血红蛋白携氧-释氧动力学研究

本文研究了鸡、家兔、鲤鱼、蟾蜍4种实验动物血红蛋白(hemoglobin,Hb)携氧-释氧动力学过程,初步建立Hb携氧-释氧动力学研究方法,并探讨Hb携氧-释氧动力学过程与动物生存环境之间的关系。结果显示:4种动物Hb携氧动力学曲线均呈"S"形曲线特征,与传统的Hb氧解离曲线(oxygen dissociation curve,ODC)相似;同时不同动物Hb携氧-释氧动力学曲线也有各自特点,如鸡Hb释氧时间长达(1411±6)s;在Hb携氧-释氧曲线I阶段,鲤鱼上升斜率远大于家兔等。提示Hb携氧-释氧动力学曲线可反映不同动物Hb携氧效率的差异。与传统ODC参数P50相对应,由动力学曲线可得到Hb携氧动力学参数T50。T50是Hb达到50%氧饱和度所需时间,可直观反映Hb携氧效率的差异。4种实验动物Hb均有较稳定的T50,从大到小依次为:鸡、家兔、鲤鱼和蟾蜍。对Hb携氧动力学曲线与ODC综合分析,可得到Hb携氧效能参数E50,E50表示Hb达到50%氧饱和度所用时间与环境氧分压之间的关系,即E50(50%Sat,XPO2,YT)。E5有可能成为全面评价Hb携氧效能的综合指标。

聚合物微囊型血液代用品携氧-释氧性能的无损检测方法

P50是衡量血液代用品携氧-释氧性能的重要指标。本研究借鉴临床脉冲血氧饱和度仪的工作原理,利用近红外光具有强穿透性(能穿透可生物降解聚合物壳材并对包封在壳材内的血红蛋白进行检测),结合氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白在近红外光区域有不同的吸收光谱特性,采用自行研制的密封、平衡装置完成对载牛血红蛋白微囊型血液代用品的血氧饱和度和对应氧分压的测定,从而得出氧解离曲线、P50等携氧-释氧指标。该套装置和方法无需破损微囊,过程简单,可实现对聚合物微囊型血液代用品携氧-释氧性能的无损、在位检测。

载牛血红蛋白纳米微囊中高铁血红蛋白含量的控制

高铁血红蛋白(metHb)含量是影响血液代用品携氧-释氧性能的主要因素之一。以市售的牛血红蛋白(Hb)冻干粉(90%以上已氧化)为原料,采用强还原剂连二亚硫酸钠将metHb还原成亚铁状态,进一步采用溶剂扩散-挥发复乳化法制备载牛Hb聚合物型纳米微囊血液代用品。研究制备过程中不同工艺条件对微囊中metHb含量的影响,并对制备过程的工艺参数进行优化。结果表明,连二亚硫酸钠与牛Hb摩尔比为2:1时原料中metHb基本被还原。制备过程中较低的乳化强度(如初乳采用超声波输出功率27W作用12s、复乳采用10000r/min匀浆乳化1.5min),油相中水溶性溶剂丙酮的加入及嵌段了PEG链段的聚合物能有效抑制Hb氧化,通过优化工艺最终使微囊内metHb含量从原料的90%以上降为8.6%,使其具备良好的携氧-释氧性能。该方法是控制微囊型血液代用品中metHb含量,进而实现其高效携氧-释氧功能的理想途径。