專利名稱：具有攜氧功能的新型光敏劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種包括攜氧功能物質(zhì)的具有攜氧功能的 新型光壽丈劑。
背景技術(shù)：
光動力治療(photodynamic therapy, PDT)是隨著光纖技術(shù)、激光醫(yī)學(xué)和內(nèi) 鏡技術(shù)發(fā)展而興起的一種治療惡性腫瘤的新方法，其絲原理是利用惡性腫瘤能選 棒性攝入并潴留光敏劑，在特定波長的光激發(fā)下，引起一系列光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致腫瘤 細胞的不可逆性損傷i^)J治癌目的。自Dougherty等首次研究報道光動力治療之后， 光動力治療在眾多腫瘤治療中相繼得以開展。光動力治療充分利用激itit擇性照射 病灶和光敏劑選擇性蓄積的雙重選擇作用特異地殺傷腫瘤細胞，對健康組織損害 小、毒副反應(yīng)少。目前已在皮膚、口腔粘膜、鼻咽、子宮頸和乳腺等部位惡性腫瘤 的治療中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。隨著對光動力治療研究的不斷^^,人們發(fā)現(xiàn)光動力治療是通過結(jié)合光敏劑藥 物、光照、組織內(nèi)的氧分子發(fā)生光動力反應(yīng)，生成活性氧成分(reactive oxygen species, R0S)實現(xiàn)對目標(biāo)組織的選擇性損傷。在PDT過程中，光敏劑吸收光能， 從基態(tài)經(jīng)歷一個短暫的單重激發(fā)態(tài)后轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谄谙鄬^長的三重激發(fā)態(tài)。處于激 發(fā)態(tài)的光敏劑可以發(fā)生兩種類型的光動力反應(yīng)。其一，三重;lt發(fā)態(tài)的光敏劑可以 直接與細胞膜或一些生物大襯等底物發(fā)生^JS,轉(zhuǎn)移一個f^子(電子)而形成自 由基。自由基與組織勤目互作用生成可以殺傷目標(biāo)細胞的ROS(I型反應(yīng))。其二， 三重激發(fā)態(tài)的光敏劑也能夠把能量直接轉(zhuǎn)移到氧分子上，形成一種高效的R0S—一 單線態(tài)氧來殺傷目標(biāo)細胞(II型反應(yīng))。I型反應(yīng)和II型反應(yīng)同時發(fā)生，兩者的比率 取決于^^1的光敏劑類型、底物和組織氧的濃度及光敏劑與底物結(jié)合的緊密性。在 整個過程中，光敏劑從基態(tài)到激發(fā)態(tài)又回到基態(tài)，起催化劑的作用。足夠濃度的組 織I^PDT所必需的，光敏作用不能在組織缺氧的區(qū)域發(fā)生。光動力效應(yīng)強度受到 組織內(nèi)氧含量的影響，如腫瘤組織內(nèi)的U區(qū)可使其光動力效應(yīng)降低。在光動力過 程中光敏劑得到光照后，組織中的ll^迅速和顯著的下降。組織氧的減少限制光敏反應(yīng)從而影響pdt的殺傷效果?？梢姡鳛楣鈩恿θ笠刂坏慕M織內(nèi)氧^i:在 光動力治療的實際應(yīng)用中不可忽視。為了滿足光動力作用對氧的需求，有學(xué)者采用多次分步光照的pdt方案，允許組織的再氧化，以克月gii個問題。有的學(xué)者利用HB0 增加組織氧合，作為光動力療法的輔助治療，直接和間接地提高腫瘤細胞的致死效 應(yīng)。中國專利《高壓iy^敫光照射裝置》(專利號CN85103131 )公開了一種利用在 高壓氧環(huán)境下進行光動力治療以增強組織內(nèi)氧含量提高光動力治療效果。中國專利 《光動力治療組合裝置》(申請?zhí)?3104558.8,公開號CN1438048A)公開了利用 經(jīng)皮負壓給藥治療器增加輩巴部位組織氧濃度以提高光動力治療效果。為了進一步增 加耙組織內(nèi)氧含量提高光動力治療效果，^J門一直在尋找安全、高效的新型光敏劑 和增加耙組織內(nèi)氧含量的新方法。隨著人們對輸血替代品研究的不斷深入，近年來有基于人、牛和重組來源血紅 蛋白衍生的紅細胞代用品以及攜氧氟碳化合物等攜氧功能物質(zhì)相繼問世。