肝素纳米粒在抑制新冠病毒感染中的应用

本发明属于医药领域，具体涉及一种肝素纳米粒在抑制新冠病毒感染中的应用。

背景技术：

1、covid-19在全世界的传播已经造成了巨大的医疗负担。截止2021年12 月16日，全球共有272,658,308例感染，5,348,977人死亡(https://www.worldometers.info/coronavirus/)。自第一个病例以来，世界各地都出现了新的突变体。这些突变体导致了covid-19的更高传播率，并诱发了疫苗的保护效率降低。因此，迫切需要一种能够阻止病毒感染的新方法。

2、病毒与病毒受体的结合是机体被感染的关键步骤，据此设计和制备抑制剂的策略，已在多种疾病的干预性治疗中得到验证。sars-cov-2上spike 蛋白被认为是抗covid-19的重要靶点。

3、目前尚无有关肝素及肝素纳米粒抗covid-19的报道。

技术实现思路

1、本发明提出了一种利用肝素纳米粒来中和sars-cov-2的治疗策略。

2、因此，本发明的一个目的是提供肝素纳米粒在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途。

3、本发明的另一个目的是提供肝素在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途。

4、根据一个方面，本发明提供了肝素纳米粒在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途。

5、在具体实施方式中，所述肝素纳米粒可以是粒径在10nm-1000nm之间的，以肝素为骨架的，或者以肝素进行表面修饰的微粒。例如肝素-plga纳米粒、肝素-壳聚糖纳米粒、肝素-金纳米粒、肝素-pll纳米粒等。优选地，所述肝素纳米粒可以是由生物可降解的壳聚糖搭载肝素的肝素纳米粒。更优选地，所述肝素可以是分子量为15000～19000da的高分子量肝素。还更优选地，所述壳聚糖的平均分子量为10kd～25kd。还更优选地，所述肝素纳米粒的粒径范围为200-400nm。

6、在具体实施方式中，所述肝素纳米粒可以是通过包括如下步骤的方法制备的肝素纳米粒：

7、s1，配制质量分数为1％-5％的醋酸水溶液；

8、s2，将壳聚糖加入到s1中得到的醋酸水溶液中，并使其充分溶解，用超纯水定容，并使壳聚糖的终浓度为5～15mg/ml，得到壳聚糖溶液；用超纯水将肝素配制成浓度为5～15mg/ml的溶液，得到肝素溶液；

9、s3，在搅拌下，将s2中得到的壳聚糖溶液与超纯水混合，继续搅拌(例如，3min～5min)，加入s2中得到的肝素溶液，继续搅拌(例如，12～24h)，获得由壳聚糖搭载肝素的肝素纳米粒，其中，所述壳聚糖溶液、所述超纯水、所述肝素溶液的体积比为1:(4～10):1，优选为1:8:1。

10、优选地，s3中，在500～1500rpm，特别是1000rpm的转速下搅拌。

11、在具体实施方式中，可以通过控制壳聚糖的浓度和肝素的浓度来控制肝素纳米粒的粒径。

12、在具体实施方式中，所述新冠病毒包括新冠病毒sars-cov-2及其突变株病毒，例如，为野生型sars-cov-2及其变种delta病毒和delta plus病毒。

13、根据另一个方面，本发明提供了肝素在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途，优选地，其中，所述肝素是分子量为15000～19000da的高分子量肝素。

14、本发明中，优选地，所述新冠病毒包括新冠病毒sars-cov-2及其突变株病毒，例如，为野生型sars-cov-2及其变种delta病毒和delta plus病毒。

15、本发明中，首先证明了细胞表面的肝素对病毒感染的作用，随后测试了低分子量和高分子量游离肝素抑制s蛋白与宿主细胞相互作用的效果。高分子量肝素在2μm的浓度下可抑制66.5％的s蛋白-宿主细胞相互作用，而低分子量肝素的效果较差，因此在之后的实验中，以高分子量肝素为对象，制备纳米颗粒。细胞实验结果显示，本发明的肝素纳米粒对野生型和变异株假病毒都有明显的中和能力。

16、由于肺部是人体对sars-cov-2最易感的器官，为了测试肝素纳米粒对病毒感染的抑制作用，将假病毒通过气管给药进入肺部组织，然后在30分钟后给予肝素纳米粒。结果证实本发明的肝素纳米粒的肺部给药可以在体内有效地抑制假病毒的感染能力。

