电子改性的反应中间体的制作方法

文档序号:848882阅读:1465来源:国知局
专利名称:电子改性的反应中间体的制作方法
电子改性的反应中间体
相关申请的交叉引用
本申请要求如下优先权:2010年8月15日提交的美国临时专利申请N0.61/373,836。
相关现有技术
1999 年 2 月 9 日授予 Garfield 等人的题目为 “Emulsions of perfluorocompounds as solvents for nitric oxide (NO)”(“全氟化物做溶剂的一氧化氮(NO)乳液,,)的5,869,539号美国专利
5,869,539号专利教导,在不存在氧气时NO是相对稳定的分子。一氧化氮(NO)是在水中和水溶液如血清中溶解度低的气体。该发明人指出,尽管NO被认为是自由基,但这是在氧气被认为是自由基的意义上来说的,氧气是稳定的双基,NO是像氧气一样不带电的基团,因而使得NO足够稳定,不与生物流体或多数有机溶剂发生化学作用,不同于臭氧和该发明中的带电反应中间体。氮气、氧气和一氧化氮这些气体具有双原子分子和相似的分子量。但前两个是非极性分子,因此在水中的稳定性比NO稍差。这三种气体的挥发性也相当接近,但NO分子的极性使它的挥发性最低,从常压下的沸点即可看出:-195°C、_183°C和-151。C。
“一氧化碳与空 气中的氧气即时发生反应,生成棕红色有毒气体二氧化氮。因此,对NO的所有研究必须在不存在氧或氧化介质的条件下进行。”2N0+02 — 2N02。一氧化氮与氧气和水反应形成亚硝酸HN02,4N0+02+2H20 — 4HN02。
生物关联的氮氧化物包括具有五种氧化态的元素氮(N0X =N2O, NO 、NO2' NO2 、N03_)。NO是生物活性氮氧化物之一。因此,在生物环境中、含水系统中和空气-液体界面处,NO不会以NO —基团存在,NO —生成亚硝酸根(NO2-)和硝酸根(NO3-)作为最终产物。NO _基团与过氧化物基团迅速反应,形成高反应性的过氧化亚硝酸根阴离子(0N00_)。
本发明的一个方面使用PFC作为电介质,即当施加外加电压时可以电子改性分子以产生反应中间体,这对于在实验室环境中研究NO的氧化态是有用的。尽管不带电的NO不在本发明的范围内,但NO带电的电子改性的反应中间体可在该范围内。
2002年I月4日授予Smith的题目为
“Method of treating cancer, specifically leukeinia, with ozone”(“用臭氧治疗癌症特别是白血病的方法”)的6,399,664号美国专利“本发明涉及使用反应性氧中间体治疗哺乳动物的白血病、更具体是慢性骨髓性白血病(CML)的方法。将治疗有效剂量的反应性氧中间体施用于给患有白血病的哺乳动物。已经发现,施用反应性氧中间体、更具体是臭氧,对治疗CML和对患有癌症的哺乳动物的免疫和造血系统的调整特别有效。”
其中该发明人教导,“(a)将所述臭氧直接注射到所述哺乳动物体内;(b)用所述臭氧对所述哺乳动物的血液进行体外治疗,然后将所述经治疗的血液再输入所述哺乳动物体内;(c)将臭氧处理过的产物注射到所述哺乳动物体内;(d)将所述臭氧处理过的产物吸A;(e)将所述臭氧吹入。”
本发明解决了该方法的不足之处,不仅不需要现场昂贵的机器如臭氧和透析臭氧再输入机,而且医师不需要暴露于患者的血液和冒交叉感染的风险。合成物生物相容的PFC灵活性好,且合成物递送系统可以将其它药物或化合物包括在溶液中以协同方式作用,提高取得成功的概率。
2003 年 3 月 25 日授予 Zazerra 等人的题目为 “Fluorinated solventcompositions containing ozone”(“含臭氧的氟化溶剂组合物”)的6,537,380号美国专利
其中该发明人教导了一种清洁硅基材的方法,包括将所述基材与包含臭氧和氟化溶剂的组合物接触。可使用宽范围的氟化溶剂,而氟化溶剂对于形成该发明的包含氢氟醚的稳定组合物来说特别有用,该稳定化合物表面张力极低,蒸发快,适于清洁电子基材特别是硅、多晶硅、氧化硅和微电子-机械设备。由于其性质,HFE化合物对于清洁电子设备和硅晶片来说是理想的。该发明描述了一种清洁组合物,其用于基材氧化、残留物去除、清洗和干燥,并且具有有效的表面氧化速率。该发明人指出,在该发明中优选氟化溶剂部分或不完全氟化。尽管加入臭氧以强化氢氟醚的工业清洁能力,但氢氟烃中的C-H键并不具有抵抗氧化剂的能力,因而认为由于氯氟烃化合物(CFCs)对大气中臭氧层的有害影响而需要找到环境上更可接受的替代物。建议用氢氟醚(HFEs)替换CFC。这些化合物的一个好处是存在C-H键,其可以经受OH基的攻击,因而可以承受对流层的反应。氢键易受来自强氧化剂的攻击。
本发明教导在生物相容的PFC基质中,如何与反应中间体如苯并-Y-吡喃酮衍生物一起储存、稳定和递送电子改性的氧衍生物,即一旦引入哺乳动物体内就引发免疫反应。6,537,380号发明的优选的氢氟化物质是购自3M公司的HFE-7100,特别适于清洁电子设备,购自3M的工业氟化物生物不相容,不适于在哺乳动物体内使用。由于具有氢键,该发明中优选的氟烃不适于稳定和储存臭氧,需要注意的是如果吸入6,537,380号发明中使用的氢氟醚会造成严重的健康风险,可能导致死亡。
本发明的效用在于在生物相容的PFC基质中储存和稳定电子改性的反应中间体的能力。特别地,本发明解决了现代臭氧疗法的缺陷:本发明人通过可重复的实验证据证明可以实现EMODs的稳定化。稳定化促成了本发明,在本发明之前,必须在分子快速衰减之前现场将EMODs递送给患者,而现在可以短期和长期储存高度反应性的电子改性的中间体。本发明的另一个方面在于使用臭氧和氧来促进生物相容的PFC溶液中的反应,本发明的再一个实施方案在 于将PFC用作带有外加电压的电介质,以在PFC基质中电子改性的化合物,这些化合物通过低温手段稳定化以供后期使用或研究。EMODs控制细胞的吞噬作用,在生物相容的PFC中长期稳定这些反应中间体,实质上创造了一种治疗用途的新药物。本发明从韧带再生到癌细胞凋亡再到灭活病毒为全世界的人类和哺乳动物患者带来益处。