作為氧治 療劑ii^亍^f發(fā)，這些攜氧功能物質(zhì)已成今后紅細"^C用品研制的g方向。倘若將 這些攜氧功能物質(zhì)與光敏物質(zhì)有機結(jié)合成一種組合物，有望增加耙組織內(nèi)氧含量提 高光動力治療效果，為人們尋找安全、高效的新型光敏劑提供新的思路和新方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種具有攜氧功能的新型光壽l劑，通過提高耙區(qū)的氧 含量，增強光敏物質(zhì)的光動力作用效果。該光敏劑在光動力治療和光化學(xué)Jl^過程 中可作為光敏劑、在低強度/高強度的聚焦/不聚焦超聲治療過程中可作為增效劑， 適用于皮膚美容、月巴胖癥以及良性、惡性增生性疾病的治療制劑。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是將具有攜氧功能的物質(zhì)和光敏物質(zhì)構(gòu)建成組合 物，利用具有攜氧功能的物質(zhì)提高靶區(qū)的氧含量，增強光敏物質(zhì)光動力作用效果， 皿一種安全、高效的用于光動力治療的具有攜氧功能的新型光敏劑?；蛘咴谏鲜鼋M合物中再加入與肺瘤組織或病灶部位有特異親和性的革巴向物質(zhì)。在本發(fā)明中，所述含具有攜氧功能的物質(zhì)與光敏物質(zhì)組成的組合物可以是通 過具有攜氧功能的物質(zhì)和光壽丈物質(zhì)混和而成的組合物，可以是通過(但不僅限于)
化學(xué)方法或物理方法使含有攜氧功能物質(zhì)和光敏物質(zhì)構(gòu)建成一個整體而形成的組 合物，可以是微泡、微嚢、樣"立、微乳以及纟內(nèi)iM^和納米乳。光敏物質(zhì)包裹或粘附于微泡、微嚢、微粒、微乳以及納4a立和納米乳內(nèi)部或表面。微泡、微囊、微粒、微乳以及纟內(nèi)米粒和納米乳可為(但不僅限于)直接市場現(xiàn)有的產(chǎn)品，也可為自制 的，其膜材料可為脂類、多聚物、白蛋白、多糖。其芯材料所采用具有攜氧功能 的氣體、液體或納米級生物相容性固體中的一種或幾種。上述脂類選自磷脂中的3-sn-磷脂糊a 威、1， 2-1斜司tt-sn-甘油基-3-磷月旨 酰甘油基-鈉鹽、1， 2-^r^O旨tt-sn-甘油基-3-磷脂棚a喊、1, 2-^4斜間?；?sn-甘油基-3_磷月旨酰酸-鈉鹽、1， 2-^斜閭it^-sn-甘油基-3-磷脂咖a 威、磷脂酰絲 氨酸或氬^/粦脂i5yi氨酸中的一種或A^t。多聚物可為(但不僅限于)多聚乳酸 (polylactic acid, PLA)、明月交蛋白(gelatin)、聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)、聚珪lli克(polysiloxane)、聚氧化乙烯(polyethylene oxide, PE0)、聚丙 烯S^(polyacrylamid)、聚丙烯酸(酯)(polyacrylate)、聚氨酯(polyurethane, PU)、聚磷酸酯(polyphosphate ester)、聚羥基乙酸(酯)(polyglycolide, PGA)、 聚羥基丁酸(酯)(polyhy- droxylbutyrate, PHBT)、聚(酉幻酐(polyanhydrides, PAN)、聚已內(nèi)薩(polycaprolactone， PCL)、聚^i^酸(poly腿ine acid)、聚羥 乙基曱基丙烯酸(酯)(polyhydroxyethyl methacrylate)、聚乳酸/羥基乙酸 poly—(D， L lactic-co—glycolic acid) (PLGA) AJi述多聚物間的共聚物 (co-polymer)。上述組合物中的攜氧功能物質(zhì)可為一切具有攜帶氧功能的物質(zhì)，選自(但不僅 限于)全氟碳化合物及其衍生物、血紅蛋白及其衍生物、腦紅蛋白及其衍生物和 細胞紅蛋白及其衍生物中的一種或幾種。并且這些攜氧功能物質(zhì)，除可作為微泡、 微嚢、微粒、微乳以及納米粒和納米乳的芯材料之外，還可作為其成膜材料組分， 也可粘附于成膜材料之上，提高耙組織內(nèi)氧含量，增強光敏物質(zhì)的光動力作用效 果。中國專利《光敏劑作為高強度聚焦超聲增敏劑的應(yīng)用》(申請?zhí)?005101155513 ) 公開了光敏劑增強高強度聚焦超聲的作用效果，可見本發(fā)剛夸具有攜氧功能的物質(zhì) 和光敏物質(zhì)構(gòu)建成的組合物，也將具有增強超聲作用的功效。當(dāng)然，超聲波為能聚 焦或不能聚焦的治療或i貪斷用的超聲波，其能量可以是低強度或也可是高強度的。本發(fā)明中上述與具有攜氧功能物質(zhì)構(gòu)成組合物的光敏物質(zhì)可選自(但不僅限
