一种改进的钌锰纳米片及其制备方法和用途

本发明属于生物医药领域，涉及一种改进的钌锰纳米片的制备方法和用途。

背景技术：

1、心血管疾病仍然是导致人类死亡的主要原因，全球每年死于心血管疾病的人数占比达31.5％，而且约有740万例死亡与心肌梗死相关。冠状动脉狭窄或闭塞引起心脏冠状动脉血流供应受限，造成心肌受损和急性心肌梗死。目前，及时行心脏再灌注仍被认为是拯救急性心肌梗死的主要手段，在临床治疗上，常用药物或血运重建术来恢复心肌缺血部位的冠状动脉血流。然而，缺血心肌在获得血流再灌注时，会导致缺血再灌注损伤，因而限制了再灌注治疗的疗效，甚至增加心衰的风险。遗憾的是，目前仍然没有有效的治疗心肌缺血再灌注损伤的方法。

2、心肌缺血再灌注损伤的发生是一个由多因素和多种机制介导的复杂过程；氧化应激和炎症反应是引发心肌缺血再灌注损伤的重要病理学机制。在心脏再灌注发生时，线粒体电子传递链产生大量的活性氧自由基(ros)，导致线粒体损伤，接着，细胞色素c从线粒体上释放出来，激活半胱天冬酶，进一步诱导心肌细胞凋亡。在ros氧化损伤的作用下，受损的心肌细胞可释放大量炎症因子，从而加剧炎症反应和促进中性粒细胞向心脏募集。侵入心肌组织的中性粒细胞在炎症因子刺激下被激活，然后通过释放蛋白酶、产生ros和分泌炎症因子进一步加重心肌损伤。然而，由于小分子药物在治疗心肌缺血再灌注损伤过程中存在半衰期短、稳定性差、生物利用度低以及不良临床反应，严重限制了这些药物的疗效和应用。如药物环孢素a，虽然可以通过抑制线粒体通透性转换孔的开放，阻碍钙离子内流，起到保护线粒体作用，但三期临床试验证实环孢素a并不能减轻心肌缺血再灌注损伤。美托洛尔可以通过减轻中性粒细胞介导的微血管栓塞给心脏提供保护作用，但遗憾的是，三期临床试验也并未显示美托洛尔可以有效减轻心肌缺血再灌注损伤。因此，迫切需要寻找治疗心肌缺血再灌注损伤的有效方法和药物。

3、从上述心肌缺血再灌注损伤的发病机制可以发现，在再灌注过程中产生的大量ros可以造成细胞线粒体和心肌损伤，引发炎症级联反应，并促进中性粒细胞侵入再灌注区心肌，进一步加重心肌损伤。因此，通过消除心脏再灌注发生时产生的ros，可以减轻心肌细胞氧化应激，抑制下游的炎症级联反应和中性粒细胞的浸润，为治疗心肌缺血再灌注损伤提供思路。钌元素和锰元素具有良好的生物相容性，在生物医学成像领域具有广泛用途；又因为钌和锰具有多种价态，可以通过价态变化模拟生物酶功能，实现催化分解和消除ros。并且由于锰的引入可以调节钌的价态，而钌位点的钉扎效应可以维持催化反应的长期稳定性，使得其在ph通用条件下仍然具有高效催化反应活性，可以解决生物体液环境和细胞溶酶体等不同ph条件进行催化反应的难题。此外，纳米材料的拓扑构型可以改善其催化性能，在多相催化中，雪花样形貌的纳米材料与底物有较大的接触表面积，可以其提高催化效率。因此，通过调节纳米药物自身的拓扑结构来改善其催化性能，利用拓扑催化原理指导对心肌缺血再灌注损伤的治疗。

4、但目前，钌和锰纳米材料的制备采用的是高温油相法，使得纳米材料自身具有很强的疏水性，难以在水溶液中分散，无法应用于生物体内。磷脂是一种具有良好生物相容性的两性分子，一端为含氮或磷基团的亲水端，另一端为脂肪酸链构成的疏水尾；利用磷脂包覆钌锰纳米材料，磷脂的亲水端朝外，与水溶液接触，疏水尾朝里，与钌锰纳米材料接触，可以改善钌锰纳米材料的亲水性，使其在水溶液中具有良好的分散性，为钌锰纳米材料应用于治疗心肌缺血再灌注损伤的临床转化提供帮助。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种改进的钌锰纳米片(rumnbnsp)及其制备方法和用途，所述的这种改进的钌锰纳米片及其制备方法和用途要解决现有技术中的药物对于心肌缺血再灌注损伤的治疗效果不佳的技术问题。

2、本发明提供了一种改进的钌锰纳米片，钌锰纳米片的外周包覆有磷脂。

3、本发明还提供了上述改进的钌锰纳米片的制备方法，包括如下步骤：

4、s1)将十二羰基三钌、十羰基二锰和水杨酸固体粉末混合，溶解在油胺中，在保护气氛下加热，得到初始雪花样形貌的钌锰纳米片产物，冷却到室温后，用环己烷和无水乙醇

5、混合液洗涤，离心收集产物；

6、s2)将步骤1)得到的产物与磷脂分散在有机溶剂中，然后除去有机溶剂，加入超纯水，

7、进行超声振荡，用等渗液体洗涤，离心收集终产物得到磷脂包覆的钌锰纳米材料。

8、进一步的，所述s1)中的十二羰基三钌、十羰基二锰与水杨酸的质量比为8:(1～3):10。所述油胺的纯度为70％～90％；且加入的油胺液体量使水杨酸浓度维持在1mg ml-1～4mg ml-1；

