專利名稱：具有攜氧功能的聲敏劑的制作方法
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 聲敏劑。
背景技術(shù)：
聲動力療法(sonodynamic therapy, SDT)是隨著光動力療法的不斷發(fā)展而興起 的一種治療惡性腫瘤的新方法，其基本原理是利用惡性腫瘤能選擇性攝入并潴留聲 敏劑，在特定波長的聲激發(fā)下，引起一系列聲化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的不可逆性損 傷達到治癌目的。超聲作為一種機械波，對生物組織有較強的穿透力，且聚集超聲 可無創(chuàng)傷地將聲能聚集于深層組織，聲動力療法有望發(fā)展成為一種極具前景的腫瘤 治療新手段。
在光動力療法的實踐過程中，人們發(fā)現(xiàn)光動力療法是通過結(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, ROS) 來實現(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 -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)。其一，三重激發(fā)態(tài)的光敏劑可以直接與細(xì)胞 膜或一些生物大分子等底物發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移一個氫原子(電子)而形成自由基。自由 基與組織氧相互作用生成可以殺傷目標(biāo)細(xì)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)移至U氧分子上，形成一種高效的ROS—單線態(tài)氧來 殺傷目標(biāo)細(xì)胞(II型反應(yīng))。I型反應(yīng)和II型反應(yīng)同時發(fā)生，兩者的比率取決于使用的 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。足夠濃度的組織氧是PDT 所必需的，光敏作用不能在組織缺氧的區(qū)域發(fā)生。最近的研究證實超聲激活包括光 敏劑如HpD在內(nèi)的聲敏劑產(chǎn)生類似于光敏化的過程，并生成相似的產(chǎn)物如單線態(tài) 氧、過氧化物、自由基等?？梢?，組織內(nèi)氧含量也是聲動力治療過程中不可忽視的 重要問題。聲動力效應(yīng)強度受到組織內(nèi)氧含量的影響，如腫瘤組織內(nèi)的乏氧區(qū)可使
其聲動力效應(yīng)降低。在聲動力過程中聲敏劑得到超聲輻照后，組織中的氧壓迅速和 顯著的下降。組織氧的減少限制聲敏反應(yīng)從而影響SDT的殺傷效果。為了增加靶 組織內(nèi)氧含量提高聲動力治療效果，人們一直在尋找安全、高效的新型聲敏劑和增 加靶組織內(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(xì)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 療劑進行研發(fā)，這些攜氧功能物質(zhì)已成今后紅細(xì)胞代用品研制的發(fā)展方向。倘若將 這些攜氧功能物質(zhì)與聲敏物質(zhì)有機結(jié)合成一種組合物，有望增加靶組織內(nèi)氧含量提 高聲動力治療效果，為人們尋找安全、高效的新型聲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聲敏劑，通過提高靶區(qū)的氧含量， 增強聲敏物質(zhì)的聲動力作用效果。該具有攜氧功能的聲敏劑在聲動力治療和聲化學(xué) 反應(yīng)過程中可作為聲敏抓在低強獻高強度的聚焦/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)和聲敏物質(zhì)構(gòu)建成組合 物，禾,具有攜氧功能的物質(zhì)提高靶區(qū)的氧含量，增強聲敏物質(zhì)聲動力作用效果， 發(fā)展一種安全、高效的具有攜氧功能的聲敏劑?；蛘咴谏鲜鼋M合物中再加入與腫瘤組織或病灶部位有特異親和性的耙向物質(zhì)。
在本發(fā)明中，所述含具有攜氧功能的物質(zhì)與聲敏物質(zhì)組成的組合物可以是通 過具有攜氧功能的物質(zhì)和聲敏物質(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)和聲敏物質(zhì)構(gòu)建成一個整體而形成的組 合物，可以是微泡、微囊、微粒、微乳以及納米粒和纟內(nèi)米乳。聲敏物質(zhì)包裹或粘附 于微泡、微囊、微粒、微乳以及納米粒和納米乳內(nèi)部或表面。微泡、微囊、微粒、 微乳以及納米粒和納米乳可為(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-磷脂酰膽堿、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂酰甘油基-鈉鹽、1，2-二硬脂?；?sn-甘油基-3-磷脂醐旦堿、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基3-磷脂酰酸-鈉鹽、1，2-二棕櫚?；?sn-甘油基-3-磷脂醐旦堿、磷脂酰絲氨酸或氫化磷 脂酰絲氨酸中的一種或幾種。