于)卟啉及其衍生物(如血卟啉、苯并卟p桐汙生物單S交環(huán)A等)、酞菁及其衍生物如鋅酞菁和酞菁鋁等、葉綠素及其衍生物如脫鎂葉綠素和二氫卟酚及紫紅素18、蒽醌及其衍生物、5-M乙酰丙酸、玫瑰紅、藻膽蛋白如藻紅蛋白和藻藍蛋白等、醌類化合物、富勒烯、五氮齒類衍生物如镥III五氮齒、聚乙炔類如苯庚三炔、噻吩類化合物如ctp塞吩、中草藥類光敏劑如竹紅菌素衍生物(竹紅菌曱素、竹紅菌乙素等)、補骨脂素以及姜黃素、金絲桃素、假金絲桃素、大黃素、核黃素、蘆 薈大黃素等中的一種及其任二種或多種混合物。另外，為了使本發(fā)明的高效光敏劑靶向特定的腫瘤組織或病變部位如肝腫 瘤、腎腫瘤、骨腫瘤、乳腺癌和子宮肌瘤等，還可在該光敏劑中加入對所述的腫 瘤組織或病灶部位有特異親和性的物質(zhì)，如識別肺瘤的抗體、肽、配體、適體 Uptamer)等而形成的靶向物質(zhì)；為使本發(fā)明的高效光*文劑具有生物膜穿透功 能，還可加入具有生物膜穿透功能的物質(zhì)對其進行修飾而得的各種具有生物膜穿透 功能的組合物。所述具有生物膜穿透功能的物質(zhì)衍生自(但不僅限于)流感病毒、 VSV、 SFV、仙臺病毒和HIV病毒，或選自人工合成的穿膜肽。本發(fā)明將具有攜氧功能的物質(zhì)和光敏物質(zhì)構(gòu)建成組合物，利用具有攜氧功能的 物質(zhì)提高靶區(qū)的氧含量，增強光敏物質(zhì)的光動力作用效果，有望發(fā)展成為一種安全、 高效的具有攜氧功能的新型光敏劑。這是^W光壽1劑所無法比擬的。


圖1光學(xué)顯微鏡下所見載血卟啉和全氟碳微泡類組合物。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的非限定實施例實施例1:載血卟啉和全氟碳微泡類組合物的制備光敏劑采用血卟啉2 mg， ^莫材料_=^0旨磷脂幽^威5 mg、 3斜閭@^粦脂酰 乙醇胺2 mg、磷脂酸l mg、泊洛沙姆0. 5 mg、甘油50 ,i l及磷酸鹽緩沖液450 pl "圓柱形小管內(nèi)，力1^"。C水浴30分鐘，冷卻至室溫后，充入攜氧物質(zhì)全氟碳 化合物，經(jīng)積械振蕩50s后得到載血卟啉和全氟碳微泡類組合物，-4。C或-2(TC密 閉避光保存。參見附圖l:圖中看見^Hi均勻的IUH、啉和全ll/友微泡。
實施例2:載竹紅菌乙素和全氟碳的白蛋白微泡類組^4勿制備 將20%人血清白蛋白與5%葡萄糖按1: 5的比例';^^后在用聲振儀以最大輸出功 率的30%振蕩80 s,同時經(jīng)三通管在下方緩慢充入全|1/友物質(zhì)0. 6 ml,按質(zhì)量/ 體積比(4:1)加入竹紅菌乙素，充分振蕩或混合，經(jīng)凍干后制備載竹紅菌乙素和 全氟碳的白蛋白微泡類組合物。實施例3:載血卟啉和全氟碳組合物包封率的測定 取實施例1所制備的載血卟啉和全氟碳組合物，以500轉(zhuǎn)/分的速度離心5分鐘， 取上層微泡，用800 |^1二曱亞砜和3200 (il無水酒精充分溶解組合物l后，用磷 酸緩沖液稀#^當(dāng)倍數(shù)，然后采用熒光分光ibl計測量其吸光值，用磷S交緩沖液為 參比液。測得藥物包封率達25%-57%。實施例4:載竹紅菌乙素和血紅蛋白微球的制備將2 mg攜氧物質(zhì)血紅蛋白和0. lg樟腦加入20 ml 二氯曱烷中，充分攪4軒吏其 完全溶解；將l. Og聚乳酸/羥基乙酸聚合物(PLGA)力口TOi述溶液中，充分攪拌至 其完全溶解，再將5y。氯化銨3ml加入后，立即用聲振儀以最大輸出功率的30°/。振蕩 40s，成乳白乳液；將乳液加入3%聚乙烯醇液中均質(zhì)才幾均質(zhì)5 min,而后加入2%異 丙醇液中，室溫下^茲力攪拌器攪拌2-5小時，高速離心5 min(狄3000-5000轉(zhuǎn))， 反復(fù)3次；加入5%甘露醇和1 mg光敏物質(zhì)竹紅菌乙素充分混勻成載竹紅菌乙素和 血紅蛋白微球。