本发明专利技术公开了一种血红蛋白类携氧载体,包含血红蛋白、结合珠蛋白和聚乙二醇-聚酯纳米粒,血红蛋白通过结合珠蛋白连接在聚乙二醇-聚酯纳米粒表面。本发明专利技术血红蛋白类携氧载体对细胞无明显毒性,输注后血浆中无明显游离血红蛋白,无高血压反应,可克服传统血红蛋白类携氧载体副作用强的缺陷,具有良好的应用前景和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种血红蛋白类携氧载体。
技术介绍
输血在现代医疗中发挥了重要作用,是临床手术、抗灾和战场救治不可缺少的医疗手段。但是,传统输血有很多弊端,如,血源单一,主要靠献血,而且人类血型复杂,需要进行严格的配型后才能使用,限制了其对急重症病人的救治和在紧急突发事件环境下的应用。更为严重的是血液易于受到肝炎,艾滋病等病毒的污染,以及现在越来越关注的新旧血问题,使得输血安全受到威胁。随着医疗技术的发展,血液的需求量不断增高,而安全有效 的血源却日益紧缺。人体血液由血浆、红细胞、白细胞和血小板组成,成分非常复杂,要制造出一种可完全代替血液的溶液非常困难,或者说几乎不可能;但研制一种临时替代品,在急需情况下短时间内代替血液中某种组分的作用却具有可行性。作为血液的重要组成部分,血红蛋白(Hemoglobin,Hb)位于红细胞内,是机体运输氧的主要媒介。但是,单纯的血红蛋白溶液并不能直接输注,因为脱离红细胞的血红蛋白失去2,3- 二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的调节,氧亲和力急剧升高,不能向组织有效供氧,且游离血红蛋白在各种酶的作用下也会迅速解聚为二聚体和单体,经肾排泄或堵塞肾小管,产生强烈的肾毒性。为了克服前述缺陷,对血红蛋白进行必要的修饰或处理,调整血红蛋白的有效分子半径,对黏滞度和携氧释氧能力等进行优化,以减少上述血红蛋白的不良反应,增加氧输送效果和在血浆中的存留时间,产生的一类制品统称为血红蛋白类携氧载体(HBOCs)。近几十年,HBOCs 一直是血液代用品研发的重点。HBOCs的研发过程主要分为三代。第一代是用小分子修饰血红蛋白或用交联剂聚合血红蛋白。第二代为血红蛋白分子与抗氧化酶如超氧化物岐化酶、过氧化氢酶等交联形成多聚物。用于前两代HBOCs较为成熟的化学修饰和交联方法包括,聚乙二醇(PEG)修饰,开环棉籽糖交联,双阿司匹林交联,戍二醒(GDA)交联等,产品包括 HemAssist, Polyheme, HemoLink, Hemopure (HB0C-201),Hemospan (MP4) ,Gelenpol,HemoTech,Hemoximer等。前两代产品在临床实践中,都出现了很多问题=HemAssist属第I代产品,因在III期临床试验中发现受试者死亡率明显增加而放弃;Polyheme也因为临床试验中出现严重心脏毒性而终止研究;美国Biopure公司研发的Hemopure (戍二醒交联的聚合牛血红蛋白)是目前唯一已经获准在临床应用的产品,仅限于在南非上市,但因为III期临床研究中暴露出心血管方面的安全性问题,也停止了进一步的研发。2008年,等在医学杂志《JAMA》公开了 I篇有关HBOC临床试验的Meta分析,指出其增加了患者的死亡率并有潜在的引起心肌梗死的风险,同时指出在明确HBOC制品潜在毒副作用及其机理之前,不应再开展进一步的临床试验。该杂志的结论,间接导致2009年美国FDA拒绝了 Northfield公司HBOC产品(PolyHeme)的上市请求,影响了整个HBOC行业。关于HBOCs制品输注后的毒副反应,普遍认为是其由于HBOC中存在游离/未聚合的血红蛋白,其会透过内皮屏障,消耗内皮舒张因子一氧化氮(NO),同时,血红蛋白本身的氧化还原反应生成的氧自由基造成机体氧化应激反应。为了解决HBOC中存在游离/未聚合的血红蛋白的问题,第三代HBOCs血红蛋白外面用膜或高分子材料包裹,使之更加接近红细胞的实际结构,称作包裹血红蛋白。加拿大的TMS Chang报道了使用聚乙二醇-聚乳酸胶囊包裹的血红蛋白,胶囊粒径IOOnm左右。日本的 Tsuchida Eishun制备了细胞型血红蛋白(Hemoglobin Vehicle,HbV),粒径 250nm左右。