专利名称：具有携氧功能的声敏剂的制作方法
技术领域：
本发明属于生物医学领域，具体涉及一种包括携氧功能物质的具有携氧功能的 声敏剂。
背景技术：
声动力疗法(sonodynamic therapy, SDT)是随着光动力疗法的不断发展而兴起 的一种治疗恶性肿瘤的新方法，其基本原理是利用恶性肿瘤能选择性摄入并潴留声 敏剂，在特定波长的声激发下，引起一系列声化学反应导致肿瘤细胞的不可逆性损 伤达到治癌目的。超声作为一种机械波，对生物组织有较强的穿透力，且聚集超声 可无创伤地将声能聚集于深层组织，声动力疗法有望发展成为一种极具前景的肿瘤 治疗新手段。
在光动力疗法的实践过程中，人们发现光动力疗法是通过结合光敏剂药物、光 照、组织内的氧分子发生光动力反应，生成活性氧成分(reactive oxygen species, ROS) 来实现对目标组织的选择性损伤。在PDT过程中，光敏剂吸收光能，从基态经历 -个短暂的单重激发态后转变为存在期相对较长的三重激发态。处于激发态的光敏 剂可以发生两种类型的光动力反应。其一，三重激发态的光敏剂可以直接与细胞 膜或一些生物大分子等底物发生反应，转移一个氢原子(电子)而形成自由基。自由 基与组织氧相互作用生成可以杀伤目标细胞的ROS(I型反应)。其二，三重激发态 的光敏剂也能够把能量直接转移至U氧分子上，形成一种高效的ROS—单线态氧来 杀伤目标细胞(II型反应)。I型反应和II型反应同时发生，两者的比率取决于使用的 光敏剂类型、底物和组织氧的浓度及光敏剂与底物结合的紧密性。在整个过程中， 光敏剂从基态到激发态又回到基态，起催化剂的作用。足够浓度的组织氧是PDT 所必需的，光敏作用不能在组织缺氧的区域发生。最近的研究证实超声激活包括光 敏剂如HpD在内的声敏剂产生类似于光敏化的过程，并生成相似的产物如单线态 氧、过氧化物、自由基等。可见，组织内氧含量也是声动力治疗过程中不可忽视的 重要问题。声动力效应强度受到组织内氧含量的影响，如肿瘤组织内的乏氧区可使
其声动力效应降低。在声动力过程中声敏剂得到超声辐照后，组织中的氧压迅速和 显著的下降。组织氧的减少限制声敏反应从而影响SDT的杀伤效果。为了增加靶 组织内氧含量提高声动力治疗效果，人们一直在寻找安全、高效的新型声敏剂和增 加靶组织内氧含量的新方法。
随着人们对输血替代品研究的不断深入，近年来有基于人、牛和重组来源血红 蛋白衍生的红细胞代用品以及携氧氟碳化合物等携氧功能物质相继问世。作为氧治 疗剂进行研发，这些携氧功能物质已成今后红细胞代用品研制的发展方向。倘若将 这些携氧功能物质与声敏物质有机结合成一种组合物，有望增加靶组织内氧含量提 高声动力治疗效果，为人们寻找安全、高效的新型声敏剂提供新的思路和新方法。
发明内容
本发明的目的是要提供一种具有携氧功能的声敏剂，通过提高靶区的氧含量， 增强声敏物质的声动力作用效果。该具有携氧功能的声敏剂在声动力治疗和声化学 反应过程中可作为声敏抓在低强獻高强度的聚焦/不聚焦超声治疗过程中可作为 增效剂，适用于皮肤美容、肥胖症以及良性、恶性增生性疾病的治疗制剂。实现本发明目的的技术方案是将具有携氧功能的物质和声敏物质构建成组合 物，禾,具有携氧功能的物质提高靶区的氧含量，增强声敏物质声动力作用效果， 发展一种安全、高效的具有携氧功能的声敏剂。或者在上述组合物中再加入与肿瘤组织或病灶部位有特异亲和性的耙向物质。
在本发明中，所述含具有携氧功能的物质与声敏物质组成的组合物可以是通 过具有携氧功能的物质和声敏物质混和而成的组合物，可以是通过(但不仅限于) 化学方法或物理方法使含有携氧功能物质和声敏物质构建成一个整体而形成的组 合物，可以是微泡、微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纟内米乳。声敏物质包裹或粘附 于微泡、微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纳米乳内部或表面。微泡、微囊、微粒、 微乳以及纳米粒和纳米乳可为(但不仅限于)直接市场现有的产品，也可为自制 的，其膜材料可为脂类、多聚物、白蛋白、多糖。其芯材料所采用具有携氧功能 的气体、液体或纳米级生物相容性固体中的一种或几种。