實施例5:靶向新生血管的載竹紅菌乙素和血紅蛋白微球制備將2 mg攜氧物質(zhì)血紅蛋白和0. lg樟腦加入20 ml 二氯曱烷中，充分攪4科吏其 完全溶解；將l. Og聚乳酸/羥基乙酸聚合物(PLGA)加7vhi^容液中，充分攪拌至 其完全溶解，再將5°/。氯化銨3ml加入后，立即用聲振儀以最大輸出功率的30%振蕩 40s，成乳白乳液；將乳液加入3。/。聚乙烯醇液中均質(zhì)機均質(zhì)5 min,而后加入2%異 丙醇液中，室溫下磁力攪拌器攪拌2-5小時，高速離心5min(狄3000-5000轉(zhuǎn))， 反復(fù)3次；加入5%甘露醇和1 mg光敏物質(zhì)竹紅菌乙素和l叫抗新生血管單克隆抗 體充分混勻成輩巴向新生血管的載竹紅菌乙素和血紅蛋白微球。
權(quán)利要求
1.一種具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征在于為包括攜氧功能的物質(zhì)和光敏物質(zhì)的組合物，通過利用具有攜氧功能的物質(zhì)提高靶區(qū)的氧含量，增強光敏物質(zhì)的光動力作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征 在于所述光敏物質(zhì)為安全無毒的能被光激活產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的所有 物質(zhì)，這些光敏劑可為親水性、親油性、兩親性的；所述的光敏劑 選自卟啉及其衍生物、酞菁及其衍生物如鋅酞菁和酞菁鋁、葉綠素 及其衍生物如脫鎂葉綠素和二氫卟酚及紫紅素18、蒽醌及其衍生 物、內(nèi)源性光敏劑如5-氨基乙酰丙酸、藻膽蛋白如藻紅蛋白和藻藍 蛋白、五氮齒類衍生物如镥m五氮齒、醌類化合物、玫瑰紅、富勒 烯、聚乙炔類如笨庚三炔、噻吩類化合物如a噻吩、無機光敏劑如 氧化鈦(Ti02)、氧化鋅；或選自中草藥類光敏劑的竹紅菌素衍生 物、補骨脂素類如補骨脂素、姜黃素、金絲桃素、假金絲桃素、大 黃素、核黃素、,薈大黃素。
3. —種具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征在于為包括攜氧 功能的物質(zhì)、光敏物質(zhì)和與腫瘤組織或病灶部位有特異親和性的耙 向物質(zhì)的組合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其 特征在于所述組合物，可以是通過具有攜氧功能的物質(zhì)和光敏物質(zhì) 混和而成的組合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征 在于所述組合物，可以是通過化學(xué)方法或物理方法使含有攜氧功能 物質(zhì)和光敏物質(zhì)構(gòu)建成一個整體而形成的組合物，包括微泡、微囊、 微粒、微乳、納米粒和納米乳以及經(jīng)聚乙二醇及衍生物修飾而得的 各種長循環(huán)組合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征 在于所述組合物，可以是通過化學(xué)方法或物理方法使含有攜氧功 能物質(zhì)、光敏物質(zhì)和與腫瘤組織或病灶部位有特異親和性的的靶向 組合物構(gòu)建成一個整體而形成的組合物，包括微泡、微嚢、微粒、 微乳、納米粒和納米乳以及經(jīng)聚乙二醇及衍生物修飾而得的各種長 循環(huán)組合物和經(jīng)具有生物膜穿透功能的物質(zhì)修飾而得的各種具有生 物膜穿透功能的組合物，所述具有生物膜穿透功能的物質(zhì)衍生自流感 病毒、VSV、 SFV、仙臺病毒和HIV病毒，或選自人工合成的穿膜肽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其 特征在于所述微泡、微嚢、微粒、微乳以及納米粒和納米乳包括由 成膜材料包裹芯構(gòu)成的非連續(xù)相和水性介質(zhì)構(gòu)成的連續(xù)相。