中国也有类似报道,申请号200810051615. 1,专利技术名称可生物降解的载有血红蛋白的聚肽囊泡及其制备方法的专利技术专利申请,公开了一种可生物降解载有血红蛋白的两亲性嵌段聚肽囊泡,该囊泡的内部水相中含有CO保护的血红蛋白,囊泡的壁由可生物降解的聚赖氨酸-聚苯丙氨酸两嵌段共聚肽构成;申请号200810050914. 3,专利技术名称一种生物降解的键合了血红蛋白分子的纳米粒子及制法的专利技术专利申请,公开了一种生物降解的键合了血红蛋白分子的纳米粒子,其是模拟红血球的细胞结构,用乳酸类嵌段共聚物做血红蛋白的载体,构筑聚合物/血红蛋白纳米胶束或胶囊;申请号201010246051. 4,专利技术名称一种人工纳米红细胞的专利申请公开了一种人工纳米红细胞,其是在血红蛋白外面通过纳米自组装包裹具有双亲性的改性淀粉,形成粒径为20(T300nm的微囊化的人工纳米红细胞。但是,这类制品仍有缺陷,如包材,尤其是磷脂价格昂贵且不稳定,物理包裹后的血红蛋白可能突释,仍然难以避免游离/未聚合的血红蛋白的副作用,有潜在的输注风险。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了一种新的血红蛋白类携氧载体。本专利技术血红蛋白类携氧载体,包含血红蛋白、结合珠蛋白和聚乙二醇一聚酯纳米粒,血红蛋白通过结合珠蛋白连接在聚乙二醇一聚酯纳米粒表面。其粒径为8(T400nm。优选地,其粒径为20(T300nm。所述聚乙二醇一聚酯纳米粒为聚乙二醇-聚己内酯纳米粒或者聚乙二醇-聚乳酸纳米粒。其中,血红蛋白的含量为6 12% (w/w),血红蛋白与珠蛋白的摩尔比为I :1。所述聚乙二醇一聚酯纳米粒与结合珠蛋白通过硫醚键或酰胺键连接。所述血红蛋白类携氧载体,氧亲和力P5tl值为l(T36mmHg,Hill系数为I. 30 2· 90,pH 值为 7. 2^7. 5。所述血红蛋白类携氧载体还包括抗氧化剂,抗氧化剂包裹于聚乙二醇一聚酯纳米粒中。所述抗氧化剂为抗坏血酸、超氧化物岐化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、维生素E、谷胱甘肽、连二亚硫酸钠、N-乙酰半胱氨酸中的一种或一种以上的组合。本专利技术还提供了上述血红蛋白类携氧载体的制备方法,它包括如下步骤a、取结合珠蛋白、巯基化结合珠蛋白或者羧基活化的结合珠蛋白,以及带有官能团的聚乙二醇一聚酯纳米粒溶于磷酸盐缓冲液中,结合珠蛋白与纳米粒的重量比为1:5 10,41震荡18 30小时,磷酸盐缓冲液洗涤,1000(Tl4000g离心,得沉淀;b、将步骤a所得沉淀溶于磷酸盐缓冲液中,加入血红蛋白,血红蛋白与结合珠蛋白的重量比为(2 4) :(f3),4°C避光反应2飞小时,分离纯化,浓缩冻干,即得血红蛋白类携氧载体。步骤a所述官能团为单马来酰亚胺、羧基或者氨基。其中,步骤a所述聚酯是聚乳酸或聚己内酯。其中,步骤a所述纳米粒中包裹抗氧化剂。其中,所述步骤a中,结合珠蛋白和纳米粒重量比为1:5或者1:10 ;震荡24小时;12000g 离心。其中,所述步骤b中,血红蛋白与结合珠蛋白的重量比为3 2 ;避光反应2小时;分离纯化方法为离心或凝胶色谱柱分离纯化,至上清液或洗脱液在400-600nm无明显吸收峰为止,收集沉淀或者洗脱液。带有官能团的聚乙二醇一聚酯纳米粒是由带有官能团聚乙二醇一聚酯两嵌段共聚物自组装,或者其与聚乙二醇单甲醚一聚酯两嵌段共聚物的混合物自组装得到。自组装采用的方法是有机溶剂法、透析法、乳化分散法或者复乳法。A,有机溶剂法将带官能团的聚乙二醇一聚酯两嵌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种血红蛋白类携氧载体,其特征在于:包含血红蛋白、结合珠蛋白和聚乙二醇-聚酯纳米粒,血红蛋白通过结合珠蛋白连接在聚乙二醇-聚酯纳米粒表面。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:李涛,杨倩,吴畏,李茜,刘进,陈艳芳,
申请(专利权)人:四川大学华西医院,
类型:发明
国别省市:
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