上述脂类选自磷脂中的3-sn-磷脂酰胆碱、1，2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰甘油基-钠盐、1，2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂醐旦碱、1，2-二棕榈酰基-sn-甘油基3-磷脂酰酸-钠盐、1，2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂醐旦碱、磷脂酰丝氨酸或氢化磷 脂酰丝氨酸中的一种或几种。多聚物可为(但不仅限于)多聚乳酸(polylactic add, PLA)、明胶蛋白(gelatin)、聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)、聚硅氧烷 (polysiloxane)、聚氧化乙烯(polyethylene oxide, PEO)、聚丙烯酉划安(polyacrylamid)、 聚丙烯酸(酉旨Xpolyacrylate)、聚氨酯(polyurethane, PU)、聚磷酸酯(polyphosphate ester)、 聚羟基乙酸(酉旨)(polyglycolide, PGA)、聚羟基丁酸(酯)(polyhy- droxylbutyrate, PHBT)、 聚(酸)酐(polyanhydrides,PAN)、聚已内酰胺(polycaprolactone， PCL)、聚氨基酸 (polyamine acid)、聚羟乙基甲基丙烯酸(酉旨)(polyhydroxyethyl methaciylate)、聚乳酸/ 羟基乙酸poly-(D， L lactic-co-glycolic acid) (PLGA)及上述多聚物间的共聚物 (co-polymer)。上述组合物中的携氧功能物质可为一切具有携带氧功能的物质，选自(但不仅 限于)全氟碳化合物及其衍生物、血红蛋白及其衍生物、脑红蛋白及其衍生物和细 胞红蛋白及其衍生物中的一种或几种。并且这些携氧功能物质，除可作为微泡、 微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纳米乳的芯材料之外，还可作为其成膜材料组分， 也可粘附于成膜材料之上，提高靶组织内氧含量，增强声敏物质的声动力作用效 果。本发明中上述与具有携氧功能物质构成组合物的声敏物质可选自(但不仅限 于)卟啉及其衍生物(如血卟啉、苯并卟啉衍生物单酸环A等)、酞菁及其衍生物 如锌酞菁和酞菁铝等、叶绿素及其衍生物如脱镁叶绿素和二氢叶酚及紫红素18、 蒽醌及其衍生物、5-氨基乙酰丙酸、玫瑰红、藻胆蛋白如藻红蛋白和藻蓝蛋白等、 醌类化合物、富勒烯、五氮齿类衍生物如镥III五氮齿、聚乙炔类如苯庚三炔、噻 吩类化合物如a噻吩、中草药类声敏剂如竹红菌素衍生物(竹红菌甲素、竹红 菌乙素等)、补骨脂素以及姜黄素、金丝桃素、假金丝桃素、大黄素、核黄素、 /^荟大黄素等中的一种及其任二种或多种混合物；或选自非甾体类消炎药如替诺 昔康、吡罗昔康、喹诺酮类抗生素如司帕沙星、洛美沙星、环丙沙星及加替沙星。另外，为了使本发明的高效声敏剂靶向特定的肿瘤组织或病变部位如肝肿 瘤、肾肿瘤、骨肿瘤、乳腺癌和子宫肌瘤等，还可在该声敏剂中加入对所述的肿 瘤组织或病灶部位有特异亲和性的物质，如识别肿瘤的抗体、肽、配体、适体等
而形成的靶向物质；为使本发明的高效声敏剂具有生物膜穿透功能，还可加入具 有生物膜穿透功能的物质对其进行修饰而得的各种具有生物膜穿透功能的组合物。所述具有生物膜穿透功能的物质衍生自(但不仅限于)流感病毒、VSV、 SFV、仙台病毒和HIV病毒，或选自人工合成的穿膜肽。本发明将具有携氧功能的物质和声敏物质构建成组合物，利用具有携氧功能的 物质提高耙区的氧含量，增强声敏物质的声动力作用效果，有望发展成为一种安全、 高效的具有携氧功能的声敏剂。这是现有声敏剂所无法比拟的。
具体实施方式