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征 在于所述微泡、微嚢、微粒、微乳以及納米粒和納米乳的成膜材料 具有生物安全性和生物相容性，所述芯的材料采用具有攜氧功能的 氣體、液體或納米級生物相容性固體中的一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特征 在于所述微泡、微嚢、微粒、微乳以及納米粒和納米乳的成膜材料 選自脂類、白蛋白、多糖及其衍生物以及多聚物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特 征在于所述的脂類選自磷脂中的3-sn-磷脂酰膽堿、1，2-二棕櫚酰 基-sn-甘油基-3-磷脂酰甘油基-鈉鹽、1, 2-二硬脂?；?sn-甘油基 -3-磷脂酰膽44、 1, 2-二棕櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰酸-鈉鹽、1, 2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸或氫化磷脂酰絲氨酸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有攜氧功能的新型光敏劑，其特 征在于所述的多聚物包括多聚乳酸(polylactic acid， PLA)、明膠 蛋白(gelatin)、聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)、聚硅氧 烷(polysiloxane)、聚氧化乙烯(polyethylene oxide, PE0)、聚 丙烯酰胺(polyacrylamid)、聚丙烯酸(酯)(polyacrylate)、聚氨 酉旨(polyurethane， PU)、 聚石舞酉吏酉旨(polyphosphate ester)、 聚#至 基乙酸(酯)(polyglycolide， PGA)、 聚雍基丁酸 (酉旨)(polyhydroxylbutyrate, PHBT)、聚(酸)酐(polyanhydrides, PAN)、聚已內(nèi)酰胺(polycaprolactone, PCU 、聚氨基酸(polyamine acid)、 聚羥乙基曱基丙烯酸(酯)(polyhydroxyethyi methacrylate)、 聚乳酸/羥基乙酸poly-(D， L lact ic-co-glycol ic acid) (PLGA)及上述多聚物間的共聚物(co-polymer)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有攜氧功能的新型光敏劑， 其特征在于所述的具有攜氧功能的物質(zhì)，選自全氟碳化合物及其衍 生物、血紅蛋白及其衍生物、腦紅蛋白及其衍生物和細胞紅蛋白及 其衍生物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有攜氧功能的新型光敏劑， 其特征在于所述攜氧功能物質(zhì)，除作為微泡、微嚢、微粒、微乳以 及納米粒和納米乳的芯材料外，還可作為其成膜材料組分，也可粘 附于成膜材料之上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有攜氧功能的新型光敏劑， 其特征在于所述與腫瘤組織或病灶部位有特異親和性的耙向物質(zhì) 選自與腫瘤組織或病灶部位有特異親和性的抗體、肽、配體、適體。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有攜氧功能的新型光敏劑。該光敏劑是由具有攜氧功能的物質(zhì)和光敏物質(zhì)組成的組合物。利用具有攜氧功能的物質(zhì)提高靶區(qū)的氧含量，增強光敏物質(zhì)的光動力作用效果，發(fā)展一種安全、高效的用于光動力治療的光敏劑。該具有攜氧功能的新型光敏劑在光動力治療過程中可作為光敏劑、在低強度/高強度的聚焦/不聚焦超聲治療過程中可作為增效劑，適用于皮膚美容、肥胖癥以及良性、惡性增生性疾病。
文檔編號A61P3/00GK101130082SQ200710092488
公開日2008年2月27日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者勇 張, 王志剛, 許川山 申請人:許川山