17、此外，由于covid-19患者的肺部有大量的巨噬细胞，因此本发明研究了肝素纳米粒结合假病毒后，巨噬细胞对这一复合物的摄取情况。纳米粒有效地捕获了假病毒，并由于粒径的增加，促使巨噬细胞吞噬这一复合物，最终导致病毒在体内的清除。因此，本发明的肝素纳米粒可以成为抑制 sars-cov-2感染的有效治疗手段，并且对突变株也能发挥作用。

18、同时，急性呼吸窘迫综合征(ards)是新型冠状病毒肺炎(covid-19) 患者最重要的病理过程。凝血功能紊乱是covid-19患者的重要特征。由于肝素还具有抗凝、抗炎、抗氧化等多重作用，应用肝素预防和治疗covid-19 患者的血栓并发症已成为共识，对ards的治疗也是目前的热点。因此本发明的肝素纳米粒可能具有多重作用，在临床应用上有较大的潜力。

19、在上文中已经详细地描述了本发明，但是上述实施方式本质上仅是例示性，且并不欲限制本发明。此外，本文并不受前述现有技术或
技术实现要素：
或以下实施例中所描述的任何理论的限制。

20、除非另有明确说明，在整个申请文件中的数值范围包括其中的任何子范围和以其中给定值的最小子单位递增的任何数值。除非另有明确说明，在整个申请文件中的数值表示对包括与给定值的微小偏差以及具有大约所提及的值以及具有所提及的精确值的实施方案的范围的近似度量或限制。除了在详细描述最后提供的工作实施例之外，本申请文件(包括所附权利要求)中的参数(例如，数量或条件)的所有数值在所有情况下都应被理解为被术语“大约”修饰，不管“大约”是否实际出现在该数值之前。“大约”表示所述的数值允许稍微不精确(在该值上有一些接近精确；大约或合理地接近该值；近似)。如果“大约”提供的不精确性在本领域中没有以这个普通含义来理解，则本文所用的“大约”至少表示可以通过测量和使用这些参数的普通方法产生的变化。例如，“大约”可以包括小于或等于10％，小于或等于5％，小于或等于 4％，小于或等于3％，小于或等于2％，小于或等于1％或者小于或等于0.5％的变化。

技术特征：

1.肝素纳米粒在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途。

2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述肝素纳米粒是粒径在10nm-1000nm之间的，以肝素为骨架的，或者以肝素进行表面修饰的微粒，例如为肝素-plga纳米粒、肝素-壳聚糖纳米粒、肝素-金纳米粒、肝素-pll纳米粒。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其中，所述肝素纳米粒是由生物可降解的壳聚糖搭载肝素的肝素纳米粒。

4.根据权利要求3所述的用途，其中，所述肝素是分子量为15000～19000da的高分子量肝素，优选地，所述壳聚糖的平均分子量为10kd～25kd。

5.根据权利要求3所述的用途，其中，所述肝素纳米粒的粒径范围为200-400nm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用途，其中，所述肝素纳米粒是通过包括如下步骤的方法制备的肝素纳米粒：

7.根据权利要求6所述的用途，其中，s3中，在500～1500rpm，特别是1000rpm的转速下搅拌。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的用途，其中，所述新冠病毒包括新冠病毒sars-cov-2及其突变株病毒，例如，所述新冠病毒包括野生型sars-cov-2及其变种delta病毒和delta plus病毒。

9.肝素在制备抑制新冠病毒感染的药物中的用途，其中，所述肝素是分子量为15000～19000da的高分子量肝素。

10.根据权利要求9所述的用途，其中，所述新冠病毒包括新冠病毒sars-cov-2及其突变株病毒，例如，所述新冠病毒包括野生型sars-cov-2及其变种delta病毒和delta plus病毒。

技术总结
本发明提供了肝素纳米粒在抑制新冠病毒感染中的应用。本发明验证了肝素纳米粒可以和新冠病毒发生结合，能够阻断新冠病毒的体内外感染，并且增强巨噬细胞对病毒的清除能力。因此，本申请的肝素纳米粒在抑制新冠病毒感染方面潜力巨大。

技术研发人员：黄永焯,涂斌,王慧媛,施明杰
受保护的技术使用者：中国科学院上海药物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14