現(xiàn)有問(wèn)題:現(xiàn)有的血紅蛋白類(lèi)攜氧載體(HBOCs)主要為小分子修飾血紅蛋白、交聯(lián)劑聚合血紅蛋白以及包裹血紅蛋白。這些HBOCs制品的毒副作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和I, II, III期臨床試驗(yàn)均有報(bào)道。正是基于臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的HBOCs引起高血壓反應(yīng)及增加病人心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn),2009年美國(guó)FDA拒絕了Northfield公司HBOCs產(chǎn)品(PolyHeme)的上市請(qǐng)求。現(xiàn)有HBOCs制品輸注后的毒副反應(yīng),主要是由于HBOC中游離或未聚合的血紅蛋白,包括氧合或非氧合狀態(tài),透過(guò)內(nèi)皮屏障,消耗內(nèi)皮舒張因子一氧化氮(NO);同時(shí),血紅蛋白本身的氧化還原反應(yīng),生成的氧自由基造成機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng)。 項(xiàng)目的創(chuàng)新性和優(yōu)越性:? 本項(xiàng)目制備的新型攜氧納米粒子,完全不同于現(xiàn)有HBOCs制品,首先在納米粒子中包裹一定劑量的抗氧化劑,有效減少輸注血紅蛋白氧載體后可能產(chǎn)生的氧自由基。然后,通過(guò)結(jié)合珠蛋白將血紅蛋白穩(wěn)定連接到納米粒子外膜。結(jié)合珠蛋白能與游離血紅蛋白結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物,一方面避免了體內(nèi)過(guò)量的游離血紅蛋白出現(xiàn),減少輸注后縮血管效應(yīng)引起的高血壓現(xiàn)象和胃腸道反應(yīng);另一方面,結(jié)合珠蛋白本身也可作為還原劑,減少血紅蛋白引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)。?該新型攜氧納米粒子體內(nèi)的代謝方式為納米粒子崩解后,結(jié)合珠蛋白/血紅蛋白復(fù)合物經(jīng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除,可大大減輕經(jīng)腎臟排泄可能造成的腎損傷。?現(xiàn)有HBOCs類(lèi)制品,特別是聚合血紅蛋白和包裹血紅蛋白,往往包含數(shù)量不等的血紅蛋白,分子量處于一定范圍,而且,還有部分游離血紅蛋白或未反應(yīng)血紅蛋白并不能完全清除,這也是產(chǎn)生毒副作用的一大誘因。而本項(xiàng)目的攜氧納米粒子表面帶有數(shù)量可控的活性官能團(tuán),因此,可實(shí)現(xiàn)血紅蛋白的定點(diǎn)定量結(jié)合,得到分子量穩(wěn)定的終產(chǎn)物。?現(xiàn)有的第三代HBOCs制品,大多用高分子材料將血紅蛋白包裹,輸注入人體后很難避免“突釋”效應(yīng),出現(xiàn)大量游離血紅蛋白,有可能對(duì)機(jī)體造成很大的傷害。而本項(xiàng)目所述的新型攜氧納米粒子,血紅蛋白與結(jié)合珠蛋白形成了穩(wěn)定的復(fù)合物或者血紅蛋白與高分子材料牢固結(jié)合,即使納米粒子分解之后,也不會(huì)產(chǎn)生大量游離血紅蛋白,因此可大大減少相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。該新型攜氧納米粒子可以凍干粉末的形式保存,保存期長(zhǎng),穩(wěn)定性高,運(yùn)輸方便,可滿足各種環(huán)境下的應(yīng)急使用和臨床常規(guī)應(yīng)用。?使用的高分子載體為聚乙二醇-聚酯類(lèi)共聚物。聚乙二醇(PEG)由于其本身不帶電荷、水溶性、無(wú)免疫原性、可以防止材料表面生物污染、減少蛋白質(zhì)吸附和細(xì)菌貼附、并且不易被免疫體系識(shí)別等、且它在體內(nèi)能溶于組織液中,能被機(jī)體迅速排出體外而不產(chǎn)生任何毒副作用的特點(diǎn),是修飾納米粒子的理想材料。聚乙二醇的存在還可以有效屏蔽人體網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)納米粒子的吞噬和排異,延長(zhǎng)粒子在血液中的循環(huán)時(shí)間。可生物降解且生物相容性良好的聚酯(聚己內(nèi)酯/聚乳酸,PCL/PLA),無(wú)毒無(wú)刺激性,已經(jīng)得到美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的認(rèn)證用于人體治療。
本發(fā)明所制得的納米粒子,粒徑80-400nm,血紅蛋白載藥率50-500wt%,血紅蛋白P50值10-36,Hill系數(shù)1.30-2.90,溶液黏度1-5MPs;pH值7.0-7.5。本發(fā)明所述攜氧納米粒子可用于臨床輸血,院前急救,心腦血管疾病防治及各重要器官缺血再灌注損傷的保護(hù)。
輸血在現(xiàn)代醫(yī)療中發(fā)揮了重要作用,是臨床手術(shù)、抗災(zāi)和戰(zhàn)場(chǎng)救治不可缺少的醫(yī)療手段。但是,傳統(tǒng)輸血還有很多弊端。例如,其血源單一,主要靠獻(xiàn)血,而且由于人類(lèi)血型復(fù)雜,需要進(jìn)行嚴(yán)格的配型后才能使用,限制了其對(duì)急重癥病人的救治和在緊急突發(fā)事件環(huán)境下的應(yīng)用。更為嚴(yán)重的是血液易于受到肝炎,艾滋病等病毒的污染,以及現(xiàn)在越來(lái)越關(guān)注的新舊血問(wèn)題,使得輸血安全受到威脅。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,血液的需求量不斷增高,而安全有效的血源卻日益緊缺。伴隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展,臨床用血量也以每年10%~15%速度上升,根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家臨床用血的發(fā)展情況預(yù)測(cè),今后10年血液需求仍會(huì)保持高速的增長(zhǎng)速度。如果本制品研發(fā)成功,將做為替代血源,極大緩解目前血源緊張的困境和輸血安全問(wèn)題。同時(shí),也可用于戰(zhàn)爭(zhēng),重大自然災(zāi)害以及危重病人的現(xiàn)場(chǎng)救治,市場(chǎng)前景巨大。