一種螺旋藻組合物及其製備方法與應用的製作方法

2023-05-01 17:46:41

專利名稱：：一種螺旋藻組合物及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及光子動力療法領域，具體涉及一種可用作光敏劑的螺旋藻組合物及其製備方法與應用。
背景技術：
：光子動力療法(PDT)是一項有前景的癌症治療法，包含了可見光子和光敏劑的使用。光敏劑在其中作為治療劑。光敏劑的每個元素都是無害的，但一旦與氧元素結合時就會產生致命的細胞毒素因子，最初為單鍵氧形式，能阻止腫瘤細胞的發展。由於只有同時受作用於光敏劑、光子以及氧的病變細胞才會被細胞毒素攻擊，因而該光敏劑對病變組織具有更高的選擇性。PDT療法的雙重選擇性體現在病變組織對光敏劑的優先攝取和能夠使光照僅僅作用於這些停留在特定病變組織區域的光敏劑上。卟啉以及相關的環族為用於光子動力療法(PDT)中最為廣泛研究的合成物。卟啉是具有18p電子的芳香族大環化合物，它在400nm左右(Soret帶)附近展現出特有的光譜並伴隨著強烈的p。-p躍遷並且在可見區域中有4個Q帶吸收峰。自然界通過卟啉的這些光學特性來獲取太陽能，與作為天線色素和反應中心色素的葉綠素和細菌葉綠素進行光合作用。該自然生色團的長波吸收特性使它們可作為光子動力療法(PDT)中的光敏劑。綜上所述，光子動力療法(PDT)是以停留在腫瘤組織上的光敏劑以及與可見光子的相互反應作用，從而導致產生單鍵氧C02)這種公認具有破壞性的介質。要達到徹底破壞腫瘤組織的結果需要極高的單鍵氧產量。即使在缺少重原子取代和過渡金屬離子協調的情況下，卟啉系統一般也能夠滿足這些要求。這就是為什麼最近為光子動力療法(PDT)的臨床評估所使用的感光劑都是卟啉或者以B卜啉為基的分子了。因此，近年來有很多的與二氫卟吩相關的光敏劑，像菌綠素(bacteriochlorins)，porphycenes，鈦菁顏色(phthalocyanines)，萘f太菁(naphthalocyanines)禾口擴展卩卜啉(expandedporphyrins)都被用於合成和評估光子動力療法(PDT)的療效。但是，要設計出符合光子動力療法(PDT)使用的光敏劑還需要考慮以下幾個問題，例如全部的親脂性，(即符合要求的親水性和厭水性的平衡)、pH值、淋巴排洩系統以及脂蛋白粘合物，這些因素都會影響感光劑在病變組織和腫瘤中的分布和定位。除合成優質的水溶性卟啉外，研究通常都會注重於該些分子在推動科學方面和人道主義方面的實際應用。如卟吩可停留於身體的某一特定部位，便可體現出其在醫學上的應用。血卟啉IX可在惡性組織中發出螢光，而磺化四苯基卟啉則能夠聚集在腫瘤組織上。主要的二氫卟吩和菌綠素的產生有三種途徑。第一種是從成型的卟啉中改良而成；第二種是使用葉綠素a作為原材料合成其它種類的二氫卟吩和菌綠素。第三種途徑是利用不穩定的細菌葉綠素a作為培養基用作合成穩定的菌綠素。每一途徑都已經可成功地被用作準備光子動力療法(PDT)光敏劑使用的要求，而且每一途徑都是根據合成的科學方法以及生物學上的意義進行。卟啉與氯系很容易與多種金屬元素相結合；金屬卟啉為眾多過渡金屬元素，鑭系元素，錒系元素及主族元素所熟悉。這些金屬合成物不僅僅能夠保護內部的氮原子遠離親電子劑和強大的基質。而且能夠產生出顯著的大環反應效果。後過渡金屬元素的金屬卟啉的化學性最為熟知。該合成物最常見的幾何結構是八面體，金屬離子位於N4卟啉平面的中間位置，金屬配合基體位於橫向位置。