1985 年 2 月 5 日授予 sloviter 等的题目为 “Process for preparing aperfluorchemical emulsion artificial blood”(“制备全氟化合物乳液人造血液的方法”)的4,497,829号美国专利
4,497,829号专利教导如何使用超声处理制备稳定乳液,在该发明中该发明人使用乳化氟烃作为人造血液替代物,含氧组合物在生理上可接受的水性介质中乳化,将全氟化合物颗粒用非抗原的脂质涂覆。优选的脂质为磷脂如卵磷脂,它可以蛋黄磷脂的形式获得。卵磷脂也存在于大豆磷脂中。该发明的全氟化合物乳液通过超声处理来制备,再进行离心,其中通过将乳液的底部部分丢弃以去除大颗粒,由此得到I U m的平均粒径。该发明人进一步指出,这是首次获得的用于非溶血性人造血液的单一全氟化合物的稳定乳液,可通过常规技术高压灭菌,可在普通冷藏温度下储存。该组合物甚至可在室温下储存相当长的时间。最后,该组合物是等渗的和相对于天然血浆是等渗的。迄今为止,大部分乳液是通过该方法使用超声空化技术来制备的,从而分散不可混合的基质。只有两种方法可以制备乳液,超声空化作用和/或通过高压均化或它们的组合。
Zee等人的题目为“Ozone decontamination of blood and blood products,,(“血液和血液产品的臭氧净化”)的4,632,980号美国专利
该发明人公开了一种处理包膜病毒的血液和血液产品的方法,通过将水性介质中的血液或血液组分与施用到血液中的一定量臭氧接触,再将它输回到患者体内。
2003 年 5 月 27 日授予 Bolton 的题目为“Treatnient of autoimmune diseases”(“自身免疫性疾病的治疗”)的6,569,467号美国专利
该发明人描述了一种方法,其中通过将血液等分试样经受臭氧、UV放射和升温处理来制备自身免疫性疫苗, 再输回体内以缓解自身免疫性疾病如类风湿性关节炎的症状。疫苗包括患者血液的等分试样,其中包括具有各种细胞表面标志的规定表达的白细胞和包含减量的被称为热休克蛋白HSP的某种应激蛋白的淋巴细胞。
1967 年 11 月 14 日授予 Heidt, Lawrence J.和 Landi, Vincent R.的题目为^stablilzation of ozone” ( “臭氧的稳定化”)的3, 352, 642号美国专利
该发明人教导臭氧可在强碱氢氧化钠中稳定存在,氢氧化钠被储存在容器中,该容器的壁被使得不与NaOH反应。
2004 年 12 月 16 日公开的 Zhen-man, Lin 的题目为 ‘Surface treatmeat ofsars-1nfected lungs’(“被SARS感染的肺部的表面治疗”)的20040254092号美国专利申请
阅读20040254092号专利申请后发现,该发明人并不熟悉医学治疗的现有技术或在生物相容应用中使用臭氧的方法。尽管臭氧在血液应用中相对安全和无毒性,并且已在各种疗法中使用100年以上并取得令人惊异的效果,但该发明人描述的是一种使用臭氧和PFC溶剂治疗被SARS感染的肺部的方法。本发明人认为,不可能获得使这种疗法可行或安全的浓度,再强调一遍,不可能获得这样的浓度。仅2-5ppm就会对肺部的DNA造成不可逆的损伤,形成永久性的疤痕,臭氧的强氧化性作用会在接触时立即破坏柔弱的海绵囊如肺泡组织,特别是以该申请中讨论的浓度。该发明使用的其它PFCs是C5F9H30,该PFC会造成巨大伤害,即一旦与臭氧接触就会攻击氢键,并很快变成酸性和腐蚀柔弱的肺部组织,更不用说一旦臭氧进入肺部就会毁坏形成的羟基级联。即使该方法没有使用臭氧,替换成100%的氧,仍会严重伤害肺部,将其氧化并留下疤痕组织,在人体上使用高水平氧的尝试将是危险的。显然该发明人提供的数据是不完整的和有重大缺陷的,尽管已知臭氧可以灭活病毒,而且这似乎是该申请的灵感来源。该专利申请在肺部暴露于臭氧的应用上绝对没有实用性,在本发明人看来,它纯粹是基于对生物学的不完整理解和对臭氧和氧在医疗应用上的强氧化能力的严重低估。一段来自该发明人的详细引文总结了其思维过程,“我并不是专门研究医学的,只有一点医学意识。受到用盐溶液缓解口腔和咽喉炎症这一想法的启发,我努力找到了一些适合的溶剂和灭菌剂,但还需要经过临床测试。SARS终将被战胜。”该方法将破坏肺部的敏感组织,留下毁坏性的疤痕组织,不可能被接受为真正的疗法。现在治疗SARS或任何病毒的方法都不会是将肺部臭氧化,总是可以在合格的臭氧临床条件下尝试静脉注射臭氧,以引起级联免疫反应。
如今,在全世界范围内,臭氧疗法用于静脉注射、局部施用和Prolo疗法,在过去的100年中臭氧疗法被无数医师使用,它是安全有效的,但直到目前还存在的缺陷使得它不能成为主流疗法,现在Prolo臭氧疗法可以成为主流或至少吸引了更多医师使用是因为他们不需要购买臭氧机,而且即使他们买了,向盐水中鼓入臭氧也几乎是无用的。对于静脉注射臭氧,无需再从患者身体移出血液。本专利明显具有效果,需要受到专利保护。本发明人正在制造用于兽医设施的产品,需要运送封装在干冰中的冷冻样品以用于动物如赛马的韧带Prolo疗法注射,或只是用于宠物。还将在兽医设施使用乳液配方来收集数据和检验效果。本发明在医疗应用中具有巨大作用:可以以其中间体形式保持化合物,省去了现代药物必须经过以取得最终结果的关键生物学路径。
背景技术
