靶向动脉易损斑块微环境的氧化铈-氧化锆及精氨

本发明属于生物医药，涉及治疗动脉粥样硬化或冠状动脉疾病的药物，具体涉及一种靶向动脉易损斑块微环境的氧化铈-氧化锆及精氨酸纳米复合药物及其制备和应用。背景技术：1、动脉粥样硬化(as)或冠状动脉疾病是最常见的心血管疾病(cvd)的形式，其主要成分是大动脉的脂质积累和炎症，最终可能导致其临床并发症、心肌梗死(mi)和卒中。作为一种进展缓慢的疾病，临床上显著的动脉粥样硬化主要发生在老年人身上，尽管在一些国家发病率下降，但仍然是全球死亡的主要原因。临床上最常用的一线药物包括他汀类药物和胆固醇吸收抑制剂(例如pcsk9抑制剂)，然而这些药物分布缺乏靶向性，经常伴有全身不良反应和潜在的危及生命的副作用。与此同时，目前的低密度脂蛋白疗法不能充分解决由潜在炎症引起的残余心血管风险，因此，动脉粥样硬化仍然是造成发病和死亡的主要原因。准确的诊断和有效的治疗仍然是as的高度紧迫和远未满足的需求。2、目前越来越多证据支持氧化应激是动脉粥样硬化的关键触发因素，血管的内皮细胞一旦损伤或过度凋亡，血管的通透性就会增强，低密度脂蛋白(ldl)随即渗入并积聚在内皮下，被脂氧合酶及反应性氧集团氧化成氧化的低密度脂蛋白(ox-ldl)。由于ldl的氧化修饰触发内皮细胞释放细胞间粘附分子、巨噬细胞趋化因子，致使单核细胞穿过血管内膜募集到被修饰的ldl，分化为巨噬细胞，利用清道夫受体sr-a1和cd36，巨噬细胞吞噬更多的ldl，进而发育成泡沫细胞，泡沫细胞发生程序性死亡或坏死，吸引更多的巨噬细胞前来吞噬清除，从而形成更大的斑块。与此同时，坏死的泡沫细胞释放大量的il-1β、tnf-α等炎症因子，大量的炎性因子增强临近细胞对凋亡小体的吞饮，进而达到激活临近细胞的目的，ldl的氧化产物本身就是潜在的促炎症因子，ox-ldl还可以进一步刺激产生许多促炎症细胞因子，循环促进氧化应激反应发生。3、同时衰老也是动脉粥样硬化的一项重要危险因素，当所有其他已知因素均得到控制，衰老仍是动脉粥样硬化的独立危险因素。衰老可以引起内皮型一氧化氮合酶表达减少、一氧化氮合成不足，导致血管内皮依赖性舒张功能障碍，同时衰老导致体内活性氧累积及炎性因子表达增加，使血管内皮细胞长期处于氧化应激和慢性炎症反应状态，引起血管内皮的损伤；这些因素均可导致血管内皮结构的变化和功能失调、内膜增厚、血管顺应性下降、血管硬化程度增加以及动脉血压的改变。4、以上反应可以产生级联放大的效应，进而引发动脉粥样硬化，因此抗氧化及抗衰老可以为颈动脉易损斑块的早期治疗提供有效的环境基础。5、氧化铈-氧化锆纳米酶作为一种新型的人工酶，具有稳定性高、催化活性高、成本低等独特的优点。由于其具有抗氧化剂的催化活性和自由基清除作用而被广泛用于氧化应激相关疾病。动脉粥样硬化微环境的特征之一就是自由基及活性氧的增多。研究表明在动脉粥样硬化的进展过程中最关键的一点为自由基的增多，其会使人体内胆固醇被自由基氧化，被氧化的胆固醇经过一连串的变化，形成泡沫细胞附着在血管壁上，日积月累后便会引起动脉粥样硬化。二氧化铈纳米颗粒存在于ce3+至ce4+离子中。ce3+通过氧化还原反应去除羟基(·oh)，通过刺激超氧化物歧化酶(sod)的活性去除超氧阴离子(·o2)，而ce4+通过刺激过氧化氢酶(cat)的活性去除过氧化氢(h2o2)。另外，通过掺杂zr4+不仅可以调节ce3+和ce4+的比例，还可以控制两种氧化态之间的转化率，可以在很低的剂量下有效地抑制ros。