本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，更具體地說(shuō)，它涉及一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、急性呼吸窘迫綜合征(acuterespiratorydistresssyndrome，ards)是一種在臨床上十分常見的，嚴(yán)重危害患者生命健康的破壞性疾病。其臨床特征包括急性低氧血癥、呼吸衰竭和雙側(cè)肺浸潤(rùn)。盡管在肺保護(hù)通氣和液體管理方面已經(jīng)開發(fā)出先進(jìn)的技術(shù)，但是仍然沒有任何藥物被證明是ards特效藥。ards的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，但炎癥風(fēng)暴引起的肺損傷是最主要的發(fā)病機(jī)制之一。炎癥部位局部產(chǎn)生的大量活性氧(reactiveoxygenspecies，ros)，對(duì)蛋白質(zhì)、脂類、糖蛋白和dna等生物大分子造成嚴(yán)重的氧化應(yīng)激損傷，導(dǎo)致線粒體功能障礙、細(xì)胞死亡和炎癥細(xì)胞募集，破壞內(nèi)皮細(xì)胞屏障和肺泡上皮細(xì)胞屏障，進(jìn)而導(dǎo)致肺水腫，透明膜形成以及肺纖維化。眾所周知，ards的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)具有時(shí)空特異性。在疾病的初始階段，免疫細(xì)胞分泌大量ros和促炎細(xì)胞因子以抵抗病原體感染。在此過(guò)程中，血管通透性增加，然后血漿進(jìn)入間質(zhì)，炎癥大量擴(kuò)散和加劇。之后，不受控制的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)使得上皮細(xì)胞凋亡急劇增加，肺泡毛細(xì)血管屏障破壞性崩塌，同時(shí)伴隨大量含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)釋放，最終導(dǎo)致肺水腫，呼吸衰竭，甚至死亡。如何盡快清除大量的ros并緩解炎癥風(fēng)暴，以及隨后的修復(fù)肺泡-毛細(xì)血管屏障，是患者生存時(shí)間的關(guān)鍵因素，并為晚期綜合治療贏得機(jī)會(huì)。雖然此前在疾病特定階段的單一療法已顯示出一些效果，但個(gè)體差異和ards發(fā)病機(jī)制的序貫性仍在很大程度上影響了疾病的恢復(fù)。

2、nps抗氧化劑和納米工程藥物遞送系統(tǒng)(nano-engineereddrugdeliverysystems，ddss)已被證明可有效治療ards。然而，ards中至少有四個(gè)瓶頸限制了它們的治療效果。首先，很少有研究集中在對(duì)ards治療至關(guān)重要的初始和進(jìn)展階段的序貫治療上。抗氧化藥和增殖藥的共同遞送導(dǎo)致功效不佳，因?yàn)樗鼈儜?yīng)該在不同的時(shí)期起作用。其次，ards后的病理生理改變因患者而異，這需要在調(diào)節(jié)炎癥風(fēng)暴后根據(jù)按需策略精確修復(fù)肺泡-毛細(xì)血管屏障。最近的刺激響應(yīng)dds，包括ros和ph觸發(fā)系統(tǒng)仍然不如人意。因?yàn)樵黾拥难趸瘧?yīng)激和低ph分別是ards初始和晚期的病理特征。第三，雖受損但充滿水腫液的肺泡毛細(xì)血管屏障阻止了傳統(tǒng)的被動(dòng)滲透方法。最后，缺乏可以將上述功能整合到一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)中的納米材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm及其制備方法和應(yīng)用，該馬達(dá)具有清除活性氧、靶向能力、空心結(jié)構(gòu)、負(fù)載dhf等特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pmh-ceo-d@pm，所述新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm為中空介孔結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)分布均勻、形態(tài)規(guī)則的球形顆粒，流體動(dòng)力學(xué)直徑約為224nm。