多聚物可為(但不僅限于)多聚乳酸(polylactic add, 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, PEO)、聚丙烯酉劃安(polyacrylamid)、 聚丙烯酸(酉旨Xpolyacrylate)、聚氨酯(polyurethane, PU)、聚磷酸酯(polyphosphate ester)、 聚羥基乙酸(酉旨)(polyglycolide, PGA)、聚羥基丁酸(酯)(polyhy- droxylbutyrate, PHBT)、 聚(酸)酐(polyanhydrides,PAN)、聚已內(nèi)酰胺(polycaprolactone， PCL)、聚氨基酸 (polyamine acid)、聚羥乙基甲基丙烯酸(酉旨)(polyhydroxyethyl methaciylate)、聚乳酸/ 羥基乙酸poly-(D， L lactic-co-glycolic acid) (PLGA)及上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(xì) 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、 微囊、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，提高靶組織內(nèi)氧含量，增強聲敏物質(zhì)的聲動力作用效 果。本發(fā)明中上述與具有攜氧功能物質(zhì)構(gòu)成組合物的聲敏物質(zhì)可選自(但不僅限 于)卟啉及其衍生物(如血卟啉、苯并卟啉衍生物單酸環(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葉酚及紫紅素18、 蒽醌及其衍生物、5-氨基乙酰丙酸、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a噻吩、中草藥類聲敏劑如竹紅菌素衍生物(竹紅菌甲素、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、 /^薈大黃素等中的一種及其任二種或多種混合物；或選自非甾體類消炎藥如替諾 昔康、吡羅昔康、喹諾酮類抗生素如司帕沙星、洛美沙星、環(huán)丙沙星及加替沙星。另外，為了使本發(fā)明的高效聲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，還可在該聲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)，如識別腫瘤的抗體、肽、配體、適體等
而形成的靶向物質(zhì)；為使本發(fā)明的高效聲敏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)和聲敏物質(zhì)構(gòu)建成組合物，利用具有攜氧功能的 物質(zhì)提高耙區(qū)的氧含量，增強聲敏物質(zhì)的聲動力作用效果，有望發(fā)展成為一種安全、 高效的具有攜氧功能的聲敏劑。這是現(xiàn)有聲敏劑所無法比擬的。
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聲敏劑采用血卩卜啉2mg，成膜材料二硬脂磷脂,旦堿5 mg、 二棕櫚酰磷脂酰 乙醇胺2mg、磷脂酸lmg、泊洛沙姆0.5 mg、甘油50 pl及磷酸鹽緩沖液450^1 裝入圓柱形小管內(nèi)，放入37'C水浴30分鐘，冷卻至室溫后，充入攜氧物質(zhì)全氟碳， 經(jīng)機械振蕩50 s后得到載血卟啉和全氟碳微泡類組合物，4'C或-2(TC密閉避聲保存。實施例2:載吡羅昔康和全氟碳的白蛋白微泡類組合物制備將20%人血清白蛋白與5%葡萄糖按1:5的比例混合后在用聲振儀以最大輸出功 率的30。/。振蕩80s，同時經(jīng)三通管在下方緩慢充入全氟碳物質(zhì)0.6ml，按質(zhì)量/體 積比(4:1)加入吡羅昔康，充分振蕩或混合，經(jīng)凍干后制備載吡羅昔康和全氟碳 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 |il 二甲亞砜和3200 pi無水酒精充分溶解組合物1后，用磷酸緩 沖液稀釋適當(dāng)倍數(shù)，然后采用熒聲分聲聲度計測量其吸聲值，用磷酸緩沖液為參比 液。測得藥物包封率達25%-57%。實施例4:載血卟啉和血紅蛋白微球的制備將2 mg攜氧物質(zhì)血紅蛋白和O.lg樟腦加入20 ml 二氯甲烷中，充分?jǐn)嚢枋蛊渫?全溶解；將1.0g聚乳酸/羥基乙酸聚合物(PLGA)加入上述溶液中，充分?jǐn)嚢柚疗?br> 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)5min，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5 min (速度3000-5000轉(zhuǎn))， 反復(fù)3次；加入5%甘露醇和1 mg聲敏物質(zhì)血卟啉充分混勻成載血卟啉和血紅蛋白 微球。實施例5:肝癌靶向載血卟啉和血紅蛋白微球制備將2 mg攜氧物質(zhì)血紅蛋白和O.lg樟腦加入20 ml 二氯甲烷中，充分?jǐn)嚢枋蛊渫?全溶解；將1.0g聚乳酸/羥基乙酸聚合物(PLGA)加入上述溶液中，充分?jǐn)嚢柚疗?完全溶解，再將5e/。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)5min，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 (速度3000-5000轉(zhuǎn))， 反復(fù)3次；加入5%甘露醇和1 mg光敏物質(zhì)血卟啉和l嗎抗肝癌單克隆抗體充分混 勻成肝癌耙向載血n卜啉和血紅蛋白微球。
權(quán)利要求
