[發明專利]新型多層多糖結構修飾的血紅蛋白脂質體納米囊血液替代品

有效

• 申請號: 201110050117.7
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102113999A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張惠;唐君;徐禮鮮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61K9/127
• 分類號: A61K9/127;A61K38/42;A61K38/51;A61K47/36;A61P7/08;A61K38/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 鮑燕平

發明領域

本發明屬于生物醫學領域，涉及一種新型血紅蛋白納米囊血液替代品及其制備工藝。

技術背景

近年來，臨床用血量迅速增加，我國的血液年需求量約5000萬單位，而實際年供應量僅1300萬單位，僅能滿足需求的1/3。同時，由于血型、血源、傳播血源性疾病等原因，使血源受到巨大限制，另外，在偏遠地區，由于地勢險惡，交通不便，在發生一些重大災害時，血液的供應更難以得到保證。在血液制品供求矛盾急劇尖銳化的同時，人工血液以其來源廣泛、價格低廉、無表面抗原、無輸血反應及感染的優勢，成為解決這一危機的唯一出路。包裹血紅蛋白是目前最有前途的一種人工血液的探索，而采用納米技術和生物可降解材料包裹血紅蛋白及其酶系統可能是解決這一問題的最終方法。

人體內的血紅蛋白分子量約67?000，直徑6nm左右，由四個亞基構成，分別為兩個α亞基和兩個β亞基，在與人體環境相似的電解質溶液中血紅蛋白的四個亞基可以自動組裝成α2β2的形態，是紅細胞內負責結合和運載氧氣的蛋白。現在血紅蛋白類的血液替代品研究廣泛，因其沒有紅細胞群抗原，無需交叉配血，可以通過巴斯消毒，超濾及一些化學方法滅菌。未經修飾的血紅蛋白不能直接作為血液替代品，因為未經修飾的血紅蛋白在體內循環過程中很快被分解成二聚體和單體，從腎臟濾過而產生強烈腎毒性。另外，脫離紅細胞的Hb失去2,3-DPG的調節，氧親和力升高，不能向組織有效供氧。同時，由于游離的血紅蛋白四聚體分子及其分解產物能夠滲透血管內皮進入器官及組織間質，引起嚴重的副作用。

通過對血紅蛋白的納米囊包裹，可以解決上述問題。現在研究較多的是脂質體載體和其它生物可降解材料制備的納米載體。將無基質血紅蛋白包裹在脂基膜或脂質體內成為脂質體包裹的血紅蛋白氧載體(LEHb)。通常還要在磷脂雙分子層中加入增加機械穩定性的膽固醇，并加入2,3-二磷酸甘油酸或肌醇六磷酸鹽以調整氧的解離曲線，故其P50與人血液相似。但是，LEHb易被網狀內皮細胞系統的巨噬細胞吞噬而清除，巨噬細胞吞噬了大量進入體內的LEHb后，因吞噬飽和而引起功能阻斷，使機體免疫功能受損，因此有些進行LEH換血試驗的動物死于感染性休克。另外，脂質體包裹血紅蛋白極易蛋白泄漏，循環時間很短，而磷脂極易氧化，諸多這些問題不能得到解決，使得人們把目光都轉到了別的生物可降解聚合物諸如聚乳酸（PLA），聚異丁基丙烯氰酯（PACA）等。

因為與細胞膜的磷脂雙分子層結構類似，脂質體具有別的材料所不具備的優勢，脂質體血紅蛋白對動物的腦、心臟、腎以及肺都沒有毒副作用，所以，人們也沒有停止對脂質體修飾的步伐。在上世紀90年代至本世紀初，聚乙二醇（PEG）一直是人們研究的焦點，通過PEG對脂質體進行了修飾，可以延長血液循環時間，避免被吞噬細胞吞噬，同時蛋白外漏的問題也得到了很大的改進。然而，這樣的修飾最終還只能是被動的載體，沒有主動性、靶向性，近年來，多糖類藥物載體以其獨特的優點引起了眾多科研人員的關注，天然生物可降解，來源廣泛，低廉等，其中關于淀粉、葡聚糖、殼聚糖方面的研究更是鋪天蓋地。用多糖代替PEG，對納米微粒表面進行修飾，從而達到改變微粒的性能的目的，有研究表明，多糖鏈在細胞識別的機制中起了很大作用。另外，多糖還能進一步的修飾得到更多的性能，比如接枝

一些特殊的集團，使微粒實現溫敏、pH敏感的主動靶向載體。Véronique?Baudin-Creuza等通過氰基丙烯酸酯和多糖的反應得到兩者的共聚物，進而通過自組裝的方法將Hb吸附在表面；Antoine?Richard等則先通過多糖的兩親性的改性，接枝疏水性基團，從而與脂質體表面結合，實現對脂質體的修飾。他們認為，只有通過疏水性基團修飾，才能最終實現脂質體的多糖修飾。