3、本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm的制備方法，包括以下步驟：

4、s1：通過(guò)經(jīng)典的stober法制備二氧化硅nps；

5、s2：將制備的二氧化硅nps與乙酸鈰(iii)水合物混合制備h-ceo?nps；

6、s3：將pep-d溶于dmso和水的混合溶液中，反應(yīng)后收集載有pep-d的h-ceo，即h-ceo-d，除去未反應(yīng)的pep-d。

7、s4：通過(guò)反復(fù)凍融法提取pm。

8、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述s1具體包括以下步驟：

9、s11：將含有8.4ml?28-30wt％的氫氧化銨、280ml無(wú)水乙醇和56ml去離子水的混合溶液在室溫下攪拌0.5h；

10、s12：然后，在劇烈攪拌下將8mlteos快速加入混合物中反應(yīng)24h；

11、s13：通過(guò)以8000rpm離心15min收集產(chǎn)物，并用乙醇和水洗滌3次以備進(jìn)一步使用。

12、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述s2具體包括以下步驟：

13、s21：將3mg/ml二氧化硅nps水溶液和5mg/ml乙酸鈰(iii)水合物水溶液在100ml燒杯中混合在一起，攪拌0.5h以形成均相溶液；

14、s22：將混合物轉(zhuǎn)移到100ml聚四氟乙烯襯里的不銹鋼高壓釜中，并在160℃下加熱16h；通過(guò)離心5000rpm，10min收集產(chǎn)物，并用無(wú)水乙醇和水洗滌3次；隨后，通過(guò)與5mol/l的氫氧化鈉孵育2天來(lái)蝕刻多余的二氧化硅，并用去離子水洗滌3次以獲得h-ceo。

15、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述s3具體包括以下步驟：

16、s31：將pep-d溶于dmso和水的混合溶液中，其中dmso和水的比例為1：4，制成0-1mg/ml不同濃度的pep-d溶液；

17、s32：將h-ceo在室溫下與其混合并攪拌反應(yīng)；24h后，通過(guò)用去離子水反復(fù)離心3次，每次以5000rpm離心10min，收集載有pep-d的h-ceo，即h-ceo-d，除去未反應(yīng)的pep-d。

18、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述s4包括以下步驟：

19、s41：將混合蛋白酶抑制劑片溶于pbs中，制成蛋白酶抑制劑緩沖液；

20、s42：將新鮮的sd大鼠血小板以1ml/管分裝后，800×g離心20min后，棄上清，將沉淀用s41制成的混合蛋白酶抑制劑緩沖液重懸；

21、s43：將s42重懸得到的懸液在-80℃下冷凍30min，室溫解凍后，5000×g離心5min，棄上清，沉淀繼續(xù)用混合蛋白酶抑制劑緩沖液重懸；

22、s44：重復(fù)s42-s41三遍，收集離心純化后的血小板膜囊泡與h-ceo-d混合，使用avanti微型擠出機(jī)，通過(guò)200nm聚碳酸酯膜擠出上述血小板膜囊泡與h-ceo-d混合物以產(chǎn)生最終產(chǎn)物。

23、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm納米馬達(dá)在生理h2o2溶液中進(jìn)行自驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式。

24、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm通過(guò)響應(yīng)性釋放藥物以達(dá)到治療目的。

25、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm通過(guò)高效清除ros，促進(jìn)肺泡細(xì)胞再生和肺泡毛細(xì)血管屏障的修復(fù)達(dá)到治療目的。

26、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm通過(guò)靶向肺組織，序貫性的清除ros，促進(jìn)肺泡細(xì)胞再生，修復(fù)肺泡毛細(xì)血管屏障進(jìn)而達(dá)到有效的治療ards。

27、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm通過(guò)抑制tnf信號(hào)通路，降低肺組織的炎癥。

28、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，所述h-ceo-d@pm通過(guò)激活ras信號(hào)通路，促進(jìn)肺泡細(xì)胞的增殖與再生，修復(fù)肺泡毛細(xì)血管屏障進(jìn)而有效的治療ards。

29、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種新型的h2o2驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)h-ceo-d@pm在制備治療急性呼吸窘迫綜合征藥物中的應(yīng)用，藥物的給藥途徑包括靜脈全身給藥、吸入給藥及口服給藥。

30、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

31、(1)本發(fā)明根據(jù)構(gòu)建原理成功制備出了h-ceo-d@pm，并進(jìn)行了表征。h-ceo-d@pm顯示出廣譜高效的ros清除能力，具有生理h2o2濃度下的自擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)行為還能夠響應(yīng)性釋放。

32、(2)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，h-ceo-d@pm能夠有效清除ros，促進(jìn)肺泡細(xì)胞再生和體外模擬的肺泡毛細(xì)血管屏障的修復(fù)。

33、(3)體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，h-ceo-d@pm能夠靶向肺組織，序貫性的清除ros，促進(jìn)肺泡細(xì)胞再生，修復(fù)肺泡毛細(xì)血管屏障進(jìn)而達(dá)到有效的治療ards。

34、(4)h-ceo-d@pm在體內(nèi)體外均具有良好的生物安全性。