[发明专利]一种基于纳米粒子-血红蛋白的人造血红细胞的制备方法

说明书

本发明属于医学生物材料领域，尤其涉及一种基于纳米粒子‑血红蛋白的人造血红细胞的制备方法。所述方法包括如下步骤：(S1)将1,3,5‑苯三甲酸TMA与铜离子在反应溶剂中回流反应，制备得到粗纳米材料，反应温度是50‑120℃，反应时间为5‑24小时；(S2)经分离和提纯后得到纳米材料III，纳米材料III经干燥后得到纳米粒子HKUST‑1；(S3)纳米粒子HKUST‑1与血红蛋白利用缩合剂在缓冲盐溶液中进行缩合反应，得到粗人造血红细胞；(S4)分离和提纯后得到人造血红细胞I。本发明反应条件温和，简便；产物收率高、成本低；反应所用试剂价格不高且容易获得；同时，本发明极大地提高了人造血红细胞的储氧量。

技术领域

本发明属医学生物材料领域，尤其涉及一种基于纳米粒子-血红蛋白的人造血红细胞的制备方法。

背景技术

血液是人体的重要组成，可以运输氧气、营养物质，排泄二氧化碳和及代谢产物等。血液的缺失会造成人体的重大伤害，甚至死亡。新鲜血液只能保存21 到38天，在输入人体之前，还需要检验血液是否含有艾滋、乙肝等病毒，确定血型是否与被输入者血型相配。因为没有及时输血，许多人在战场上、急救室里、灾难中因为失血过多而死。输血是外科手术和内科治疗严重贫血等疾病的重要方法，也是战场救护和自然灾害中急救创伤病人的有效措施。

随着医学的发展，输血在临床上的应用日渐广泛，但是,常规输血存在以下常见的缺点：(1)易感染和传播艾滋病、乙肝、丙肝、西尼罗河病毒等血源性疾病；(2)存在血型不合的风险,使用前需要耗时进行交叉配型；(3)红细胞储存期短, 容易发生血液理化性质和生物学特性的变化；(4)血源紧张；(5)溶血反应等。目前临床上使用血浆替代品作为血液代用品，但大部分仅具血液扩容作用，并无携氧、供氧能力。此外，在一些特殊的地方，比如高原、潜水及外太空等高需氧环境下，对血细胞的储氧量提出一定的要求。因此开发制备简易、安全、易用、高效的血液代用品是国际科学界和产业界的研发热点。

血液是由血浆和悬浮于血浆中的血红细胞组成，是维持生理活动和抵御外部致病因素的重要组成成分。20世纪60年代开始，各国科学家从高分子化合物和血红蛋白两方面研究具有载氧功能的血液代用品(Lesley K,2001,Proc(BaylUniv Med Cent),14(2),158-161)。血红蛋白类氧载体(hemoglobin based oxygen carrier, HBOC)血代用品具有扩充血容量和类似红细胞的载氧/释氧功能，体内代谢较快，可及时从体内排出，使机体尽快恢复正常生理微环境等优点，作为新一代血液代用品备受关注，成为开发的热点。血红蛋白类氧载体构思的出发点是模拟生理状态，将血红蛋白与血液环境利用微囊隔离开来，实现模拟红细胞的目的。现有的微囊制备技术具有降解难、生物兼容性差等缺点，其包裹的血红蛋白本身只能携带四当量的氧气，且大多呈无序组合，极大的限制了其携氧能力，因此，难以实现在临床上的应用。

Li Duan等报道了(ACS Nano,2012,6897-6904)以纳米碳酸钙为模版，亲水聚乙二醇(PEG)为外壳包裹血红蛋白构成人工血红细胞。此法均一性较好，亲水性好。然而，此法反应步骤较繁琐，载氧量低，使其应用受到限制。

Yu Xiong等报道了(ACS Nano,2013,7,7454-7461)以碳酸锰为模版，参杂血红蛋白和人血清清蛋白形成人工血红细胞。利用人血清清蛋白能进一步降低免疫原性，使其具备更低的毒性。但是，此法反应步骤较繁琐，载氧量低等缺点也限制了其应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于纳米粒子-血红蛋白的人造血红细胞的制备方法，用以克服现有技术中的血红蛋白类氧载体合成步骤繁琐、储氧能力不足、生物兼容性差等的缺点。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于纳米粒子-血红蛋白的人造血红细胞的制备方法，所述方法包括如下步骤：