最近，前過渡金屬元素卟啉的化學性被重新回顧。金屬化作用通常伴隨有金屬鹽類或者合成物的反應(例如滷化物，氫化物，乙醯丙酮化物和碳醯基)在組織溶劑中，例如氯仿，甲苯或者N,N—二甲基甲醯胺(DMF)。脫金屬化反應需要在酸性環境中進行，酸性濃度的要求由金屬合成物的穩定性決定。現有在用的光敏劑如加拿大的Photofrin和中國重慶的喜泊分都是血卟啉製品，此類光敏劑採用靜注，需要避光30-40天。激活作為血卟啉衍生物的光敏劑需要使用功率較大的雷射儀器，而且僅能用於局部照射治療，否則有燒傷皮膚的危險。另外，現有技術中已經公開了螺旋藻中含有的C-藻藍蛋白具有一定的光動力光敏性質，但是，該種物質的自由基產生效率較低，不足以被檢測到。並且在另外的文獻中還指出藻藍蛋白能增強免疫系統功能，但是，在現有技術中均無將螺旋藻與其他光敏劑組合使用的先例，均是考慮到成分的複雜性可能影響光敏劑的作用。因此，本發明人發現將二氫卟吩E6與螺旋藻等進行組合得到的組合物能克服現有光敏劑存在的不足，首先，保持了足夠敏感的光敏性質，其次添加入的螺旋藻還能起到增強免疫系統功能的作用，有效減輕輻射對體內細胞的損傷，使製得的光敏劑較二氫卟吩E6鋅合物在使用上更為靈敏且無毒，更適於人體使用，另外，該組合物的製備方法簡單易行，可直接用組分一次性混合、溶解，方法，較原有方法更為簡便易操作，且存儲方便穩定，便於存儲運輸。
發明內容本發明的目的在於克服現有光敏劑存在的不足，提供一種使用方便，毒副作用小的可用作光敏劑的螺旋藻組合物。本發明的另一個目的是提供含有上述螺旋藻組合物的光敏劑的製備方法。本發明的另一個目的是提供螺旋藻組合物在製備光子動力療法光敏劑中的應用。本發明的螺旋藻組合物，其組分為螺旋藻10-30克、二氫卟吩E60.05-0.08克、硝酸鋅3-5克。優選地，本發明的螺旋藻組合物是螺旋藻20克、二氫卟吩E60.07克、硝酸鋅4克。本發明還提供了該種螺旋藻組合物在製備光子動力療法光敏劑中的應用。本發明還提供了將上述螺旋藻組合物用作光敏劑時該光敏劑的製備方法，該方法包括將螺旋藻、二氫卟吩Es、硝酸鋅按配比混合，加lOOOmL去離子水緩慢攪動，直至完全溶解。本發明具有如下有益效果1、製備方便螺旋藻組合物中各成分均可商業購得，根據本發明的用量進行配比即可簡單製得本發明的螺旋藻組合物，任何人均可操作，簡單明了。2、使用方便該螺旋藻組合物與二氫卟吩E6鋅合物相同，可通過口服或靜脈注射，不會導致皮膚對光敏感的問題，不需要避光。另外，該螺旋藻組合物製成的光敏劑還可以通過雷射光照儀器激活進行局部治療，也可用小功率的發光管陣列儀器(光床)用作全身治療。3、效果明顯現有技術中指出螺旋藻中藻藍蛋白具有一定的光敏性，可用作生化示蹤物，而且指出二氫卟吩E6或二氫卟吩E6鋅合物是成熟的光敏劑技術，但是，由於藻藍蛋白本身光學敏感度低，提取困難，不利於操作，而且作為光敏劑的二氫卟吩E6鋅合物也存在製備步驟繁瑣，生物安全性能有待提高等缺點，因此，本發明人創造性地將螺旋藻直接與二氫卟吩E6、硝酸鋅進行組合，對這些成分之間的用量配比進行深入研究，發現在本發明請求保護的用量範圍內能夠很好地發揮各成分之間的協同作用，提高了光學敏感性、能產生更多的自由基、能很好地被腫瘤細胞吸收，是較已有的光敏劑來說性能更優的光敏劑組合物。