含有纳豆激酶的聚赖氨酸树枝状分子的构建及应用

根据世界卫生组织(WHO)的报告，心血管疾病是全球人类死亡的主要原因。

血栓是最严重的血管堵塞，凝血块在血管里是造成各种血栓的主要原因。

血栓的形成是由于纤维蛋白原被凝血酶转化为纤维蛋白，纤溶酶可溶解纤维蛋白以避免形成血栓。在生理条件下，凝血酶和纤溶酶是保持平衡的，一旦失调破坏了平衡，血凝块就不能被水解而形成血栓。

目前，已发展了多种溶栓剂并用于临床治疗。纤溶酶原激活剂，如链激酶，尿激酶，组织型纤溶酶原活化剂(t-PA)等都具有很强的溶栓活性。但这些酶不仅很贵，而且患者还要承受胃肠道出血，过敏反应以及抗反弹等不良副作用。

组织型纤维酶激活剂，如单尿激酶，葡激酶和蚓激酶等具有纤维蛋白特异性且溶栓性增强，但它们的半衰期短(5-10分钟)，并且较贵。

纳豆激酶(NK)是一种新型的溶栓试剂，由于其直接的纤维蛋白溶解活性而备受关注。NK是含有275个氨基酸而没有二硫键的单一蛋白质分子，易被人体吸收。

与传统抗栓药物相比，NK被认为是一种有价值的膳食补充剂或营养保健品，具有不可比拟的优势，如安全性高，成本低，生产工艺简单，体内的半衰期长等。

NK也具有其它医学应用价值，如用于高血压，阿尔茨海默症及玻璃体视网膜病变。但它作为一种酶也具有局限性，NK易受到周围环境的影响，对于温度和pH变化敏感。此外，NK的酶活性会大大降低，这限制了其在溶栓中的应用。

从二十世纪八十年代以来，肽类树枝状分子广泛应用于生物医疗领域。树枝状分子具有单分散，纳米尺寸，半球形或球形结构以及众多的外端功能基。

大量的研究证实，在体内应用中，肽类树枝状分子是理想的和效率好的药物载体。

第四代PLLD的１HNMR谱图

特别是由L-赖氨酸(人体必需的氨基酸)组成的聚赖氨酸树枝状分子(PLLD)具有优良的生物相容性和生物降解性。

PLLD是广泛应用的新一代生物材料，组织纤溶酶原激活剂通过赖氨酸残基与纤维蛋白结合，显著增强了纤溶酶原在活化循环中的活性。已知赖氨酸在溶解纤维蛋白中发挥了积极作用，但在该过程中的具体作用仍不清楚。

兰州大学的Chunmei Gao等人通过发散-收敛法合成了PLLD。他们改变NK与PLLD的摩尔比例，制备了一系列NK/PLLD纳米复合物。结果表明，通过氢键以及Van der Waals力，NK被引入第四代(G4)PLLD的核心。

研究发现，摩尔比为1:30的NK/PLLD纳米复合物显示出最佳的酶活性(117%)，在不同温度和pH条件下都比游离NK稳定。

游离NK与NK/PLLD(Gn)纳米复合物的酶活性

体外溶栓结果说明，纳米复合物可缓慢将NK释放到血液中，溶栓效率在12小时达到50%，这有效避免了其它并发症，如出血。

研究还发现，带有正电荷的NK/PLLD 纳米复合物可透过带有负电荷的血栓，因而溶栓效果好。与游离NK比较，NK/PLLD纳米复合物在体外的稳定性较好。此外，PLLD显示出良好的血液和细胞相容性。

这些结果说明，PLLD纳米材料是具有应用前景的蛋白质药物载体。

盐，游离NK与NK/PLLD纳米复合物的溶栓动态曲线

----

威海晨源分子新材料有限公司

亚洲首家研发与生产树枝状聚合物的高新技术企业

参考文献：

J Biomed Mater Res, Part A: 106A: 440–449, 2018