本发明基于如下令人惊异的认识:一些高度氟化的全氟化碳如全氟烷烃对于氧化剂如臭氧、如高空大气中的高能UV放射是惰性的,它们可以经受电场和高温而不会分解。McElroy等人研究了包括C6-C10全氟烷烃的各种全氟化合物在大气中的结局。他们得出的结论是,全氟化碳不与羟基以显著的速率发生反应,该化合物只在高空大气中通过与O(ID)反应而降解,平均大气中的寿命为约1,000年。MIT的更新近研究显示,全氟烷烃不与O(ID)反应,至少不以与CFCs的反应速率可比的速率反应。这些新发现暗示,在同温层中与O(ID)的反应不会对全氟烷烃的降解起到重要的作用。Ko等人基于UV吸收光谱和假定的量子产率预言全氟化合物的光-和氧化-降解速率。他们推断光降解会发生在对流层。Calloway等人进一步评估了全氟烷烃和全氟芳族分子的UV吸收光谱。该项研究显示,全氟化碳发生吸收光谱的波长过短,以至于不允许在对流层发生直接的光离解作用。全氟烷烃UV吸收的最大值通常低于190nm。本发明人经过潜心研究并进行了关键的独立实验,得出明确的结论:高度氟化的氟烃对于不能悬浮在任何其它介质中的电子改性的氧衍生物(EMODs)和苯并-Y -吡喃酮反应中间体来说是储存/悬浮的理想介质,而且非常依赖于PFCs的氧化。本发明的一个方面公开了一种方法,其直接解决了臭氧疗法中的主要缺陷,使臭氧气体可以直接溶解在氟烃基质中用于治疗目的。本发明的另一个方面是在氟烃中使用臭氧或氧来促进溶液中的反应,氧化和活化化合物如苯并-Y吡喃酮衍生物。本发明的再一个实施方案是当施加外加电压时使用氟烃作为电介质以精确地控制反应,其中氟烃用作氧化生物活性化合物的惰性介质。当生物活性化合物如苯并-Y-吡喃酮衍生物在PFC溶液中并被电子改性时,一旦与基质接触,经活化的化合物立即与生物基质反应,由此省去了关键的生物学和化学路径。本发明解决了大量问题,不仅关系到当前臭氧施用技术,还可以促进溶液中的反应,这改变了涉及到中间体的化合物和反应的性质,从而可以操作并稳定起调节和刺激从吞噬作用到组织再生的细胞反应作用的反应中间体。
在过去的50年中,世界大部分地区的医师使用氧自由基疗法及其衍生物。在过去的100年中,对EMOD效应进行了广泛研究,其中臭氧疗法成为电子改性的氧衍生物最受欢迎的形式。在过去的25年中,将EMODs用作临床治疗在美国稳步增长,而在欧洲更多,例如德国有超过7000名医生接受提供臭氧疗法的培训,EMOD疗法的使用已经被包括欧洲、南美洲、俄罗斯、印度、古巴、西班牙、英国的世界大部分地区所完全接受。在美国每年都有越来越多的诊所开业,而事实是该疗法存在一些缺陷限制它在美国广泛应用。本发明解决了现代臭氧疗法遗留的缺陷,并引入将氧和其它反应中间体稳定化的技术用于治疗用途。
EMODs或电子改性的氧衍生物是通过还原-氧化反应(通常称为氧还反应)产生的氧衍生物,一些种类包括O3、0'0_2、O4。在体内,氧的不成对电子易于反应形成其它部分还原的高度反应性种类,包括过氧化氢(H2O2)、羟基和过氧亚硝酸盐。臭氧是电子改性的衍生物的一种形式,它是带有蓝色的气体,沸点为_112°C。臭氧仅部分溶于水,而更易溶于惰性非极性溶剂如氟烃。在_112°C,臭氧凝结形成标准温度和压力下(STP)的深蓝色液体,臭氧在水性介质中的溶解度是氧的13倍。2.07伏的氧化电势证明臭氧是强氧化剂。臭氧在水溶液中相当不稳定:它在水中的半衰期为约20分钟。在空气中,臭氧的半衰期为12小时,这使得臭氧在空气中稳定性较好,在_50°C的温度下,臭氧可在空气中稳定存在3个月。臭氧是抗磁的,这意味着它的电子都是成对的。相反,O2是顺磁的,包含两个不成对电子。当氧吸收电子和经过电子改性,就形成 O3簇,甚至更高的O4、O5和O6的形式。在水存在下,臭氧分解为O2和0'在分解过程中,臭氧将电子释放到水中。过氧化氢与臭氧的区别就是电子。尽管两个都是氧化剂,但只有臭氧释放自由电子。由于这一独特的性质,臭氧可以破坏其它自由基如羟基和与其反应。自由基的定义是夺取电子的物质。臭氧夺取电子的性质使得它本质上非常不稳定。
臭氧的生理学效应
多年来,对于臭氧的生理学效应有很多文献记载。1940年,Kleinmann记录了臭氧的杀菌作用,臭氧的该性质今天被用来进行水处理。Fish观察到当在局部使用臭氧时,对各种皮肤病有治疗效果。1974年,WolfT在文献中描述了一种事实上的治疗方法,将一定量的血液暴露于臭氧,然后输回患者体内。从此臭氧被用于治疗,经常取得令人惊讶的治疗结果。尽管全世界数以千计的医生已经在多种应用中使用臭氧并取得阳性结果,医学界却最近才开始对这一题目显示出认真的关切。今天,臭氧主要的治疗用途被称为臭氧自体血液疗法(OAHT),这是由Wolff记载的。关于作用机理的最新研究显示,臭氧与血液的接触能产生效果,该效果可以在机器中得到开发。只要暴露时间和浓度适当,将人的血液暴露于氧和臭氧的混合物是无毒的。与呼吸系统不同,人的血液处于动态状态,能够通过强有力的防御系统中和臭氧的氧化能力。像其它气体(02、C02) —样,为了在生物化学水平上起作用,臭氧必须溶解在水溶液中。一旦与血液接触,臭氧溶解在血浆中,并立即作为级联例如过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2 _)和羟基(0H )发生分解。这些化合物具有高度反应性,半衰期短。在应激反应和传染的情况下,身体会在线粒体中的细胞呼吸期间和由白血球进行的细菌吞噬作用期间自然产生EMODs。人会通过产生过氧化氢和次氯酸根来保护自身免受病原体的连续侵入。EMODs有其自身的毒性,但需氧生物体已经发展了一套强有力的抗氧化剂系统,由血浆中的如下物质组成:例如尿酸、抗坏血酸、白蛋白、维生素E、胆红素、细胞内酶如超氧化物歧化酶(S0D)、过氧化氢酶(T)、转移酶(GSH T)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(GSH R)、谷胱甘肽和谷胱甘肽氧化还原系统(GSHGSSG),这些抗氧化剂通过酶和经由NADPH的戊糖循环保持在最佳水平。与血液接触的大部分臭氧剂量,部分被水溶性抗氧化剂还原,部分转化为EMODs和脂质过氧化物产物(LOPS),在它们能够伤害健康的血液细胞和组织之前,还要经过抗氧化剂系统的检查。