4、毒副作用小本發明人創造性地在用作光敏劑的二氫卟吩E6鋅合物中加入了螺旋藻，現有技術中從未將其加入光敏劑中，由於螺旋藻本身具有增強人體免疫力的作用，本發明人意外地發現將螺旋藻加入光敏劑後，一方面使得作為光敏劑時更為靈敏，另外還進一步降低了用作光敏劑的螺旋藻組合物本身的毒副作用，使其更為安全和實用，更適用於人體。因此，對比其它光敏劑，本發明人創造性地將螺旋藻直接與二氫卟吩E6、硝酸鋅、進行組合，對這些成分之間的用量配比進行深入研究，發現在本發明請求保護的用量範圍內能夠很好地發揮各成分之間的協同作用，不僅提高了光學敏感性、能產生更多的自由基、能很好地被腫瘤細胞吸收，其次，提高了光敏劑的生物安全性和穩定性，最後，極大地減少了製備步驟，製備簡單易行，具有極大的操作可行性和經濟利益。具體實施例方式實施例1:用於光敏劑時螺旋藻組合物的製備(a)取螺旋藻10-30克、二氫卟吩E60.05-0.08克、硝酸鋅3-5克混合；(b)加1000mL去離子水緩慢攪動，直至完全溶解，製得螺旋藻組合物光敏劑。實施例2:用於光敏劑時螺旋藻組合物的製備(a)取螺旋藻20克、二氫卟吩E60.07克、硝酸鋅4克混合；(b)加1000mL去離子水，緩慢攪動，直至完全溶解，製得螺旋藻組合物光敏劑。實施例3:藥物代謝動力學藥物(代謝)動力學分布於特定的器官，組織，體液和腫瘤組織(embriocarcinome)上30個小時。試驗鼠雌性BALB/c小鼠總重2021克，在這些小鼠的後腿肌肉上接種T36胚胎癌，在接種腫瘤2周後，利用二極體雷射ML-662-SP來實現照射步驟，在進行之前將照射區域的皮膚去毛。該研究是在Percin-elmer螢光分光光度計的基礎上為器官和腫瘤的組織進行腹內注射，給藥劑量為2.5毫克/千克(體重)。雖然這裡給出的是實施例2的螺旋藻組合物獲得的實驗數據及分析結果，但本領域技術人員應當可以理解實施例1的較大範圍的螺旋藻組合物均能獲得相同的結果。注射結果見表l，這說明A.動物能夠很好地承受注射劑量為2.5毫克/千克的螺旋藻組合物的腹部注射，沒有出現任何毒性症狀，在即時注射後和注射30小時後，小鼠的行為反應都沒有影響。B.所準備的劑量能迅速地從腹部吸收進血液裡，並在注射後一小時內儲存於肝臟。它在肝臟組織裡的容量比其在血液裡的水平要高出10到14倍。c.在注射入準備劑量後的前12小時，腎臟儲存了足夠的劑量(僅僅比肝臟裡面的數量少2-2.5倍)，然而在尿液中實際上並不存在。在接下來的18小時內作準備的劑量完全從腎臟組織清除到血液之中，同時，在整個觀察期間內，動物的分泌功能沒有受到任何影響。D.在接受注射後前8小時內，光敏劑最大程度地聚集在肝臟組織上，剩餘物在接下來的24小時內迅速被吸收進小腸內。肝臟的曲線動態與小腸的曲線動態恰好聯合在一起。因此，為使注射劑量最大程度地聚集到腫瘤組織上，建議注射比準備劑量少510倍的量就已經足夠。E.在脾臟和肺組織的數量比在肝臟和腫瘤的聚集量少58倍，並在前24小時有數據讀數(phonereading)產生。F.在皮膚和肌肉上的聚集量曲線動態幾乎一樣，除了一個差別在前15小時內肌肉裡的劑量含量高出1.5倍。G.腫瘤一聚集在腫瘤上的劑量從注射時起便逐步上升並在15小時後達最大值。而且最大劑量聚集的穩定狀態的時間(1220小時)比注射了氯e6合成物的要長得多。在前24小時末的明顯下降以後，第二次達到最大聚集讀數的穩定狀態時間被標註為24至30小時。在肝臟和腫瘤的測試中，"截取"效果被記錄了兩次。這是一個12小時內的指數(腫瘤的讀數上升，肝臟的讀數下降)，24小時後會有更明顯的對比。