[发明专利]一种血红蛋白类携氧纳米凝胶及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种血红蛋白类携氧纳米凝胶，它是聚乙二醇‑聚乙烯亚胺嵌段共聚物与血红蛋白的共价结合物经交联形成的纳米水凝胶，其中，血红蛋白上连接有结合珠蛋白；所述的聚乙二醇‑聚乙烯亚胺嵌段共聚物中，聚乙烯亚胺嵌段上含有接枝基团。本发明还公开了前述血红蛋白类携氧纳米凝胶的制备方法和用途。本发明血红蛋白类携氧纳米凝胶对血管内皮细胞的毒性低，可克服现有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。

技术领域

本发明涉及一种血红蛋白类携氧纳米凝胶及其制备方法和用途。

背景技术

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，传统输血还有很多弊端。例如，其血源单一，主要靠献血，而且由于人类血型复杂，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。而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。此外，血红蛋白缺少了红细胞内还原酶系统的作用，会很容易氧化成高铁血红蛋白(MetHb)，失去携氧能力并产生自由基，造成机体氧化应激损伤。因此，需要对血红蛋白进行必要的修饰或处理，由此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。通过对血红蛋白进行修饰，调整血红蛋白的有效分子半径，同时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，形成安全、有效的血液代用品。从理论上讲，1)HBOCs类制品无免疫原性，无传染性病毒污染，体积远小于正常的红细胞，普通血细胞无法通过微毛细血管，而HBOCs可以自由通过，对机体灌注和氧供会更加充分；2)具有良好的携氧释氧能力，且能够通过2,3-DPG的类似物调节修饰。此外，其P50值，Bohr效应，Hill系数等都与生理状态下全血类似，能更好地满足器官组织的氧供需平衡；3)HBOCs分子量远低于正常红细胞，因此黏度较低，也有利于组织灌注；4)HBOCs制品一般保存期限为1-2年，远长于成人全血。