臭氧的药理学效应应归因于臭氧的血液再输入之后,稍微过量的EMODs对膜受体起到化学信使的作用,而LOPS事实上对所有细胞起作用。臭氧的氧化作用导致形成了过氧化氢,所述过氧化氢进入细胞起到各种效果:在红细胞中,臭氧使血红蛋白解离曲线向右移动,促进氧的释放;在白细胞和内皮细胞中,诱使产生白细胞介素、干扰素、转化生长激素(TGF)和氮氧化物;在血小板中,臭氧诱使生长因子细胞的释放,刺激抗氧化剂系统的长期效力以适应它的氧化作用。一旦接触血液,作为急剧的外来氧化应激,臭氧会使氧化剂与抗氧化剂之间暂时失衡。在适当的暴露时间和臭氧剂量下,氧化应激可以精确计算,并且与EMODs在整个寿命内产生的内生毒性相比是暂时性的。该经计算的失衡激活引发生物效应的信使,而不超出抗氧化剂系统的能力。因此,臭氧表现得像是具有精确治疗窗的药物。另一个需要进一步研究的效应是趋化性效应,即臭氧吸引和刺激内生干细胞活化的效应。如果在治疗范围内给药,臭氧无毒性,但如果剂量过低会使它无效,并会完全被抗氧化剂所抑制。其作用另外的方面可能是重要的,目前正处于研究阶段。这关系到正性地调节抗氧化剂系统的能力。连续产生的EMODs会对身体造成冲击。例如,在呼吸期间、脂肪酸的代谢循环中、细胞色素P450到异生物质的反应中、吞噬作用存在下和许多病理条件下,会产生更多的EMODs。在整个寿命中,会存在条件使得在电子改性的氧衍生物的产生和中和的失衡之间形成恶性循环=EMODs继续增多而抗氧化剂系统越来越薄弱。这会在慢性病毒感染、动脉粥样硬化、肿瘤生长、神经变性疾病和衰老过程中发生。在一些时候,EMODs的过量产生会变成慢性的和不可逆的,这会导致死亡。施用外源抗氧化剂最多只能延缓该过程,但如果后者不是太提前,用治疗的和不断加大剂量的长时间臭氧疗法可以恢复产生和中和的EMODs的平衡,这会刺激抗氧化剂系统,使其适应慢性的氧化应激。已知细胞会以两种方式对氧化应激作出反应,如果应激过大和连续,细胞会死亡;如果应激温和和短暂,细胞则有时间作出反应和产生抗性,激活沉默基因或罕有表达基因的表达,并产生休克蛋白如热休克蛋白(HSP)、葡萄糖调节的蛋白(GRP)和氧化性休克蛋白(OSP)。在臭氧治疗期间,所有这些蛋白质的产生均受到刺激。臭氧激活与过氧化物或氧“自由基”破坏相关的酶即谷胱甘肽、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶,加速红血细胞新陈代谢的糖酵解功能。臭氧增加白细胞增多(白细胞的产生)和吞噬作用(一些白细胞以该方式破坏异物)。这两个过程是免疫防 御系统的一部分。臭氧刺激网状内皮系统,使组织再生。臭氧是强杀菌剂,它灭活肠道病毒、大肠杆菌群(coliform bacteria)、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)和嗜水气单胞菌(aeromona hydrophilia)。臭氧会破坏许多由磷脂、肽聚糖和多糖组成的病原性生物的细胞包膜。臭氧打开环状质粒DNA,从而减少细菌增殖。低剂量的臭氧刺激免疫系统。高剂量抑制免疫系统。(糖原分解)在RGSs中,臭氧促进乙酰辅酶_a的形成,这对于代谢排毒是至关重要的。臭氧影响线粒体的输送系统,提高所有细胞的新陈代谢和防止交替变化。臭氧增强红细胞的柔韧性、血液流动性和动脉PO2 (氧含量)和减少血液凝集。臭氧被健康细胞和每个细胞中的抗氧化系统中和,受损细胞、病毒和细菌没有这些抗氧化系统,或受损细胞不再能催化自由基。
全氟化碳的性质
PFC液体溶解大量的氧气。PFCs是直链、环状或多环烃,其中氢原子已被氟取代。在生物系统中最广泛使用的两种化合物是全氟萘烷(C10F18),一种双环全氟烷烃,本发明的优选的氟烃。另一种是溴代全氟正辛烷(经验分子式:C8F17Br,通称为全氟溴烷),一种末端为溴原子的直链分子。液体PFC无色无味,比重约为水的两倍。PFCs是在第二次世界大战期间作为“曼哈顿计划”的一部分,在寻找能抵抗为第一颗原子弹而合成的高反应性铀同位素腐蚀的惰性处理材料的过程中实现的第一次商业化生产。由于碳-氟键具有高强度(480kJ/mol)和大的、富电子的氟原子位于基础的主碳链上屏蔽化学或酶的攻击所起到的保护作用,PFCs的惰性极强。磨粉程度越高,键变得越强,和越能屏蔽氧化剂如臭氧和反应性碳氧基中间体,通常需要400°C以上的极端温度才能使高度氟化的氟烃出现任何类型的降解。标准氧化还原电位并不适用于多数PFCs。该材料不受电化学反应的影响,在水介质中不离解。它们基本上是已经完全氧化,不受标准氧化剂如高锰酸盐、铬酸盐等的影响。唯一已知的氧化仅在高温下通过热分解发生。类似地,该材料只在极端条件下还原,需要元素钠这样的还原剂。PFCs的商业应用包括将其用作工业润滑剂、激光器、冷却剂和防蚀剂。特氟隆或聚(四氟乙烯),家用炊具和煎锅上的固体保护性抗粘涂层,是一种聚合的和高度耐腐蚀的PFC。PFCs的惰性也使得它们在体内没有活性。分子由单核细胞/巨噬细胞谱系(以前称为网状内皮系统)的吞噬细胞捕获。它们随后扩散到血液中,由血浆脂质携带至肺部,原封不动地以蒸汽形式呼出。PFCs的气体溶解度具有任何液体中最高的气体溶解能力。例如,呼吸气体的溶解度与溶解气体的分子体积相关,以C02>02>N2的顺序递减。氧在用于生物医学应用的PFC液体中的溶解度(37°C,1个大气压)是40-50vol%,相比之下在水中的溶解度是2.5vol% ;二氧化碳在该液体中的溶解度可以达到>200vol%。与氧活性结合到血红蛋白(Hb)的血红素位点不同,氧在PFCs中的溶解是一个被动过程,其中气体分子占据PFC液体内的空穴。因此,与氧到血红蛋白(Hb)的S形结合曲线相反,给定温度下气体在PFC液体中的溶解度恰好与PO2成比例,基本上符合所有全氟化碳的亨利定律,全氟萘烷可能在医疗应用中最受关注。大多数应用利用了它能够溶解大量氧气的能力,25°C、标准温度和压力(STP)下IOOml的全氟萘烷可溶解49ml的氧气,而臭氧在标准温度和压力(STP)下的溶解能力超过氧气13倍。