一种自组装纳米酶的制备及其在心肌损伤修复中的应用

本发明属于生物医用材料领域，特别涉及一种自组装纳米酶的制备及其在心肌损伤修复中的应用。

背景技术：

1、缺血性心脏病通常源于冠状动脉狭窄或完全闭塞，从而引起急性心肌梗死。随后，引发过量的活性氧(ros)产生，导致核酸、蛋白质和脂质过氧化损伤、细胞内钙超载等，最终导致细胞死亡。此外，大量ros可刺激免疫细胞炎症因子的过表达，引起强烈炎症反应，损伤心肌组织及周围血管，阻碍新血管生成。因此，同时具有抗氧化、抗炎、促血管新生的治疗方法被认为是修复心肌损伤的最佳策略。现有单一药物，很难满足受损心肌组织修复的复杂要求。因此，有必要不断探索治疗心肌损伤的新型药物制剂。

2、针对心肌梗死微环境的复杂病理生理特征，开发具有抗氧化、抗炎、促血管等多重功能的药物制剂成为心肌损伤治疗的研究热点。其中，抗氧化功能是这类药物首当其冲的要求。为此，多种抗氧化剂被开发用于心肌损伤修复。然而，已报道的抗氧化制剂大多只含有单一的抗氧化剂，在抗氧化反应的多样性方面，存在一定局限性。基于损伤心肌修复的实际需求，研发具有多重抗氧化机制并兼有抗炎和促血管等功能的药物将成为一种最佳的心肌损伤治疗策略。然而，多种药物的联合使用，对其复合药物制剂的构建提出了更高的要求。

3、迄今为止，已开发了多种具有抗氧化、抗炎和/或促血管功能的心肌梗死损伤修复材料或药物制剂，但目前修复材料或药物制剂制备工艺较为复杂，难以通过多种机制或多种模式实现抗氧化功能。因此，开发一种制备工艺简单、条件温和、生物安全性高，且具有多重抗氧化机制、抗炎、促血管等功能的修复材料或药物制剂具有重要应用价值。

技术实现思路

1、本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种自组装纳米酶的制备方法。

2、本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的自组装纳米酶。

3、本发明的再一目的在于提供所述自组装纳米酶的应用。

4、本发明的目的通过下述技术方案实现：

5、一种自组装纳米酶的制备方法，包括如下步骤：

6、将精氨酸溶于水中，得到精氨酸溶液；接着将槲皮素溶解到精氨酸溶液中，得到混合溶液i；然后将硫辛酸加入到混合溶液i，在70±5℃条件下搅拌混合均匀，得到混合溶液ii；再将mncl2水溶液滴入到混合溶液ii中，搅拌混合均匀，得到精氨酸-槲皮素-硫辛酸-mn2+纳米酶，即所述自组装纳米酶。

7、所述的精氨酸优选为l-精氨酸。

8、所述的精氨酸、槲皮素、硫辛酸和mncl2的质量比为5～10：1～10：10～100：1～10；优选为10：10：100：1。

9、所述的水的用量为按每毫克精氨酸配比0.01～0.1ml水计算；优选为按每毫克精氨酸配比0.1ml水计算。

10、所述的70±5℃条件下搅拌的时间为30～60min；优选为30min。

11、所述的mncl2水溶液的浓度为1～10mg/ml；优选为10mg/ml。

12、一种自组装纳米酶，通过上述任一项所述的方法制备得到。

13、所述的自组装纳米酶在制备预防和/或治疗心肌损伤修复或心肌梗死损伤修复的产品中的应用。

14、所述的心肌损伤包括氧化应激引起的心机损伤。

15、所述的心肌梗死包括缺血性心脏病引起的急性心肌梗死等。

16、所述的自组装纳米酶具有抗氧化功能，能够抵抗h2o2诱导的氧化应激损伤，保护心肌细胞；能够增加vegf和fgf等的表达促进血管新生；能够诱导m0型巨噬细胞向m2型极化，具有抗炎功能；还能够有效抑制心室重构、改善心功能，表现出良好的心肌损伤治疗效果。

17、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

18、1、在本发明中，联合使用4种抗氧化药物(精氨酸、槲皮素、硫辛酸和mn2+)，在温和水相条件下，通过多种作用力的驱动，一步法自组装成多功能超级抗氧化纳米酶(精氨酸-槲皮素-硫辛酸-mn2+纳米酶)，这种绿色的纳米酶构建方式，适合大规模生产，具有显著的优势。

19、2、本发明中制备的自组装纳米酶具有天然抗氧化功能的内源性生物分子，其中，硫辛酸本身具有强大的抗氧化活性；mn2+参与锰超氧化物歧化酶(mn-sod)的构建，从而发挥抗氧化作用；槲皮素通过其多酚基团，发挥抗氧化功能，且槲皮素还具有显著的抗炎和抗焦亡功能。此外，通过刺激谷胱甘肽的合成、激活nrf2途径和内源性精氨酸/no途径，精氨酸具有抗氧化功能，且精氨酸可被一氧化氮合酶和ros催化成no，从而发挥促血管作用。因此，该自组装纳米酶不仅通过多种抗氧化机制而发挥强大的抗氧化功能，还具有抗炎和促血管作用，可用于心肌(梗死)损伤修复。

20、3、在本发明中的自组装纳米酶中，槲皮素是一种来源于植物的天然中药，精氨酸、硫辛酸和mn2+均为人体自身具有的内源性分子/离子。因此，该自组装纳米酶作为一种新型的复合药物制剂，没有引入额外的敷料或载体材料，避免了潜在的毒副作用，具有很好的生物安全性，能够加快临床转化。

技术特征：

1.一种自组装纳米酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：所述的精氨酸为l-精氨酸。

3.根据权利要求1所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的自组装纳米酶的制备方法，其特征在于：

8.一种自组装纳米酶，其特征在于：通过权利要求1～7任一项所述的方法制备得到。

9.权利要求8所述的自组装纳米酶在制备预防和/或治疗心肌损伤修复或心肌梗死损伤修复的产品中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种自组装纳米酶的制备及其在心肌损伤修复中的应用。该自组装纳米酶的制备方法包括如下步骤：将精氨酸溶于水中，得到精氨酸溶液；接着将槲皮素溶解到精氨酸溶液中，得到混合溶液I；然后将硫辛酸加入到混合溶液I，在70±5℃条件下搅拌混合均匀，得到混合溶液II；再将MnCl<subgt;2</subgt;水溶液滴入到混合溶液II中，搅拌混合均匀，得到精氨酸‑槲皮素‑硫辛酸‑Mn<supgt;2+</supgt;纳米酶，即所述自组装纳米酶。本发明制备的自组装纳米酶可以通过多种抗氧化机制而发挥抗氧化功能，还具有抗炎和促血管作用，可用于心肌梗死损伤修复。

技术研发人员：林检生,刘宗华,申蜜,李瑶琴,冯泰云
受保护的技术使用者：湖南中医药大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/21