1.一種具有攜氧功能的聲敏劑，其特征在于為包括攜氧功能的物質(zhì)和聲敏物質(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，增強聲敏物質(zhì)的聲動力作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攜氧功能的聲敏劑，其特征在于 所述聲敏物質(zhì)為安全無毒的能被聲激活產(chǎn)生聲化學(xué)反應(yīng)的所有物 質(zhì)，這些聲敏劑可為親水性、親油性、兩親性的；所述的聲敏劑選 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)源性聲敏劑如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ni五氮齒、醌類化合物、玫瑰紅、富勒烯、聚乙炔類如苯庚三炔、噻吩類化合物如a噻吩、無機聲敏劑如氧 化鈦(Ti02)、氧化鋅；或選自中草藥類聲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、蘆薈大黃素；或選自非甾體類消炎藥如替諾昔康、吡羅昔 康、喹諾酮類抗生素如司帕沙星、洛美沙星、環(huán)丙沙星及加替沙星。
3. —種具有攜氧功能的聲敏劑，其特征在于為包括攜氧功能 的物質(zhì)、聲敏物質(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聲敏劑，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)和聲敏物質(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聲敏劑，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) 和聲敏物質(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聲敏劑，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)、 聲敏物質(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聲敏劑，其特征 在于所述微泡、微囊、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聲敏劑，其特征在于 所述微泡、微囊、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聲敏劑，其特征在于 所述微泡、微囊、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聲敏劑，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?；?犯-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 膽堿、1,2-二棕櫚酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰酸-鈉鹽、1,2-二棕櫚酰 基-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聲敏劑，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， PEO)、聚丙烯酰胺 (polyacrylamid)、聚丙烯酸(酯)(polyacrylate)、聚氨酉旨(polyurethane, PU)、聚磷酸酯(polyphosphateester)、聚羥基乙酸(酯)(polyglycolide， PGA)、聚羥基丁酸(酯)(polyhydroxylbutymte, PHBT)、聚(酸)酐 (polyanhydrides, PAN)、聚已內(nèi)酰胺(polycaprolactone, PCL)、聚氨 基酸(polyamine acid)、聚羥乙基甲基丙烯酸(酯)(polyhydroxyethyl methacrylate)、聚乳酸/羥基乙酸poly-(D， L lactic-co-glycolic 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聲敏劑，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(xì)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聲敏劑，其特 征在于所述攜氧功能物質(zhì)，除作為微泡、微囊、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聲敏劑，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聲敏劑。該聲敏劑是由具有攜氧功能的物質(zhì)和聲敏物質(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，增強聲敏物質(zhì)的聲動力作用效果，發(fā)展一種安全、高效的聲敏劑。該具有攜氧功能的聲敏劑在聲動力治療過程中可作為聲敏劑、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A61P35/00GK101125203SQ200710092489
公開日2008年2月20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