球分散在ph为7.5-8.0的pbs缓冲溶液中,再加入溶解于缓冲液中的内毒素亲和肽,于2-6℃下共同孵育20-40min,随后加入0.1-0.2wt%的bsa进行封闭;

16、内毒素亲和肽与改性淀粉微球的质量比为1:7-10。

17、在上述技术方案中,可溶性的淀粉在碱性条件下与戊二醛发生交联,可溶性淀粉表面的羟基与戊二醛上的醛基发生羟醛缩合反应,得到表面带有酰基的改性淀粉微球。这种改性淀粉本身就处于活化状态,因此可直接加入内毒素亲和肽进行共同孵育,使内毒素亲和肽与改性淀粉微球上的戊二醛发生偶联反应,戊二醛中的醛基可与内毒素亲和肽中的氨基反应,形成稳定的酰胺键,从而使内毒素亲和肽固定在改性淀粉微球表面。

18、进一步地,上述交联剂为环氧氯丙烷,制备改性淀粉微球的步骤包括:

19、将可溶性淀粉溶解在碱液中,得到分散相,将分散相与含有表面活性剂的液体石蜡混合,搅拌均匀中加入体积比为6-7%环氧氯丙烷于50-60℃下交联1-2h,得到表面带有羟基的改性淀粉微球。

20、优选地,在改性淀粉微球表面固定内毒素亲和肽的方法包括:

21、将表面带有羟基的改性淀粉微球悬浮于ph为5-6之间的缓冲液中,加入活化剂edc和nhs,得到活化后的改性淀粉微球;

22、再将内毒素亲和肽加入至活化后的改性淀粉微球溶液中,于常温下进行共同孵育1-2h,随后加入0.1-0.2wt%的bsa进行封闭。

23、优选地,加入活化剂edc和nhs的浓度均为6-8mm,内毒素亲和肽与改性淀粉微球的质量比为1:12-15。

24、在上述技术方案中,可溶性的淀粉在碱性条件下与环氧氯丙烷发生交联,可溶性淀粉表面的羟基与环氧氯丙烷发生交联反应,得到接枝有环氧丙烷的淀粉,该淀粉再继续交联,得到表面带有羟基的改性淀粉微球。为了进一步地固定内毒素亲和肽,需要先在表面带有羟基的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,其包括:

2.根据权利要求1所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,在制备改性淀粉微球过程中,所述交联剂为戊二醛或环氧氯丙烷。

3.根据权利要求2所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述交联剂为戊二醛,制备所述改性淀粉微球的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,在所述改性淀粉微球表面固定所述内毒素亲和肽的方法包括:

5.根据权利要求2所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述交联剂为环氧氯丙烷,制备所述改性淀粉微球的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,在所述改性淀粉微球表面固定所述内毒素亲和肽的方法包括:

7.根据权利要求6所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,加入活化剂EDC和NHS的浓度均为6-8 mM,所述内毒素亲和肽与所述改性淀粉微球的质量比为1:12-15。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的用于清除内毒素的吸附材料,其特征在于,其包括改性淀粉微球以及用于特异性吸附内毒素的内毒素亲和肽,所述内毒素亲和肽通过戊二醛或EDC/NHS固定在所述改性淀粉微球上。

9.一种根据权利要求8所述的吸附材料在制备治疗脓血症的血液净化设备中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,其包括:

2.根据权利要求1所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,在制备改性淀粉微球过程中,所述交联剂为戊二醛或环氧氯丙烷。

3.根据权利要求2所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述交联剂为戊二醛,制备所述改性淀粉微球的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,在所述改性淀粉微球表面固定所述内毒素亲和肽的方法包括:

5.根据权利要求2所述的用于清除内毒素的吸附材料的制备方法,其特征在于,所述交联剂为环氧氯丙烷,制备所述改性淀粉微球的步骤包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:郑伟罗章凯田静
申请(专利权)人:重庆希尔康血液净化器材研发有限公司
类型:发明
国别省市:

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