全氟萘烧是20世纪80年代由Green Cross Corporation开发的人造血液产品Fluosol的许多成分中的一种。它也被研究用于液体呼吸。对于静脉使用的氟烃,必须制成乳液,用粘合脂质涂覆氟烃颗粒,该粘合脂质不会被受血者拒绝,同时也用作乳化剂,卵磷脂常用作表面活性剂,类似地可使用各种表面活性剂,包括氟化表面活性剂可以用于形成本发明的乳液。如同水相中的添加剂,根据乳液的所需性质来选择表面活性剂。用于本发 明的合适的表面活性剂的例子包括卵磷脂、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、脱水山梨糖醇聚氧乙烯和磷脂如蛋黄、大豆或合成脂质、全氟烷基磷脂和其它合成的全氟烷基表面活性剂。通常通过超声振动(超声处理)实现乳化,其它的制造方法为高压均化。
EMODs 和癌症
在癌症中,氧及其衍生物对于癌症的相关性是显著的。迫切需要开发合理靶向的疗法的特定生物学途径。在探索发现癌症弱点的过程中,电子改性的氧衍生物及其在癌细胞对生长因子信号和缺氧的反应方面的作用受到关注。20世纪最卓越的癌症研究人员Warburg博士首先观察发现,如果正常的健康细胞的氧降低35%,在几天内健康细胞会发生癌变,在某些情况下正常细胞的糖酵解速率可以相差100倍以上。所有癌细胞都表现出缺氧中的葡萄糖代谢增加,这是所有癌细胞的标志,所有癌细胞氧化葡萄糖用于ATP能量生产,葡萄糖的显著增加导致超过正常的EMOD生产。在恶性肿瘤细胞中,癌细胞中的抗氧化系统得到提高以平衡当正常呼吸被打乱时所产生的高水平的氧化剂种类。这种提高消耗肿瘤细胞中的抗氧化能力,本发明可以通过引入更多EMODs来利用肿瘤中被消耗的抗氧化系统,健康细胞可以中和新引入的EMODs,而具有耗尽的抗氧化系统的癌细胞会被推向极限。本发明介绍了用于制造和/或递送EMODs和EMOD前体的方法,引起在癌症中由氧化还原信号介导的细胞凋亡。
在波士顿医疗界也出现了支持和解释Warburg效应的新实验证据。实验证据表明,负责程序细胞死亡的关键磷脂向细胞溶质释放细胞色素C(Cyt C)的行为受到抑制,负责的磷脂是心磷脂CL。这一新的证据为癌症形态学带来希望。细胞色素€抑制似乎是对于癌细胞失控分裂的原因负责的一种机制,可能是细胞周期检测点故障(check pointsfail)的原因,如果一个受损的细胞无法启动细胞凋亡程序,它注定要失控地生长和分裂。
所有癌症 的显著和近乎普遍的标志之一是缺氧和葡萄糖摄取增加。不受调节的细胞增殖导致静息的脉管系统之外的细胞团的形成,造成氧和营养缺乏。造成的缺氧引发了包括细胞凋亡抑制、葡萄糖代谢改变和血管生成表型的使癌细胞得以存活的许多关键的适应作用。最近的调查研究表明,氧气耗尽刺激线粒体加工增加的EMODs,细胞试图自杀,但随后信号通路(如缺氧诱发因子Ia )的激活,促使癌细胞存活和肿瘤生长。由于线粒体是参与化疗诱发的细胞凋亡诱导的关键细胞器,因此在缺氧条件下线粒体、EMOD信号、存活途径的激活之间的关系成为进一步研究的主题。本发明描述涉及EMOD信号的机理,并提供新的途径,以促进在癌细胞中EMOD介导的信号和成为发展治疗学目标的潜力。
在细胞凋亡的线粒体中,活性氧种类的生成产生氧化信号,线粒体中的O2通过接受电子得到电子改性,产生超氧阴离子,它反过来又被还原为H2O2和过氧亚硝酸盐。细胞色素C (Cyt C)与线粒体特异性磷脂心磷脂(CL)的相互作用产生高亲和力的细胞色素C-CL复合体,它作为一个特定和有力的氧化剂发挥作用。在过氧化氢存在下,该复合体充当CL-特定氧合酶,催化CL的氧化。与CL结合关闭了细胞色素C作为电子载体的功能,但开启了它的过氧化物酶的活性。氧化的CL对于细胞色素C的亲和力明显较低,并放弃复合体。CL氧化产物(CLox ;主要是心磷脂的氢过氧化物)积聚在线粒体中,导致促细胞凋亡因子释放到细胞溶质中。AIF,细胞凋亡诱发因子;ANT,腺嘌呤核苷酸转位酶;VDAC,电压依赖的阴离子选择性通道。
转化的癌细胞通常缺乏细胞周期检查点以及过度表达致癌基因生长因子和驱动细胞增殖的酪氨酸激酶受体,最终导致肿瘤形成和慢性缺氧。在癌中通常过度表达的酶被称为硫氧还蛋白还原酶。硫氧还蛋白还原酶是一种从古细菌到人体普遍存在的黄素酶,是唯一能通过NADPH催化Trx还原的酶。哺乳动物TrxR包含保守的COOH-末端的活性位序列-Gly-Cys-Sec-Gly和NH2-末端的氧化还原活性二硫化物。TrxR具有广泛的底物,从小分子如亚硒酸盐、脂质氢过氧化物、依布硒和脱氢抗坏血酸到蛋白质如蛋白质二硫化异构酶或谷胱甘肽过氧化物酶。这些底物大多数参与细胞的氧化还原调节;因此,TrxR在直接或与Trx —起维持氧化还原体内平衡中发挥着核心作用。有报道称在许多攻击性的肿瘤细胞中TrxR和Trx被过度表达,其中增殖关键依赖于持续的脱氧核糖核苷酸供应。因此,硫氧还蛋白系统的抑制可以诱发细胞死亡或增加肿瘤细胞对其它癌症疗法的敏感性。由硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、硫氧还蛋白(Trx)和NADPH组成的硫氧还蛋白系统在细胞氧化还原控制、抗氧化剂功能、细胞活力和增殖中产生了一系列活性。近日,含硒代半胱氨酸(Sec)的哺乳动物TrxR已成为抗癌药物的新目标。