所以在斑块微环境中加入适量的氧化铈-氧化锆纳米酶可以高效的保护氧化应激造成的动脉粥样硬化。6、l-精氨酸是一种碱性氨基酸，在多种代谢产物的合成过程中起着重要的纽带作用。其中关键物质一氧化氮(no)合成减少是导致动脉粥样硬化加重的关键因素之一：一方面在动脉粥样硬化的进展过程中，血管内皮损伤是评估动脉粥样硬化早期最明显的指标，内皮细胞损伤使内皮型一氧化氮合酶减少，从而使一氧化氮(no)合成减少，导致血管内皮依赖性舒张功能障碍，从而引起衰老过程的发生；另一方面在斑块进展过程中，no合成减少使血管平滑肌收缩，血流量减少，脂肪等沉积物黏附于血管壁，使得血管壁增厚，增加血管堵塞的机会。所以，向动脉粥样硬化斑块微环境中补充碱性l-arg可以产生身体所需的no，以此来促进人体血液循环，保护血管平滑肌组织，从而保护内皮细胞，同时防止有害的血管收缩，起到抗衰老的作用。7、骨桥蛋白(opn)作为细胞外基质的重要分泌型酸性磷酸化糖蛋白，可由机体组织细胞合成、分泌，然后再通过巨噬细胞趋化作用，从而促进血管平滑肌细胞增殖，在泡沫巨噬细胞内高度表达，参与动脉粥样硬化发生、发展。在这一过程中，通过修饰骨桥蛋白(opn)特异性识别泡沫细胞表面的opn抗原，从而在分子水平靶向识别as不稳定斑块提供了一种新思路。技术实现思路1、本发明针对上述问题进行，提供了一种靶向动脉易损斑块微环境的氧化铈-氧化锆及精氨酸纳米复合药物及其制备和应用。第一目的在于提供氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物；第二目的在于提供该药物的制备方法；第三目的在于提供该药物复合物的适应症用途。2、为了实现上述目的，本发明的技术方案概述如下：本发明先合成氧化铈-氧化锆纳米复合物，然后将其和l-精氨酸、骨桥蛋白短肽以及复合脂质体载体混合制备得到氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物。随后对该复合药物进行物理和化学性能测试，对其抗氧化应激及抗衰老方面的功效进行验证。3、本发明的具体技术方案如下：4、本发明第一方面，提供了一种靶向动脉易损斑块微环境的氧化铈-氧化锆及精氨酸纳米复合药物，包括：l-精氨酸、固态氧化铈-氧化锆纳米酶、骨桥蛋白短肽以及脂质体载体。5、其中，l-精氨酸、固态氧化铈-氧化锆纳米酶以及骨桥蛋白短肽间的质量比为2:5:2，脂质体载体与l-精氨酸、固态氧化铈-氧化锆纳米酶以及骨桥蛋白短肽质量总和之间的质量比为1:1600～1800。6、脂质体载体由dotap、dope以及dope-peg-mal组成，三者之间的质量比为20:20:11；骨桥蛋白短肽的氨基酸序列如下所示：7、lrsksrsfqvsdeqypdatdec(seq id no.1)。8、本发明纳米复合药物治疗动脉粥样硬化的作用原理如下：通过骨桥蛋白(opn)靶向易损斑块部位，氧化铈-氧化锆纳米酶/l-精氨酸从阳离子脂质体中缓释。氧化铈-氧化锆纳米酶一方面抑制巨噬细胞对易损斑块微环境中氧化低密度脂蛋白(ox-ldl)的摄取能力，避免其从氧化应激环境中吞噬过多的胆固醇，另一方面清除微环境中过多的自由基及活性氧，避免细胞及组织处于炎症环境中；l-精氨酸则在微环境中释放一氧化氮(no)从而起到修复血管内皮的作用，进而来缓解血管内皮细胞的衰老。即、从抑制氧化应激环境和衰老两个层面同时改善动脉粥样硬化微环境，实现对颈动脉易损斑块的治疗。