新型普鲁士蓝纳米药物平台用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发

    专利2025-03-06  9


    本发明属于纳米药物,具体涉及一种新型普鲁士蓝纳米药物平台用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发。


    背景技术:

    1、血栓是指由不溶性纤维蛋白、活化的血小板、白细胞或红细胞组成的小血凝块,病理性血栓栓塞的发生可能导致缺血性组织损伤和器官衰竭,严重危害人体的生命健康。当前,溶栓治疗是病理性血栓栓塞的首选治疗方式,临床上主要通过使用纤溶药物如尿激酶(upa)将已形成的血栓溶解。但是,由于纤溶药物的循环半衰期短和血栓特异性有限,为了实现有效溶栓而被迫使用的高剂量药物容易导致全身出血的副作用(t.mei,etal.biomaterials,2019,1878-5905)。此外,纤溶药物的血栓渗透性不足,可能因无法完全溶解血栓,而引起血栓复发。上述问题都严重阻碍了血栓疾病的临床治疗,鉴于血栓性疾病的高发病率和死亡率,合理设计具有高效和安全性的新治疗策略成为抗血栓治疗的高度优先事项。

    2、随着生物纳米技术的蓬勃发展,纳米给药系统在抗血栓药物传递方面显示出了显著的优势,包括:改善抗血栓药物的理化性质、延长体循环时间和降低脱靶出血风险等。此外,一些血栓穿透药物传递策略已引起人们的注意,光热疗法(ptt)在血栓治疗领域具有广阔的应用前景。普鲁士蓝是一种高生物安全性的无机纳米材料,结构易于调控。并且,普鲁士蓝有较强的过氧化氢酶(cat)活性,能够催化过量的过氧化氢(h2o2)转化为氧气(o2)。此外,普鲁士蓝在近红外区域能够吸收近红外光,并将光能转换为热能。这些特性赋予了普鲁士蓝在纳米给药领域的应用潜力。专利zl202110750731.8公开了一种纳米给药系统及其制备方法与应用,该方案以普鲁士蓝纳米粒子作为药物载体,普鲁士蓝的多孔结构、高比表面和孔径赋予了药物的高载荷,有效提高了药物的利用率,从而提高治疗效率。专利zl202210101291.8公开了一种普鲁士蓝纳米液滴,该方案制备的普鲁士蓝纳米液滴不仅实现光热溶栓治疗,还能够清除过量的活性氧(ros)以缓解氧化应激,有效缓解血栓炎症微环境。但是,这些药物和非药物的溶栓策略只处理血栓栓塞本身,而忽略了血栓复发的风险。例如,光热疗法的不完全溶栓有可能引起血栓的复发。

    3、为了解决溶栓不完全而引起血栓复发的问题,联合治疗在血栓治疗中显示出了显著的优势。研究发现,在血小板和内皮细胞表面表达的蛋白二硫异构酶(pdi)在促血栓形成中起着关键作用,芦丁(rutin)通过抑制pdi诱导的血小板聚集,显示出强大的抗血小板活性(luwang,etal.redoxbiology,2022,2213-2317)。基于此,本发明提供了一种用于快速光热溶栓、长效抑制血栓复发的普鲁士蓝纳米药物及其制备方法,该纳米药物以普鲁士蓝纳米粒子作为药物载体和光热剂,负载的rutin通过热致相变控制释放,并协同普鲁士蓝固有的抗氧化性抑制血栓复发。相较于传统的血栓治疗策略,本发明提供的普鲁士蓝纳米药物平台不仅能快速清除已形成的血栓,还能够长效抑制血栓的复发,为溶栓、预防一体化的治疗策略提供了新思路。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种新型普鲁士蓝纳米药物平台用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发。其中,提供了一种普鲁士蓝纳米药物平台,以普鲁士蓝装载抗血小板药物rutin,并以十六烷醇和油酸混合的相变材料、rgd肽进行修饰。首先,这种普鲁士蓝纳米药物平台具有出色的光热溶栓性能,能快速清除已形成的血栓。其次,该纳米药物平台具有热致相变性能,能实现可控释放rutin,有效抑制血小板聚集;再者,普鲁士蓝通过清除过量的h2o2,缓解氧化应激,协同药物作用长效抑制血栓复发。总的来说,本发明所提供的技术方案不仅有望实现溶栓、预防一体化的血栓治疗,更拓展了普鲁士蓝纳米粒子在心血管疾病治疗领域的应用潜力。

