一種新型血紅蛋白類攜氧納米粒子及其制備方法
現有問題:現有的血紅蛋白類攜氧載體(HBOCs)主要為小分子修飾血紅蛋白、交聯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物實驗和I, II, III期臨床試驗均有報道。正是基于臨床試驗中發現的HBOCs引起高血壓反應及增加病人心肌梗死的風險,2009年美國FDA拒絕了Northfield公司HBOCs產品(PolyHeme)的上市請求。現有HBOCs制品輸注后的毒副反應,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,透過內皮屏障,消耗內皮舒張因子一氧化氮(NO);同時,血紅蛋白本身的氧化還原反應,生成的氧自由基造成機體氧化應激反應。 項目的創新性和優越性:? 本項目制備的新型攜氧納米粒子,完全不同于現有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生的氧自由基。然后,通過結合珠蛋白將血紅蛋白穩定連接到納米粒子外膜。結合珠蛋白能與游離血紅蛋白結合成穩定的復合物,一方面避免了體內過量的游離血紅蛋白出現,減少輸注后縮血管效應引起的高血壓現象和胃腸道反應;另一方面,結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激反應。?該新型攜氧納米粒子體內的代謝方式為納米粒子崩解后,結合珠蛋白/血紅蛋白復合物經網狀內皮系統清除,可大大減輕經腎臟排泄可能造成的腎損傷。?現有HBOCs類制品,特別是聚合血紅蛋白和包裹血紅蛋白,往往包含數量不等的血紅蛋白,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血紅蛋白并不能完全清除,這也是產生毒副作用的一大誘因。而本項目的攜氧納米粒子表面帶有數量可控的活性官能團,因此,可實現血紅蛋白的定點定量結合,得到分子量穩定的終產物。?現有的第三代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,出現大量游離血紅蛋白,有可能對機體造成很大的傷害。而本項目所述的新型攜氧納米粒子,血紅蛋白與結合珠蛋白形成了穩定的復合物或者血紅蛋白與高分子材料牢固結合,即使納米粒子分解之后,也不會產生大量游離血紅蛋白,因此可大大減少相關風險。該新型攜氧納米粒子可以凍干粉末的形式保存,保存期長,穩定性高,運輸方便,可滿足各種環境下的應急使用和臨床常規應用。?使用的高分子載體為聚乙二醇-聚酯類共聚物。聚乙二醇(PEG)由于其本身不帶電荷、水溶性、無免疫原性、可以防止材料表面生物污染、減少蛋白質吸附和細菌貼附、并且不易被免疫體系識別等、且它在體內能溶于組織液中,能被機體迅速排出體外而不產生任何毒副作用的特點,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狀內皮系統對納米粒子的吞噬和排異,延長粒子在血液中的循環時間。可生物降解且生物相容性良好的聚酯(聚己內酯/聚乳酸,PCL/PLA),無毒無刺激性,已經得到美國食品藥品監督管理局(FDA)的認證用于人體治療。
四川大學
2016-04-15