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一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒及其制备方法和在制备治疗急性肾损伤的药物中的应用技术

技术编号:44186741 阅读:8 留言:0更新日期:2025-02-06 18:27
本发明专利技术涉及纳米药物技术领域,具体涉及一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒及其制备方法和在制备治疗急性肾损伤的药物中的应用。一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒包括作为支架的牛血清白蛋白;牛血清白蛋白上吸附有二氢杨梅素;二氢杨梅素与三价铁离子螯合。本技术方案成功构建并合成了超小纳米粒,可有效地清除ROS和RNS、促进自噬和调节炎症。纳米粒在肾脏中迅速积累,表现出高清除率和出色的生物安全性,减轻了肾小管损伤。本技术方案可以解决现有技术的用于治疗急性肾损伤的天然黄酮类化合物化学不稳定、溶解度低、膜通透性差、生物利用度较差的技术问题,在调节炎症、重塑氧化应激环境和激活自噬的能力等方面,具有理想的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米药物,具体涉及一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒及其制备方法和在制备治疗急性肾损伤的药物中的应用


技术介绍

1、急性肾损伤(aki)是危重症患者常见且严重的并发症,以炎症性肾小管损伤和潜在的可逆性肾功能下降为特征。流行病学研究表明,aki影响10-15%的住院患者和高达50%的重症监护病房患者。临床上,aki以肾功能突然下降为特征,表现为肾小球滤过率降低和血中含氮废物水平升高。aki的有效早期管理包括避免使用肾毒性药物、提供支持性治疗以及实施预防和处理并发症的策略。由于目前尚未批准对aki管理具有全面、协同和多方面益处的药物疗法,导致aki的发病率和死亡率持续较高,这凸显出迫切需要有效的治疗方案。

2、在急性肾损伤过程中,氧化应激微环境的形成以活性氧(ros)的异常过度产生为标志。这些ros与生物分子相互作用,引起氧化应激、急性肾损伤和肾功能障碍。活性物质和抗氧化防御之间的失衡触发了细胞凋亡、坏死和肾功能障碍。目前的治疗策略主要针对ros和活性氮(rns),如超氧自由基、羟自由基和氮自由基的清除。此外,ros的过度产生会导致细胞核和线粒体损伤,是激活nlrp3等炎症小体、导致细胞凋亡的关键因素。大量研究表明,清除ros可以恢复氧化应激微环境的稳态,减轻炎症,抑制细胞凋亡。然而,ros诱导的对线粒体和细胞核等细胞器的损伤持续存在,而且仅靠ros清除剂通常不足以迅速完全修复和恢复细胞内环境稳态。

3、自噬是一个受到严格调控的过程,对于维持基本的代谢功能至关重要。自噬有助于清除受损或有害成分,促进分解代谢和循环利用,从而维持细胞内动态稳态。在正常情况下,所有类型的细胞都表现出低水平的自噬。既往研究表明,sirt1(sirtuin 1)、pi3k(phosphoinositide 3-kinase)、mapk(mitogen-activated protein kinase)等多条信号通路可激活自噬通路。增强的细胞自噬不仅可以降解氧化损伤的蛋白质,还可以清除产生ros的细胞器,如线粒体和过氧化物酶体,从而减轻氧化应激,防止ros介导的细胞损伤。因此,自噬可以有效地用于清除ros,减轻各种形式的细胞损伤,并维持内环境稳态。然而,目前仅有少数临床药物通过同时促进ros清除和增强自噬来减轻aki诱导的损伤。

4、天然黄酮类化合物,包括二氢杨梅素(dmy)、槲皮素、山奈酚和柚皮素,具有一系列有益的生理和生化作用。其中,dmy以其强大的抗氧化和抗炎特性而闻名,有助于降低神经和心血管疾病以及其他自由基相关炎症条件的发生率。值得注意的是,dmy可能通过sirt1-lc3通路刺激细胞自噬,从而维持细胞稳态。尽管这些天然黄酮类化合物具有潜在的益处,但由于化学不稳定、溶解度低、膜通透性差,生物利用度较差,严重限制了其临床应用。如何构建一种有效的负载天然黄酮类化合物的纳米药物呈递系统,充分发挥包括dmy在内的天然黄酮类化合物的抗氧化、抗炎和促进自噬的效果,是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术意在提供一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,以解决现有技术的用于治疗急性肾损伤的天然黄酮类化合物化学不稳定、溶解度低、膜通透性差、生物利用度较差的技术问题。

2、为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,包括作为支架的牛血清白蛋白;牛血清白蛋白上吸附有二氢杨梅素;二氢杨梅素与三价铁离子螯合。

4、进一步,所述三价铁离子由六水合氯化铁提供。

5、进一步,牛血清白蛋白、二氢杨梅素和六水合氯化铁的质量比为5-10:30-50:10-15。

6、进一步,其粒径为6.92±2.57nm,表面电位为-6.3mv。

7、本技术方案还提供了一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,在搅拌条件下,将二氢杨梅素溶液滴加到牛血清白蛋白溶液中;经反应后,再滴加氯化铁溶液;再经搅拌培养和超滤后,获得df@bsa纳米粒。