    2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

    3、一种新型普鲁士蓝纳米药物平台用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发,其特征在于,包括以下步骤:

    4、(1)将聚乙烯吡咯烷酮(pvp)粉末溶于盐酸(hcl)溶液,加入铁氰化钾(k3[fe(cn)6])粉末,混合搅拌0.5~2.0h至溶液呈黄色,得到溶液s1;

    5、(2)将溶液s1加热反应至溶液呈深蓝色,得到溶液s2;随后用去离子水、无水乙醇洗涤离心,去除上清液,得到沉淀,冷冻干燥得固体p1;

    6、(3)将固体p1、pvp按质量比(1~3):(2~10)混合,用hcl溶解,搅拌0.5~5.0h后得到溶液s3;随后将其转移至水热反应釜,反应后得到溶液s4;

    7、(4)将溶液s4离心去除溶剂,所得沉淀经去离子水、乙醇洗涤,冷冻干燥得到固体p2;

    8、(5)将芦丁(rutin)粉末用无水乙醇溶解得到溶液s5;

    9、(6)将固体p2分散于溶液s5,超声处理5~30min,常温避光搅拌12~36h后得到溶液s6;随后将溶液s6旋蒸除去溶剂,沉淀物用去离子水洗涤离心,冷冻干燥得到固体p3;

    10、(7)将十六烷醇、油酸按质量比(1~5):1混合,溶解于无水乙醇,超声混合30~90min,旋蒸后除去溶剂,干燥得到固体p4;

    11、(8)将固体p3、固体p4按质量比1:(1~7)混合,用乙醇溶解,加热搅拌,冰浴,去离子水洗涤离心,真空干燥得到固体p5;

    12、(9)将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(edc)、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)、精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(rgd)按质量比(1~3):(1~5):(1~3)混合后,加入磷酸盐缓冲溶液(pbs)溶解,在室温下搅拌3~12h,得到溶液s7;

    13、(10)将固体p5溶于去离子水中,依次加入无水乙醇、3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes)混合,搅拌10~24h,得到溶液s8;

    14、(11)将溶液s8旋蒸除去溶剂,残余物经去离子水洗涤,冷冻干燥得固体p6;

    15、(12)将固体p6、溶液s7混合搅拌1~5h,离心除去溶剂,用pbs洗涤,真空干燥,即可得到所述普鲁士蓝纳米药物平台。

    16、优选地,步骤(1)中,pvp的浓度为60.0~90.0mg/ml,k3[fe(cn)6]的浓度为2.0~6.0mg/ml,hcl的浓度为0.01~0.1mol/l,搅拌时间为0.5~2.0h。

    17、优选地,步骤(2)中,反应温度为60~100℃,反应时间为18~30h。

    18、优选地,步骤(3)中,固体p1与pvp的混合质量比为1:(2~10),hcl浓度为0.1~1mol/l,搅拌时间为0.5~5.0h;反应温度为100~160℃,反应时间为2.5~5.0h。

    19、优选地,步骤(5)中,rutin的浓度为0.25~4.0mg/ml。

    20、优选地,步骤(6)中,所述溶液中固体p2的浓度为0.25~4.0mg/ml,搅拌时间为12~36h。

    21、优选地,步骤(7)中,十六烷醇与油酸的混合质量比为(1~4):1,超声时间为30~60min。

    22、优选地,步骤(8)中,固体p3与固体p4的混合质量比为1:(1~7),加热温度为35~50℃,搅拌时间为10~60min。

    23、优选地,步骤(9)中,edc、nhs和rgd肽的混合质量比为1:1:(1~3),搅拌时间为3~12h;