結論在腹部吸收後，從血液到器官的重新分配和多餘劑量在第一個24小時內的清除，螺旋藻組合物聚集在腫瘤組織的量比在肝臟組織高2.5倍，比在皮膚肌肉和其他軟組織器官高6倍。與藥物(代謝)動力學的二氫卟吩E6鋅合物相比，顯示中的單體對腫瘤組織更具活性和在組織內的化學結構穩定性。表ltableseeoriginaldocumentpage7注表內的讀數與和單位有關的Fll—致。另外，在相同條件下使用藻藍蛋白、二氫卟吩E6鋅合物進行對照實驗，結果顯示，2份重量的螺旋藻組合物的效果要強於1份重量藻藍蛋白與1份重量二氫卟吩E6鋅合物的效果的加和，這顯示本發明的螺旋藻組合物對腫瘤組織更具活性和在組織內的化學結構穩定性，並且，本發明的螺旋藻組合物中各成分的組合產生了良好的協同作用。實施例4:毒性實驗為定義參數LD10和LD50，特地準備了三種劑量100、125和150毫克/千克用於單個的腹內注射，三組動物均正常活動，表示無毒性反應。另外，將本發明的螺旋藻組合物與二氫卟吩E6鋅合物、藻藍蛋白進行毒性對比實驗。在給藥小鼠相同劑量的情況下，在給藥180毫克/千克時，給藥二氫卟吩E6鋅合物的小鼠對注射有相應反應，腹部出現腫脹而產生暫時性的靜止，但給藥螺旋藻組合物小鼠並無此反應；在給藥200毫克/千克時，給藥藻藍蛋白的小鼠對注射有相應反應，腹部出現腫脹，但給藥螺旋藻組合物小鼠仍然無此反應。顯示螺旋藻組合物具有較二氫卟吩E6鋅合物及藻藍蛋白均具有更好的安全性能。長時間的潛在毒性檢測同樣顯示螺旋藻組合物較已有的光敏劑更為安全、對受試體完全無毒性。實施例5:螺旋藻組合物產生單鍵氧(自由基)的比較實驗本發明的螺旋藻組合物在光照下能產生單鍵氧，其與現有光敏劑的單鍵氧產量如表2所示。表2tableseeoriginaldocumentpage8結論螺旋藻組合物光敏劑較二氫卟吩E6鋅合物和藻藍蛋白在進行光子動力療法時能與可見光子產生更為靈敏的相互反應作用，產生更多的自由基，並且本發明的螺旋藻組合物在製備過程上較其他已有光敏劑更為簡便，易於操作。這均是本發明人在進行實驗之初所沒有想到，而意外獲得的實驗結果。權利要求1、一種螺旋藻組合物，其特徵在於該組合物為螺旋藻10-30克、二氫卟吩E60.05-0.08克、硝酸鋅3-5克。2、如權利要求1所述的螺旋藻組合物，其特徵在於該組合物為螺旋藻20克、;:氫卟吩E60.07克、硝酸鋅4克。3、如權利要求1所述的螺旋藻組合物的製備方法，其特徵在於該方法包括將螺旋藻、二氫卟吩E6、硝酸鋅按配比混合，加1000mL去離子水，在60攝氏度下緩慢攪動，直至完全溶解。4、如權利要求1所述的螺旋藻組合物在製備光子動力療法光敏劑中的應用。全文摘要本發明涉及螺旋藻組合物光敏劑及其製備方法與應用。本發明的螺旋藻組合物的製備方法包括將螺旋藻、二氫卟吩E6、硝酸鋅按一定配比混合，加1000mL去離子水緩慢攪動，直至完全溶解，即可製得。所得的螺旋藻組合物光敏劑可以通過口服或靜脈注射，不會導致皮膚對光敏感的問題，不需要避光。另外，該螺旋藻組合物光敏劑可以通過雷射光照儀器激活進行局部治療，但同時也可用小功率的發光管陣列儀器(光床)用作全身治療；對比其它光敏劑，螺旋藻組合物光敏劑更具實用性和安全性，總體性能優於其它光敏劑。文檔編號A61K36/02GK101181311SQ20071017855公開日2008年5月21日申請日期2007年12月3日優先權日2007年12月3日發明者丁林洪申請人:貴州聖濟堂製藥有限公司