9、所述的保护气氛使用的气体为氩气或者氮气，所述的环己烷和无水乙醇混合液体积比为1:(1～3)，所述洗涤次数为2～4次，所述的离心收集所需离心转速为8000g～12000g，时间为5min～15min，温度设置为24℃～26℃。

10、进一步的，所述s2)中的磷脂为二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱、卵磷脂、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-甲氧基聚乙二醇、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-氨基聚乙二醇、以及二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-羧基聚乙二醇中的任意一种或者两种以上的组合，所述的聚乙二醇分子量为1000da～5000da，所述的有机溶剂为氯仿或者二氯甲烷，且加入的有机溶剂液体量使钌锰纳米片与磷脂在有机溶剂中的质量百分比浓度比值为1:(2～4)，所述的超声振荡为连续式超声振荡，功率为60w～180w，时间为10min～20min，所述的等渗液体为生理盐水或者pbs溶液，所述洗涤的次数为2～4次，所述的离心收集所需离心转速为8000g～12000g，时间为5min～15min，温度设置为24℃～26℃。

11、本发明还提供了上述改进的钌锰纳米片在制备治疗心肌缺血再灌注损伤的有药物中的应用。

12、本发明还提供了上述改进的钌锰纳米片在制备拓扑催化剂中的应用。

13、本发明提供了雪花样形貌的rumn bnsp药剂的制备方法，阐明了这种纳米片药剂具有拓扑催化功能，可以消除心肌缺血再灌注过程中产生的过量ros，并且可以抑制心脏再灌注区炎症因子的释放和中性粒细胞的侵入。本发明详细阐述并论证了雪花样形貌的rumnbnsp药剂治疗心肌缺血再灌注损伤的生物学机制，为有效治疗心肌缺血再灌注损伤提供了一种新型纳米片药剂。

14、本发明和已有技术相比，其技术效果是积极和明显的。本发明提供了一种雪花样形貌的rumn bnsp药剂的制备方法，由于锰的引入可以调控钌的价态，维持钌位点的钉扎效应，可以实现其在生物体液环境和细胞溶酶体等不同ph条件进行催化消除ros功能，并且其具有雪花样拓扑形貌，可以提供与底物ros更大的接触反应面积，现通过调控拓扑形貌提高催化反应效率，通过高效消除ros，抑制炎症因子释放和中性粒细胞侵入，实现对心肌缺血再灌注损伤的治疗。

技术特征：

1.一种改进的钌锰纳米片，其特征在于，钌锰纳米片的外周包覆有磷脂。

2.权利要求1所述的一种改进的钌锰纳米片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种改进的钌锰纳米片的制备方法，其特征在于，所述s1)中的十二羰基三钌、十羰基二锰与水杨酸的质量比为8:(1～3):10。所述油胺的纯度为70％～90％；且加入的油胺液体量使水杨酸浓度维持在1mg ml-1～4mg ml-1；

4.根据权利要求1所述的一种改进的钌锰纳米片的制备方法，其特征在于，所述s2)中的磷脂为二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱、卵磷脂、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-甲氧基聚乙二醇、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-氨基聚乙二醇、以及二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-羧基聚乙二醇中的任意一种或者两种以上的组合，所述的聚乙二醇分子量为1000da～5000da，所述的有机溶剂为氯仿或者二氯甲烷，且加入的有机溶剂液体量使钌锰纳米片与磷脂在有机溶剂中的质量百分比浓度比值为1:(2～4)，所述的超声振荡为连续式超声振荡，功率为60w～180w，时间为10min～20min，所述的等渗液体为生理盐水或者pbs溶液，所述洗涤的次数为2～4次，所述的离心收集所需离心转速为8000g～12000g，时间为5min～15min，温度设置为24℃～26℃。

5.权利要求4所述的一种改进的钌锰纳米片在制备治疗心肌缺血再灌注损伤的有药物中的应用。

6.权利要求4所述的一种改进的钌锰纳米片在制备拓扑催化剂中的应用。

技术总结
本发明提供了一种改进的钌锰纳米片，钌锰纳米片的外周包覆有磷脂。本发明还提供了上述改进的钌锰纳米片的制备方法，将十二羰基三钌、十羰基二锰和水杨酸固体粉末混合，溶解在油胺中，在保护气氛下加热，得到初始雪花样形貌的钌锰纳米片产物，冷却到室温后，用环己烷和无水乙醇混合液洗涤，离心收集产物；将得到的产物与磷脂分散在有机溶剂中，然后除去有机溶剂，加入超纯水，进行超声振荡，用等渗液体洗涤，离心得到磷脂包覆的钌锰纳米片。还提供了上述改进的钌锰纳米片在制备治疗心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用。本发明的钌锰纳米片可以实现催化消除ROS功能，抑制炎症因子释放和中性粒细胞侵入，从而实现对心肌缺血再灌注损伤的治疗目的。

技术研发人员：张波,莫新海
受保护的技术使用者：上海市东方医院（同济大学附属东方医院）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11