    24、优选地,步骤(10)中,所述溶液中固体p5的浓度为0.5~2.0mg/ml,无水乙醇的用量按每制备40ml溶液s8使用15.0~25.0ml进行换算,aptes的用量按与乙醇的体积比1:(500~2000)进行换算,搅拌时间为10~24h。

    25、优选地,步骤(12)中,所述混合溶液中固体p6的浓度为0.5~3.0mg/ml,搅拌时间为1~5h。

    26、与现有技术相比,本发明的显著优点在于:

    27、本发明合成的普鲁士蓝纳米药物平台避免了常规纤溶药物的出血副作用,采用光热疗法进行溶栓治疗,能快速将已形成的血栓溶解。其次,热致相变使药物可控释放,在前期溶栓治疗后所释放的药物能更加作用到血栓深处,极大提高了药物利用率,有效抑制血小板聚集。更具有意义的是,普鲁士蓝固有的抗氧化性能,有效减少了因氧化应激而引起血栓复发的可能。因此,基于本发明所提供的普鲁士蓝纳米药物平台不仅能够快速光热溶栓,还能够长效抑制血栓复发。


    技术特征:

    1.一种用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发的新型普鲁士蓝纳米药物平台,其特征在于,所述纳米药物平台具体为以普鲁士蓝纳米粒子作为载体,负载芦丁药物,由十六烷醇、油酸混合制备的相变材料对纳米药物进行包封,并以rgd肽修饰。

    2.一种如权利要求1所述新型普鲁士蓝纳米药物平台的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的溶液s1中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为60.0~90.0 mg/ml,铁氰化钾粉末的浓度为2.0~6.0 mg/ml,盐酸的浓度为0.01~1 mol/l。

    4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的加热反应的反应温度是60~120°c,反应时间为12~36 h。

    5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的hcl浓度为0.1~1mol/l,搅拌时间为0.5~5.0 h,反应温度是100~160°c,反应时间为2.5~5.0 h。

    6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述的溶液s5中芦丁的浓度为0.1~4.0 mg/ml。

    7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(8)中所述的加热温度为35~80°c,搅拌时间为5~60 min。

    8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(10)中所述溶液中固体p5的浓度为0.5~4.0 mg/ml,无水乙醇的用量按每制备40 ml溶液s8使用15.0~25.0 ml进行换算,3−氨丙基三乙氧基硅烷混合的用量按与乙醇的体积比1:(500~2000)进行换算。

    9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(12)中所述混合溶液中固体p6的浓度为0.5~4.0 mg/ml,搅拌时间为1~5 h。


    技术总结
    本发明公开了一种新型普鲁士蓝纳米药物平台用于快速光热溶栓及长效抑制血栓复发。所述纳米药物平台具体为以普鲁士蓝纳米粒子作为药物载体,以芦丁作为抑制血小板聚集的抗血栓药物,以十六烷醇、油酸混合制备的相变材料纳米药物进行包封,并以RGD肽修饰表面。普鲁士蓝作为一种无机纳米材料,固有类过氧化氢酶(CAT)活性,并在近红外区域有良好的光吸收性。依赖RGD肽特异性结合活化血小板的能力,该纳米药物首先会靶向递送到血栓部位,在近红外光照射下,普鲁士蓝纳米粒子光热转换,产生热量使血栓溶解。同时,热致相变引起药物释放,药物协同普鲁士蓝的抗氧化作用长效抑制血栓复发。因此,本发明提供的普鲁士蓝纳米药物不仅能快速光热溶栓,还能够长效抑制血栓的复发,为抗血栓治疗策略提供了新思路。

    技术研发人员:张进,刘和平,阮任杰,杨黄浩
    受保护的技术使用者:福州大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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