9、本发明第二方面，提供了上述靶向动脉易损斑块微环境的氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物的制备方法，包括如下步骤：10、(1)将处方量的dope-peg-mal、dotap和dope以及处方量的固态氧化铈-氧化锆纳米酶溶解在有机溶剂中后，旋转蒸发除去有机溶剂并形成均匀的脂质膜；11、(2)加入2mg/ml、ph为7.4的精氨酸磷酸盐缓冲盐水，水合脂质膜，而后在冰浴条件下乳化；将上述溶液在8000rpm下多洗离心，除去游离脂质组分和未包封的药物；12、(3)将步骤(2)溶液与处方量opn短肽在ph为7.4的磷酸盐缓冲液中混匀，常温下搅拌12h后，将所得溶液在分子量为8000的透析袋中透析，得到氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物。13、各步骤的优选方案如下：14、步骤(1)中，固态氧化铈-氧化锆纳米酶的制备方法如下：将乙酰丙酮铈(iii)水合物和乙酰丙酮锆(iv)水合物以质量比17:8加入到30倍体积的油胺中；将混合物在20℃下超声处理15分钟，然后以2℃/min的加热速率加热至80℃，并将反应混合物在80℃下老化一天以获得深褐色胶体溶液，而后冷却至室温；产物经丙酮洗涤后经离心分离沉淀，得到固态氧化铈-氧化锆纳米酶，该酶以10mg/ml的终浓度分散在氯仿中，于4℃保存。15、所述有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、环己酮、四氢呋喃中的任意一种；16、旋转蒸发条件为：在55℃以及真空条件下以120r/min速度进行。17、步骤(2)中，采用声振仪进行乳化，超声振荡模式为脉冲模式，功率为120w，时间为15min；进行离心时，每次离心时间为5min，离心次数为3次；18、步骤(3)中，透析时间为一天。19、本发明具体实施方式部分中，通过实验证实了氧化铈-氧化锆纳米酶具备pod酶活性、gpx酶活性，能够清除h2o2；具有sod酶活性能够清除超氧阴离子(o2-)；能够清除羟基自由基(·oh)和abts自由基。20、纳米复合物在不同的ph的pbs溶液中表现出了长达80h的缓释能力；对巨噬细胞(raw264.7)细胞及脐静脉内皮细胞(huvec)具有杀伤作用，对血管细胞形成一定的保护作用；促进raw264.7中总胆固醇的分泌、提高il-4和il-6两种抗炎因子分泌、提高huvec中no的分泌、缓解细胞内的缓解衰老微环境。证实其对动脉粥样硬化或冠状动脉疾病具有一定的缓解或治疗作用。21、因此，本发明第三方面，提供了氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物在制备治疗动脉粥样硬化或冠状动脉疾病药物中的应用。22、具体的，该治疗动脉粥样硬化或冠状动脉疾病的药物为缓解血管内皮细胞衰老或抑制氧化应激环境的药物。23、本发明第四方面，提供了一种治疗动脉粥样硬化或冠状动脉疾病药物，包括活性组分以及药学上可接受的辅料，该活性组分为上述所述的氧化铈-氧化锆/精氨酸纳米复合药物。24、本发明的作用与效果25、本发明创新性的利用缓释制剂技术，完成了对氧化铈-氧化锆纳米酶及碱性l-精氨酸的包封，实现了对斑块微环境的中和，同时表面修饰骨桥蛋白可靶向释放药物，实现对泡沫细胞的特异性治疗。本发明的复合物在应用方面实现了抗衰老来治疗动脉粥样硬化，同时本纳米复合物粒径较小，生物相容性高且工艺简单成熟，物料成本低，稳定可靠，对于治疗as是一种方便、安全和理想的途径。