技术详细介绍
本项目围绕设计具有pH/温度双敏感的溶栓药物载药纳米体系,实现药物双“开-关”式释放、降低亚低温溶栓后副作用和评估纳米体系对组织短期和长期安全性等科学问题进行研究。重点探索纳米复合结构的空间精确控制,研究最佳溶栓效应的纳米体系在体外实验以及动物实验中作用效果和机制。主要内容如下: (1)pH触发的靶向溶栓纳米制剂。 以pH敏感的亚胺键将尿激酶和氧化葡聚糖结合,并用RGD多肽进行修饰,制备了pH敏感的血栓靶向性蛋白-高分子键合物(uPA-Oxd)。凝胶电泳表明该uPA-Oxd键合物具有较好的抗酶水解能力。在生理pH下,uPA-Oxd键合物的活性被部分隐藏,且血栓部位的弱酸性环境能触发uPA-Oxd键合物释放出uPA,使其活性恢复。且RGD修饰的键合物能与血栓中血小板上活化的GPIIb/IIIa受体结合,使其具有较好的血栓靶向性和更好的溶栓性能。该uPA-Oxd键合物的能通过低pH值在血栓部位触发其溶栓能力,无需外源触发剂,对于降低溶栓药物尿激酶由于无靶向性需大量使用所引起的并发症具有积极意义。 (2)用于亚低温治疗的pH/温度双敏感溶栓纳米制剂。 以pH敏感的亚胺键和二硫键分别将PEG和温敏高分子与尿激酶键合,制备了pH/温度双敏感溶栓药物体系(uPA/PEG-PPG-PEG/PEG)。结果表明,uPA/PEG-PPG-PEG/PEG具有良好的pH/温度敏感性,且由于溶栓药物蛋白表面聚合物的空间阻碍作用,该纳米制剂具有较好的抗酶水解能力。且其活性能受温度和pH值双开关控制,即在正常体温及生理pH下(37 oC,pH 7.4),uPA/PEG-PPG-PEG/PEG的活性被部分隐藏,而在亚低温治疗条件(37 oC)下或弱酸性环境中,uPA/PEG-PPG-PEG/PEG的活性显示。该体系既能发挥uPA等溶栓药物的高效溶栓性又可克服对血栓无靶向性造成的危害,并有效缓解由于溶栓后期体内大量活性rtPA等溶栓药物造成的副作用,在发展新型靶向溶栓药物具有十分广阔的前景。 (3)尿激酶-碳量子点(uPA-CDs)纳米复合物用于早期血脑屏障损伤诊断 通过共价键连将碳量子点包在溶栓药物中,制备了尿激酶-碳量子点纳米复合物。该纳米复合物具有较低的毒性,良好的溶栓能力和较强的荧光。体外溶栓实验证明该纳米复合物具有显著的溶栓效能。其优异的荧光性能使其在多色发射细胞成像和体外生物成像中表现出色,间接体内荧光成像测试表明,该纳米复合物在短暂的大脑中动脉闭塞小鼠的大脑中具有显著的成像效果。脑外荧光成像显示,脑缺血可导致血脑屏障在一段时间内严重受损,在再灌注时引起颅内出血风险,因此,该策略在有效追踪早期血脑屏障损伤及进一步评估溶栓治疗后颅内出血风险方面具有良好的应用前景,也为观察早期缺血时血脑屏障损伤与溶栓后脑出血风险的相关性提供了新工具。
本项目围绕设计具有pH/温度双敏感的溶栓药物载药纳米体系,实现药物双“开-关”式释放、降低亚低温溶栓后副作用和评估纳米体系对组织短期和长期安全性等科学问题进行研究。重点探索纳米复合结构的空间精确控制,研究最佳溶栓效应的纳米体系在体外实验以及动物实验中作用效果和机制。主要内容如下: (1)pH触发的靶向溶栓纳米制剂。 以pH敏感的亚胺键将尿激酶和氧化葡聚糖结合,并用RGD多肽进行修饰,制备了pH敏感的血栓靶向性蛋白-高分子键合物(uPA-Oxd)。凝胶电泳表明该uPA-Oxd键合物具有较好的抗酶水解能力。在生理pH下,uPA-Oxd键合物的活性被部分隐藏,且血栓部位的弱酸性环境能触发uPA-Oxd键合物释放出uPA,使其活性恢复。且RGD修饰的键合物能与血栓中血小板上活化的GPIIb/IIIa受体结合,使其具有较好的血栓靶向性和更好的溶栓性能。该uPA-Oxd键合物的能通过低pH值在血栓部位触发其溶栓能力,无需外源触发剂,对于降低溶栓药物尿激酶由于无靶向性需大量使用所引起的并发症具有积极意义。 (2)用于亚低温治疗的pH/温度双敏感溶栓纳米制剂。 以pH敏感的亚胺键和二硫键分别将PEG和温敏高分子与尿激酶键合,制备了pH/温度双敏感溶栓药物体系(uPA/PEG-PPG-PEG/PEG)。结果表明,uPA/PEG-PPG-PEG/PEG具有良好的pH/温度敏感性,且由于溶栓药物蛋白表面聚合物的空间阻碍作用,该纳米制剂具有较好的抗酶水解能力。且其活性能受温度和pH值双开关控制,即在正常体温及生理pH下(37 oC,pH 7.4),uPA/PEG-PPG-PEG/PEG的活性被部分隐藏,而在亚低温治疗条件(37 oC)下或弱酸性环境中,uPA/PEG-PPG-PEG/PEG的活性显示。该体系既能发挥uPA等溶栓药物的高效溶栓性又可克服对血栓无靶向性造成的危害,并有效缓解由于溶栓后期体内大量活性rtPA等溶栓药物造成的副作用,在发展新型靶向溶栓药物具有十分广阔的前景。 (3)尿激酶-碳量子点(uPA-CDs)纳米复合物用于早期血脑屏障损伤诊断 通过共价键连将碳量子点包在溶栓药物中,制备了尿激酶-碳量子点纳米复合物。该纳米复合物具有较低的毒性,良好的溶栓能力和较强的荧光。体外溶栓实验证明该纳米复合物具有显著的溶栓效能。其优异的荧光性能使其在多色发射细胞成像和体外生物成像中表现出色,间接体内荧光成像测试表明,该纳米复合物在短暂的大脑中动脉闭塞小鼠的大脑中具有显著的成像效果。脑外荧光成像显示,脑缺血可导致血脑屏障在一段时间内严重受损,在再灌注时引起颅内出血风险,因此,该策略在有效追踪早期血脑屏障损伤及进一步评估溶栓治疗后颅内出血风险方面具有良好的应用前景,也为观察早期缺血时血脑屏障损伤与溶栓后脑出血风险的相关性提供了新工具。