TrxR和Trx在许多肿瘤中被过度表达,肿瘤细胞似乎比正常细胞更依赖于Trx系统。研究显不(Cancer Res Aprill5, 200666; 4410),含3_轻基的类黄酮如槲皮黄素、杨梅黄酮、紫杉叶素、儿茶素和花葵素表现出依赖于NADPH、浓度和时间的抑制作用。类黄酮代表了一大族由植物合成的多酚类化合物。它们共同的特征是它们的化学结构,特征在于一个或多个稠合芳环。由于这样的结构,类黄酮具有特定的颜色、气味和味道。除了抗氧化剂活性之外,它们还产生了广泛的生物活性,这是其功能的最重要的特征之一;类黄酮能调节酶或细胞受体的活性,干扰基本的生物化学途径,这表明它们参与人类和植物的生物化学和生理过程。类黄酮是具有A、B和C环的苯并-Y-吡喃酮衍生物,它们分为黄烷酮、黄酮、黄酮醇、花青素、异黄酮和黄酮醇,它们显示出对硫氧还蛋白还原酶的抑制作用,硫氧还蛋白还原酶是细胞对在癌症中经常被过度表达的氧化应激反应的关键介质。这种过度表达是在有缺陷的癌细胞中EMOD不能启动细胞凋亡的一种原因,因为它们在建立起足够的水平以氧化CL使它释放 (Cyt C)到细胞溶质中从而诱发细胞死亡之前就被催化了。在抑制TrxR的众多类黄酮中,杨梅黄酮和槲皮黄素不同于所有其它化合物,因为这两种黄酮醇易于自动氧化,这些化合物是EMOD前体,易于在细胞内形成超氧基。研究显示,黄酮醇杨梅黄酮和槲皮黄素和它们的氧化产物均为抑制剂和底物。如下列引用的实验证据所表明的,黄酮醇与TrxR的相互作用可能在几个步骤中发生:
“步骤1,黄酮醇直接抑制TrxR并产生改性TrxR,触发TrxR的灭活。步骤2,改性TrxR通过NAPH在细胞内产生氧基或EMODs。步骤3,氧基攻击黄酮醇通过自动氧化从而产生邻半醌。步骤4,邻半醌与活性TrxR反应并抑制它。步骤5,邻半醌可以进一步氧化为醌的甲基化物,一种亲电体,可以与蛋白质硫醇形成共轭物。步骤6,步骤5中的氧化可以被活性TrxR阻止,也可以反过来被醌的甲基化物灭活。超氧化物歧化酶或在厌氧条件下的培养将衰减超氧化物的产生和减少步骤4的反应,而黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统产生更多的超氧化物和加速该步骤的反应。半醌或醌的甲基化物会攻击还原的TrxR的COOH末端的硒代半胱氨酸以改性TrxR和防止酶还原Trx。因此,由于TrxR活性,通常在细胞中存在的还原的Trx将被替换为氧化形式,这会诱发Trx介导的细胞死亡。
因此,这意味着还原的Trx可以结合和灭活细胞凋亡信号调节激酶1,而Trx的氧化导致激活细胞凋亡信号调节激酶I和诱发依赖于细胞凋亡信号调节激酶I的细胞凋亡。”
研究显示,类黄酮的氧化形式,即半醌或醌的甲基化物可以攻击还原的TrxR的COOH末端的硒代半胱氨酸以改性TrxR和防止酶还原Trx。这也是相关的,即底物中的氧含量与细胞产生的H2O2的量直接成比例,这意味着存在的氧越多,细胞内的产生的H2O2就越多,可以直接作用于Cyt C使它释放到细胞溶质中,单纯制造氧合氟烃乳液的行为会通过自动氧化激活和氧化类黄酮。Molecules,2007, 12,654-672中公开的实验证据描述了自动氧化的机理,单纯通过水或水/乙醇槲皮黄素悬浮液鼓入空气的行为氧化槲皮黄素和改变分子的性质,该实验显示,可以在PH值为7的温和溶液中只用氧来氧化苯并吡喃酮类黄酮。应当指出的是,这种类型的氧化导致了槲皮黄素的二酮互变异构体中C2-C3键的直接断裂,改变了骨架结构,并且作者指出,这可能是由于类似的氧化事件而不能检测血液中苯并衍生物的原因,因为该化合物的性质发生了变化,同时化学标记也发生了变化。应当指出的是,通过PFC溶液鼓入臭氧将夺取苯并-Y-吡喃酮衍生物的氢原子,O3中额外的CT1将直接从骨架结构夺取氢原子并将它锁定,以产生邻半醌。
全氟化碳具有高介电强度和高绝缘性能,所以可以作为电介质流体、电介质气体或作为冷却剂,用于与高电压元件直接接触。这引出了另一种精确夺取苯并-Y-吡喃酮衍生物的氢分子并将它氧化的方法,在该方法中,将高度氟化的氟烃作为外加电压的电介质,从具有A、B、C环的类黄酮苯并-Y-吡喃酮衍生物开始,然后溶解在有机溶剂如乙醇中和其中将超临界抗溶剂用于沉淀纳米结晶颗粒,该颗粒经过真空干燥和储存待乳化。利用超声空化作用将类黄酮结晶化合物分散在整个PFC溶液中,并施加电势,这会将苯并吡喃酮衍生物去质子化,该方法可以相当精确,其中自动氧化使骨架结构开裂,该方法可以夺下氢原子并产生强有力的氧化反应中间体而不造成骨架开裂,该分子会直接作用于TrxR酶和消除前面所述的生物学路径,从而在线粒体中一经接触便立即启动细胞凋亡程序。该氧化方法被称作“电化学氧化”,并且该方法早已在本领域中已知,它使用水/乙醇溶液或氯化银溶液,但使用氟烃而不是其它水溶液使得可以去除不需要的反应,也可以在冷冻状态下储存氧化产物,为以后在治疗设施中使用。2009年I月22日公布的专利"CONTROLLINGAND ADMINISTERING REDOX SPECIFIC FORMS OF DRUGS, FOODS AND DIETARY SUPPLEMENTS"(“对药物、食品和膳食补充剂的氧化还原特定形式进行控制和给药的组合物和方法”),发明人是Steven Baugh和Thomas Hnat。该方法早已在本领域中已知,在2003年发表的一篇论文〃Electrochemical Oxidation of Quercetin〃(“槲皮黄素的电化学氧化”)中可以找到这种的实例,但迄今为止从未发表过将氟烃用作电介质材料的结果。在公布的该发明中,该发明人在递送到患者之前向溶液使用外加电压恒定的电池,但如果使用PFC作为电介质,就可以使用低温方法将反应中间体锁定在PFC基质中,在稍后的日期使用。因此,当将氟烃用作具有外加电压的电介质时,将使苯并-Y-吡喃酮衍生物的骨架结构去质子化,并得到这些化学中间体的氧化形式,可以直接作用于TrxR酶以诱发细胞凋亡。现在,本发明可以直接灭活TrxR酶而无需经过人体必须经过的3个初始生物学步骤,即可产生相同的结果;省去主要途径可以提高TrxR失活的效率。具有讽刺意味和自相矛盾的是,类黄酮被认为是强效的抗氧化剂,来自于黄酮的保护作用源自抗氧化剂能力,而这里反之才是真实的,使用类黄酮的促氧化剂能力以 释放超氧阴离子,以诱发癌细胞中的细胞死亡程序。由于氟烃惰性极高,它们构成在冷冻或低温状态下氧化和稳定这些反应中间体的理想介质,为以后用于研究或递送给哺乳动物患者。