以下是本发明的非限定实施例实施例1:载血卟啉和全氟碳微泡类组合物的制备声敏剂采用血卩卜啉2mg，成膜材料二硬脂磷脂,旦碱5 mg、 二棕榈酰磷脂酰 乙醇胺2mg、磷脂酸lmg、泊洛沙姆0.5 mg、甘油50 pl及磷酸盐缓冲液450^1 装入圆柱形小管内，放入37'C水浴30分钟，冷却至室温后，充入携氧物质全氟碳， 经机械振荡50 s后得到载血卟啉和全氟碳微泡类组合物，4'C或-2(TC密闭避声保存。实施例2:载吡罗昔康和全氟碳的白蛋白微泡类组合物制备将20%人血清白蛋白与5%葡萄糖按1:5的比例混合后在用声振仪以最大输出功 率的30。/。振荡80s，同时经三通管在下方缓慢充入全氟碳物质0.6ml，按质量/体 积比(4:1)加入吡罗昔康，充分振荡或混合，经冻干后制备载吡罗昔康和全氟碳 的白蛋白微泡类组合物。实施例3:载血卟啉和全氟碳组合物包封率的测定取实施例1所制备的载血卟啉和全氟碳组合物，以500转/分的速度离心5分钟， 取上层微泡，用800 |il 二甲亚砜和3200 pi无水酒精充分溶解组合物1后，用磷酸缓 冲液稀释适当倍数，然后采用荧声分声声度计测量其吸声值，用磷酸缓冲液为参比 液。测得药物包封率达25%-57%。实施例4:载血卟啉和血红蛋白微球的制备将2 mg携氧物质血红蛋白和O.lg樟脑加入20 ml 二氯甲烷中，充分搅拌使其完 全溶解；将1.0g聚乳酸/羟基乙酸聚合物(PLGA)加入上述溶液中，充分搅拌至其
完全溶解，再将5。/。氯化铵3ml加入后，立即用声振仪以最大输出功率的30%振荡 40s，成乳白乳液；将乳液加入3。/。聚乙烯醇液中均质机均质5min，而后加入2%异 丙醇液中，室温下磁力搅拌器搅拌2-5小时，高速离心5 min (速度3000-5000转)， 反复3次；加入5%甘露醇和1 mg声敏物质血卟啉充分混匀成载血卟啉和血红蛋白 微球。实施例5:肝癌靶向载血卟啉和血红蛋白微球制备将2 mg携氧物质血红蛋白和O.lg樟脑加入20 ml 二氯甲烷中，充分搅拌使其完 全溶解；将1.0g聚乳酸/羟基乙酸聚合物(PLGA)加入上述溶液中，充分搅拌至其 完全溶解，再将5e/。氯化铵3ml加入后，立即用声振仪以最大输出功率的30%振荡 40s，成乳白乳液；将乳液加入3。/。聚乙烯醇液中均质机均质5min，而后加入2%异 丙醇液中，室温下磁力搅拌器搅拌2-5小时，高速离心5min (速度3000-5000转)， 反复3次；加入5%甘露醇和1 mg光敏物质血卟啉和l吗抗肝癌单克隆抗体充分混 匀成肝癌耙向载血n卜啉和血红蛋白微球。
权利要求
1.一种具有携氧功能的声敏剂，其特征在于为包括携氧功能的物质和声敏物质的组合物，通过利用具有携氧功能的物质提高靶区的氧含量，增强声敏物质的声动力作用。
2. 根据权利要求1所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在于 所述声敏物质为安全无毒的能被声激活产生声化学反应的所有物 质，这些声敏剂可为亲水性、亲油性、两亲性的；所述的声敏剂选 自卟啉及其衍生物、酞菁及其衍生物如锌酞菁和酞菁铝、叶绿素及 其衍生物如脱镁叶绿素和二氢卟酚及紫红素18、蒽醌及其衍生物、 内源性声敏剂如5-氨基乙酰丙酸、藻胆蛋白如藻红蛋白和藻蓝蛋白、五氮齿类衍生物如镥ni五氮齿、醌类化合物、玫瑰红、富勒烯、聚乙炔类如苯庚三炔、噻吩类化合物如a噻吩、无机声敏剂如氧 化钛(Ti02)、氧化锌；或选自中草药类声敏剂的竹红菌素衍生物、 补骨脂素类如补骨脂素、姜黄素、金丝桃素、假金丝桃素、大黄素、 核黄素、芦荟大黄素；或选自非甾体类消炎药如替诺昔康、吡罗昔 康、喹诺酮类抗生素如司帕沙星、洛美沙星、环丙沙星及加替沙星。
3. —种具有携氧功能的声敏剂，其特征在于为包括携氧功能 的物质、声敏物质和与肿瘤组织或病灶部位有特异亲和性的耙向物 质的组合物。
4. 根据权利要求1或3所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征 在于所述组合物，可以是通过具有携氧功能的物质和声敏物质混和 而成的组合物。
5. 根据权利要求1所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在于 所述组合物，可以是通过化学方法或物理方法使含有携氧功能物质 和声敏物质构建成一个整体而形成的组合物，包括微泡、微囊、微 粒、微乳、纳米粒和纳米乳以及经聚乙二醇及衍生物修饰而得的各 种长循环组合物。
6. 根据权利要求3所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在于 所述组合物，可以是通过化学方法或物理方法使含有携氧功能物质、 声敏物质和与肿瘤组织或病灶部位有特异亲和性的的靶向组合物 构建成一个整体而形成的组合物，包括微泡、微囊、微粒、微乳、 纳米粒和纳米乳以及经聚乙二醇及衍生物修饰而得的各种长循环组 合物和经具有生物膜穿透功能的物质修饰而得的各种具有生物膜穿 透功能的组合物。所述具有生物膜穿透功能的物质衍生自流感病毒、VSV、 SFV、仙台病毒和HIV病毒，或选自人工合成的穿膜肽。
