[发明专利]一种以分子簇为功能基的内毒素吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物分离和生物医学工程领域，特别涉及到一种用于内毒素血症治疗的以分子簇为功能基的内毒素吸附剂及其制备方法。

背景技术

内毒素，又称脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)，是革兰氏阴性菌细胞外膜的组成部分。在正常人体内，一定量的内毒素可被肝脏清除从而使血液中的内毒素含量保持在较低水平。如果肝功能严重受损或者内毒素的含量超过了肝脏的解毒能力，经肠道吸收的内毒素就可通过肝脏进入体内循环，形成内毒素血症，进而导致多种器官功能衰竭甚至死亡。据报道，美国每年至少有几十万人患有内毒素血症，其致死率可达40％-90％，日本每年死于内毒素血症的人数为3-5万人。因此，研制出能高效去除病人血液中过量内毒素的方法，对挽救内毒素血症患者的生命将有重大的现实意义。

迄今为止，针对内毒素的去除，已经有各种研究报道。目前研究较多的主要集中于抗内毒素药物的直接治疗去除以及血液净化疗法中的血液灌流去除。

抗内毒素药物主要包括：类脂A拮抗剂、多粘菌素B、抗内毒素蛋白及多肽以及内毒素抗体等。类脂A是LPS的毒性和生物活性中心，Loppbow等研究发现，其生物合成前体物质及无毒的类脂A衍生物均能拮抗LPS的毒性反应。多粘菌素B作为一种抗生素对内毒素有很强的结合能力，但其对中枢神经系统及肾脏有毒性作用，不能直接用药。Jian-Dong Ren等(JD Renet al.Int Immunopharmacol.2008 Jun；8(6)：775-81.Epub 2008 Feb 25.)合成了一种环肽(CRKPTFRRLKWKIKFKFKC，CLP-19)，借助正电荷氨基酸和环状结构来实现对带负电的内毒素的去除。小鼠实验表明内毒素血症的小鼠存活率为60-80％。US6395717B1公开了一种唾液酸及其聚合物对小鼠内毒素血症的治疗效果，小鼠存活率80％以上，且该药物与传统抗生素治疗相比，机体不会产生抗药性，安全性更高，但其与内毒素的作用机理尚不明确。

另外，研究表明磷脂复合物、脂质A类似物、藻类脂多糖等均对内毒素有不同程度的中和作用。以上这些均是针对内毒素分子中磷酸基的负电性或脂肪链的疏水性而设计的分子，但由于这些分子合成费用昂贵，因此离临床应用还有很长时间。

内毒素抗体主要包括抗内毒素的多克隆抗体、抗类脂A的单克隆抗体、抗内毒素结合蛋白抗体、抗内毒素受体CD14等。但这些抗体同样面临制备困难、成本高、具有细菌种属特异性、容易引起过敏反应且可能会在患者损伤的免疫系统中失去作用等问题。

血液净化疗法对于一些重大疑难病症有着独特的疗效，其中的血液灌流法由于其较低的费用而受到研究者的广泛关注。该疗法主要是基于吸附剂的特殊功能基分子与毒性分子的物理化学相互作用，通过吸附来清除血液中的有毒或致病物质，进而达到净化血液和治疗疾病的目的。传统的活性碳、大孔树脂类吸附剂对血液内毒素没有吸附选择性，且血液相容性较差，去除效果不明显。因此，新型高效的内毒素吸附剂的研制及临床应用迫在眉睫。

多粘菌素B由于其优良的抗菌性能，一直受到研究者的关注。为了解决直接用药存在的神经毒性和肾脏毒性问题，很多学者考虑将其固定在各种载体上制成不同种类的吸附材料。1994年Aoki等首次将多粘菌素B固定在纤维载体上用来治疗内毒素血症。日本Toray Industried Inc已将多粘菌素B固定到纤维上制成吸附载体-多粘菌素B纤维柱，且已经实现商品化生产(PMX-F，商品名Toraymyxin)。

南开大学(中国专利CN1493368A)公开了一种以琼脂糖为载体，经环氧活化、胺化、戊二醛交联后偶联多粘菌素B、α-聚赖氨酸(Mr＝10,000-40,000Da)等配基制得一系列用于血浆内毒素去除的吸附剂，血液相容性好，且去除效果较好。但是，该吸附剂合成步骤较多，且多粘菌素B配基价格较贵，一旦脱落将会对患者神经和肾脏造成潜在的危险。另外，有研究(D.Petsch，F.B.Anspach：Journal of Biotechnology 76(2000)97-119)表明多粘菌素B对BSA也会有20％左右的吸附。相对而言，α-聚赖氨酸虽然对BSA吸附较少，但其价格不菲(7,000RMB/g)。以上这些不足限制了多粘菌素B和α-聚赖氨酸作为配基的吸附剂在临床上的广泛应用。