硫氧还蛋白系统的抑制作用可以诱发细胞死亡或增加肿瘤细胞对其它癌症疗法或引入到鸡尾酒混合剂中的分子的敏感性。该发明的另一个方面涉及癌细胞使用高水平的葡萄糖以产生ATP,它可以被认为是另一种EMOD前体,该发明用于保持血液克分子渗透压浓度的渗透剂是2-脱氧-D-葡萄糖,2-DG是2-羟基基团被氢取代的葡萄糖分子,因此它不能再进行进一步的糖酵解。许多癌症提升葡萄糖摄取和己糖激酶水平。用氚或碳-14标记的2-脱氧葡萄糖是动物模型中用于实验室研究的通用配体,其中通过组织切片再用放射自显影术、有时串联常规或电子显微镜来进行分布评估。2-DG通过细胞的葡萄糖输送来摄取。因此,葡萄糖摄取较高的细胞例如肿瘤细胞,2-DG的摄取也较高。在癌细胞培养中显示,2-DG阻碍细胞生长,和通过葡萄糖剥夺诱发细胞凋亡。本发明中用作缓冲剂以维持克分子渗透压浓度的另一种化学物质和抗糖酵解剂是具有潜在抗肿瘤活性的二氯乙酸盐。二氯乙酸根离子抑制丙酮酸脱氢酶激酶,从而抑制糖酵解和减少乳酸产生。该试剂可以通过恢复正常的线粒体诱发的细胞凋亡信号来刺激癌细胞的细胞凋亡。通过这种独特的葡萄糖抑制、氟烃的高氧保护能力和TrxR酶抑制剂的组合,构成了对多种癌症的强效疗法,对正常细胞和健康细胞无毒性,这是因为本发明直接瞄准癌细胞,利用过度消耗的抗氧化剂系统,和剥夺了癌症的葡萄糖。EMODs和组织再生在调节细胞增殖和细胞死亡方面,EMODs似乎起到了越来越重要的作用。EMODs提供治疗位点,选择性杀伤肿瘤破坏细胞,而不对正常细胞造成伤害。在惰性生物相容的溶液中治疗性地递送EMODs和/或它的反应中间体,这种可能性提供了一种治疗许多疾病的强效的新方法,在伤口处理方面也将发挥重要作用。例如常见于糖尿病性溃疡和烧伤的皮肤伤口的愈合,涉及到复杂的组织运动如出血、炎症、上皮再形成、肉芽组织形成和修复的后期重塑阶段。这些事件涉及到几十种细胞和基质蛋白的协调,这对于控制修复过程中的各个阶段来说都是重要的。先前的研究已经表明,内源性生长因子如成纤维细胞生长因子(FGF)、血小板衍生生长因子(TOGF)、转化生长因子(TGF-P)和血管内皮生长因子(VEGF)是对于协调愈合过程的重要的调节多肽。它们从损伤部位的巨噬细胞、成纤维细胞和角质化细胞释放,它们参与调节上皮再形成、肉芽组织形成、胶原合成和血管再生。结果表明,暴露于EMOD关系到转录因子NF-K B的激活;这对于调节炎症反应和最终整个创伤愈合过程来说是重要的。很多例子表明,EMOD治疗后,肝素化的血浆中的血小板释放出大量的TOGF和TGF-P I。许多实验显示,在暴露于CT1后,与支气管上皮细胞共培养的成纤维细胞中TGF-P I的稳态mRNA水平大幅增加。EOMD疗法有利于急性皮肤伤口的愈合,这关系到生长因子如FGF、PDGF, TGF-^和VEGF。氧自由基诱发被称为细胞因子的免疫相关的信使分子的独特能力来自它对于白细胞的膜的作用。细胞因子例子可以是Y干扰素、白细胞介素_2,集落刺激因子和TNF-a,这只是仅举几例。纯PFC与臭氧可用于加速糖尿病性溃疡的愈合过程,用作肠道溃疡的灌肠剂,臭氧化的悬浮液可以用作合成额外的细胞膜的介质或递送方法,臭氧化的PFC悬浮液会刺激免疫反应和标记需更换的受损细胞,ECM被用作支架材料,新细胞可以附着和生长;类似地,本发明中的氟烃可以用来递送碳或非反应性的金纳米颗粒或纳米微粒,定向递送至特定位点如肿瘤,因为已知PFC倾向于积聚在特定的组织如肿瘤中。 本发明首先构想出和将用于韧带注射,这被称为Prolo疗法,Prolo疗法是非手术韧带重建的一种形式,是对于慢性疼痛的永久治疗。Prolo疗法是一种使用(EMODs)的结缔组织注射疗法,它可以重建关节内部和周围受损或虚弱的结缔组织。将EMODs注射到关节内部和周围受损的结缔组织以重建受损区域。韧带是结构上的“橡皮筋”,将骨头和骨头连接到关节——就像人体的减震器。韧带可能变弱或受伤,并且无法恢复原来的强度或耐力。一旦受伤,韧带也不会收紧到原来的长度。这主要是因为对韧带的血液/氧气供给有限,因而愈合是缓慢的,并且不总是彻底的。更复杂的是,韧带还有许多神经末梢,因此人会在韧带受损或松弛的区域感觉疼痛。韧带松弛导致关节疼痛,如果不进行修复,常会导致某种形式的关节炎。Prolo-EOMD疗法是一种注射技术,治疗关节的速度远远超过传统的臭氧盐水Prolo治疗技术。已讨论过的生长因子和成纤维细胞收紧韧带,赋予关节自我修复的能力。将臭氧稳定在生物相容的PFC中,对这个特殊疗法来说是巨大的突破,它解决了溶解度问题和稳定性问题,Prolo疗法的医师不再需要到在现场有臭氧机,而且许多有慢性韧带和肌腱损伤而必须放倒的动物如赛马也将极大受益于本发明。在过去的50年中,该疗法已在世界各地使用,有充分的文献纪录。目前有3种直接向患者递送臭氧的方式。臭氧气体可以直接注射,溶解在水溶液如盐水中,或溶解在人的血液中用于回输。当前这些方法的问题如下:1、在极性流体中的溶解度低,极性流体不可能溶解足够的臭氧气体。因为无法达到治疗的浓度,一些医师直接通过静脉输液注入臭氧气体,这是非常危险的。2、在所有使用的介质中半衰期短,在盐水中不到20分钟,再加上大多数水溶液如盐水溶解度低,当在水性介质中鼓入臭氧时和开始施用时,已经损失了一半气体。3、臭氧必须总是现场生成并递送到溶质。4、当前的方法无法真正储存极不稳定的EMODs,即使是在短时间内。有诊所使用直接静脉注射臭氧气体。将臭氧气体引入静脉,这被称为静脉输入;一些医生使用该方法,需要对注入的臭氧连续监测以防止过多的臭氧气体同时进入血液;这种方法可能导致栓塞。少量臭氧气体在一段时间内直接送入静脉,可能引起进入位置处静脉的硬化。直接输入可能是危险的,被大多数医生反对,并且还必须监测其它参数如浓度、流速和臭氧生产质量。用于施用臭氧的其它方法和最通用和成功的方法如6,569,467号专利中所述,这类方法被称为自体血液疗法。该发明人披露了一种自身免疫性疫苗,将患者的血液暴露于臭氧,然后按照Wolff的方法重新输回病人体内。