8、进一步,牛血清白蛋白溶液的浓度为0.5-1mg/ml;二氢杨梅素溶液的浓度为30-50mg/ml,溶剂为二甲基亚砜;氯化铁溶液的浓度为2-15mg/ml。

9、进一步,将二氢杨梅素溶液滴加到牛血清白蛋白溶液中,反应时间为60min。

10、进一步,滴加氯化铁溶液后,搅拌培养的时间为12-14h、转速为800-1000转/分。

11、本技术方案还提供了一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒在制备治疗急性肾损伤的药物中的应用。

12、本技术方案的原理在于:

13、本技术方案成功构建并合成了超小df@bsa纳米粒(纳米酶),显示出模拟过氧化物歧化酶(sod)、过氧化氢酶(cat)和horac活性的良好能力。这些纳米酶有效地清除ros和rns,并在体外显示出显着的保护作用,包括促进自噬和调节炎症。在体内,df@bsa纳米酶在肾脏中迅速积累,表现出高清除率和出色的生物安全性。这些纳米酶增强了肾功能,减轻了肾小管损伤,并促进了自噬。总体而言,df@bsa调节炎症、重塑氧化应激环境和激活自噬的能力使其成为抗炎治疗的绝佳候选者。

14、更具体地,df@bsa通过纳米化二氢杨梅素(dmy),在体内体外高效清除活性氧,并且促进自噬维护细胞稳态。并且,通过肾小管巨蛋白的吞噬作用,bsa可以优秀靶向肾脏并且在肾脏停留。因其合成的超小直径的纳米酶可以在肾脏被有效清除,并且不产生主要器官代谢毒性。三价铁离子由于螯合能力强,可以与天然黄酮类化合物自组装成纳米颗粒。这种方法不仅改善了化合物的水溶性和安全性,而且解决了关键问题,提高了天然黄酮类化合物的生物利用度。本方案利用简单有效的配位和自组装策略成功地合成了超小fe3+-配位(dmy)纳米粒子。使用牛血清白蛋白(bsa)作为纳米酶支架,具有良好的生物相容性(安全性)和水溶性。水溶性差的dmy成功吸附到bsa表面,促进dmy在bsa水溶液中的分散。dmy与三价铁离子螯合,实现自组装,形成bsa包裹的fe3+-dmy纳米颗粒df@bsa。df@bsa纳米酶能够通过清除ros、抑制凋亡,重塑氧化应激微环境,同时激活自噬,促进细胞修复。一方面,可以观察到df@bsa以剂量依赖的方式抑制nlrp3炎症小体的激活,这与asc斑点形成减少、caspase-1切割减少和各种炎症因子水平降低有关。另一方面,df@bsa通过上调sirt1的表达,增强lc3的表达,增加自噬体的形成来增加炎症细胞的自噬活性。此外,df@bsa纳米酶上调抗凋亡蛋白b淋巴细胞瘤-2(bcl-2),抑制凋亡相关蛋白bcl-2相关蛋白(bax)。本方案的纳米粒为急性肾损伤提供了一种新的治疗策略,即使用多功能纳米颗粒来调节氧化应激微环境和诱导自噬。本方案可以提升下一代纳米药物治疗氧化应激相关疾病的潜力,并为aki的治疗铺平道路。

15、本技术方案的有益效果在于:

16、现在的临床实践中,早期aki管本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:包括作为支架的牛血清白蛋白;牛血清白蛋白上吸附有二氢杨梅素;二氢杨梅素与三价铁离子螯合。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:所述三价铁离子由六水合氯化铁提供。

3.根据权利要求2所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:牛血清白蛋白、二氢杨梅素和六水合氯化铁的质量比为5-10:30-50:10-15。

4.根据权利要求3所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:其粒径为6.92±2.57nm,表面电位为-6.3mV。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,其特征在于:在搅拌条件下,将二氢杨梅素溶液滴加到牛血清白蛋白溶液中;经反应后,再滴加氯化铁溶液;再经搅拌培养和超滤后,获得DF@BSA纳米粒。

6.根据权利要求5所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,其特征在于:牛血清白蛋白溶液的浓度为0.5-1mg/mL;二氢杨梅素溶液的浓度为30-50mg/mL,溶剂为二甲基亚砜;氯化铁溶液的浓度为2-15mg/mL。

7.根据权利要求6所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,其特征在于:将二氢杨梅素溶液滴加到牛血清白蛋白溶液中,反应时间为60-90min。

8.根据权利要求7所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,其特征在于:滴加氯化铁溶液后,搅拌培养的时间为12-14h、转速为800-1000转/分。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒在制备治疗急性肾损伤的药物中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:包括作为支架的牛血清白蛋白;牛血清白蛋白上吸附有二氢杨梅素;二氢杨梅素与三价铁离子螯合。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:所述三价铁离子由六水合氯化铁提供。

3.根据权利要求2所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:牛血清白蛋白、二氢杨梅素和六水合氯化铁的质量比为5-10:30-50:10-15。

4.根据权利要求3所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒,其特征在于:其粒径为6.92±2.57nm,表面电位为-6.3mv。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种具有抗炎和自噬激活功能的纳米粒的制备方法,其特征在于:在搅拌条件下,将二氢杨梅素溶液滴加到牛血清白蛋白溶液中;经反应后,再滴加氯化铁...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘云罗然然徐中胜张晨曦张泽宁
申请(专利权)人:重庆医科大学附属第二医院
类型:发明
国别省市:

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