7. 根据权利要求5或6所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征 在于所述微泡、微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纳米乳包括由成膜 材料包裹芯构成的非连续相和水性介质构成的连续相。
8. 根据权利要求7所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在于 所述微泡、微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纳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携氧功能的气 体、液体或纳米级生物相容性固体中的一种或几种。
9. 根据权利要求8所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在于 所述微泡、微囊、微粒、微乳以及纳米粒和纳米乳的成膜材料选自 脂类、白蛋白、多糖及其衍生物以及多聚物。
10. 根据权利要求9所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在 于所述的脂类选自磷脂中的3-sn-磷脂酰胆碱、1,2-二棕榈酰基-犯-甘油基-3-磷脂酰甘油基-钠盐、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰 胆碱、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰酸-钠盐、1,2-二棕榈酰 基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸或氢化磷脂酰丝氨酸。
11. 根据权利要求9所述的具有携氧功能的声敏剂，其特征在 于所述的多聚物包括多聚乳酸(polylactic acid, PLA)、明胶蛋白 (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)、聚羟基乙酸(酯)(polyglycolide， PGA)、聚羟基丁酸(酯)(polyhydroxylbutymte, PHBT)、聚(酸)酐 (polyanhydrides, PAN)、聚已内酰胺(polycaprolactone, PCL)、聚氨 基酸(polyamine acid)、聚羟乙基甲基丙烯酸(酯)(polyhydroxyethyl methacrylate)、聚乳酸/羟基乙酸poly-(D， L lactic-co-glycolic acid) (PLGA)及上述多聚物间的共聚物(co-polymer)。
12. 根据权利要求1或3所述的具有携氧功能的声敏剂，其特 征在于所述的具有携氧功能的物质，选自全氟碳化合物及其衍生 物、血红蛋白及其衍生物、脑红蛋白及其衍生物和细胞红蛋白及其 衍生物。
13. 根据权利要求1或3所述的具有携氧功能的声敏剂，其特 征在于所述携氧功能物质，除作为微泡、微囊、微粒、微乳以及纳 米粒和纳米乳的芯材料外，还可作为其成膜材料组分，也可粘附于 成膜材料之上。
14. 根据权利要求1或3所述的具有携氧功能的声敏剂，其特 征在于所述与肿瘤组织或病灶部位有特异亲和性的耙向物质选自 与肿瘤组织或病灶部位有特异亲和性的抗体、肽、配体、适体。
全文摘要
本发明属于生物医学领域，更具体地说，本发明涉及一种具有携氧功能的声敏剂。该声敏剂是由具有携氧功能的物质和声敏物质组成的组合物。利用具有携氧功能的物质提高靶区的氧含量，增强声敏物质的声动力作用效果，发展一种安全、高效的声敏剂。该具有携氧功能的声敏剂在声动力治疗过程中可作为声敏剂、在低强度/高强度的聚焦/不聚焦超声治疗过程中可作为增效剂，适用于皮肤美容、肥胖症以及良性、恶性增生性疾病。
文档编号A61P35/00GK101125203SQ200710092489
公开日2008年2月20日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者勇 张, 王志刚, 许川山 申请人:许川山