该方法安全记录优秀,是迄今为止将氧衍生物向病人施用的最好方法,如前所述,该方法使用自身血液做为传输介质,该方法有几个明显的问题:虽然抗凝剂肝素钠广泛使用,但当血液暴露在空气中时仍会发生凝固;除了肝素问题,该方法已被证明会导致患者肝脏的问题。对于一直不断地暴露于患者血液的医生来说,通过使用氟烃悬浮液,本发明极大地限制了接触和交叉污染的可能性;与通过使用患者的血液用于施用相比,本发明具有更清洁更完善的给药机制,让医生可以使用合成物质实现使用患者血液无法实现的事情,如通过合成物质递送机制根据治疗的病症在悬浮液中加入生物 活性剂或微粒;可以用于其它用途如乳膏、凝胶、肌肉、皮下部位注射和腔内用途,更不用说可以氧化和激活其它化合物如前面所述的类黄酮。实现的溶液中EMOD的浓度许多工业臭氧装置用来计量的每小时臭氧体积与臭氧的治疗价值不直接相关。最大的考虑因素是机器产生臭氧的实际浓度。3%臭氧(在纯氧中42ii g/ml)是最小的治疗浓度,5%臭氧(在纯氧中70ii g/ml)是公认的最大有效浓度。对于臭氧浓度,这取决于所使用的臭氧机的类型,许多臭氧机已经出现了 100年,它们大多耗能高和效率低,而新型机器,PEM或质子交换膜迄今为止产生臭氧最为有效,可以获得相对氧高达20% w/v的浓度,当将臭氧施用到氟烃时结合或同时使用紫外线辐射可以大幅提高该限度。如果需要的话,可以实现高浓度,但当静脉使用时,PFC溶液中超过5%的臭氧浓度不会增强免疫反应,不过当出于使用更少的溶液直接注入组织中的目的时,可能需要具有非常高的浓度。PEM中使用的来源仅仅是水,它可以被分解成氢、氧和臭氧,80 %氧与20 %臭氧的混合物在一侧排出,而另一出口排出氢气。该方法是目前最好的。它使用3.5V的低直流电压,这意味着阳极和阴极的损耗非常低,从而保证了长寿命(预期寿命时间超过15,000小时)。用于制造臭氧的其它技术是模拟雷击的空气放电技术。空气由氧(21% )、氮(78% )和其它气体组成,当受到一定放电时间内高于10,000伏的高压电流以制造臭氧气体时,产生的热会使氧断键而形成臭氧。同时会产生一些NOx氮化物,它们被国际上被公认为有毒并可能导致癌症。使用空气放电技术制造高纯度臭氧的可能性很小。这是因为空气中的氧气的量有限,高压电流和耐磨电极的使用限制了使用寿命时间和降低了安全限度。

发明内容
本发明公开了为患者产生、储存和提供EMODs和/或EMOD生产前体给病人的9种主要的实施方式。1、将本发明中具有A、B、C环的类黄酮苯并-Y-吡喃酮衍生物溶解在有机溶剂中,并使用超临界反溶剂来沉淀纳米结晶颗粒,将该颗粒真空干燥和储存待乳化。2、用表面活性剂、缓冲剂、渗透剂、苯并-Y-吡喃酮衍生物制造氟烃乳液,静脉施用给患者,在输入时同时将臭氧/氧递送到PFC溶液中。设计用于臭氧临床应用和兽医设施,淘汰用于将血液臭氧化的昂贵的透析机,该方法免除了血液清除过程。

3、通过超声空化作用乳化得到PFC乳液,除纯水外含有很少或不含表面活性剂、缓冲剂或添加剂,优选臭氧浓度高,将该溶液立即低温冷冻,用于直接注射到肿瘤中以通过坏死性死亡诱发细胞凋亡。4、第三种方法是使用只溶解了氧和臭氧的纯氟烃连续相,用于注射、局部使用、烧伤、溃疡、糖尿病溃疡、肌腱、韧带和/或肠道溃疡的腔内使用。臭氧可以储存在低温或正常冷冻状态,在PFC溶液中包括抗氧化的合成的额外的细胞型膜材料来诱导软骨再生,这可能是有利的。或者还包括苯并-Y-吡喃酮衍生物用于向癌肿瘤细胞内直接注射,这可能是有利的。5、将苯并-Y-吡喃酮类黄酮衍生物、葡萄糖衍生物(2-DG)悬浮于含有适合的缓冲剂、渗透剂的氧合PFC乳液中,溶液中的氧自动氧化苯并吡喃酮衍生物从而可用于静脉施用。氧通过自动氧化攻击黄酮醇,黄酮醇与活性TrxR反应并抑制它。6、将苯并-Y-吡喃酮类黄酮衍生物、葡萄糖衍生物(2-DG)悬浮于含有适合的缓冲剂、渗透剂的氧合PFC乳液中,用臭氧/氧来驱动反应从而激活苯并-Y-吡喃酮衍生物,使它可以静脉施用。可以在冷冻状态下储存,这里的要点是使用臭氧来驱动反应和不必在输入时存在,臭氧的目的是激活苯并-Y-吡喃酮类黄酮衍生物和抑制TrxR。储存方法可以是缓慢冻结,或在制造后立即低温冷冻,激活的类黄酮或臭氧均是疏水的,在低温下PFC乳液微胶粒内是稳定的。7、分别制备两份乳液,一份含有氧化剂如氧或臭氧/氧,另一份含有具有A-B-C骨架结构的苯并-Y -吡喃酮衍生物,氧化剂在输入血液流中时或之前与类黄酮接触,反应的大部分发生在体内。8、将氟烃用作具有外加电压的电介质,例如可以从类黄酮的骨架结构上准确地夺取氢分子以产生苯并吡喃酮反应中间体,一旦处于活性形式,就可以立即使用低温方法冻结,用于以后的研究或使用。9、可以选择使用上述方法的结合。
具体实施例方式本发明的一个重要方面是选择和制备适于体内和体外施用的全氟化合物。全氟化合物分子具有非常不同的结构,具有非常不同的物理性质如气体溶解度、密度、粘度、蒸气压和脂质溶解度。因此,关键是选择合适的PFC用于特定的生物医学应用,因为施用可以是静脉、皮下、肌内、局部和腔内。不仅必须选择适当的PFC,制备也同样重要。对于静脉使用,必须采用具有表面活性剂、缓冲剂和渗透剂的乳液。乳液是两种或两种以上不混溶液体的分散体。当通过超声处理制造乳液时,高强度超声波为将小液滴中的液体相(分散相)分散到第二相(连续相)中提供所需的能量。在分散区中,空穴气泡内爆在周围的液体中引起强烈的冲击波,导致形成具有高液体流速的液体喷射。如果空穴气泡的内爆发生在两种不混溶液体的相界附近,产生的冲击波可以提供非常有效的混合。通过超声处理所产生的稳定乳液可用于纺织、化妆品、制药、食品和石化工业。与常规生产的乳液相比,超声波制造的乳液更稳定,需要更少的表面活性剂(如果有的话)。由于超声是可以通过选择振幅、压力和温度实现完全可控制和可适应的,超声处理是获得粒度分布范围窄、液滴尺寸更小的乳液的有效工具。空穴是在超声波负压循环期间蒸气气泡形成的。气泡会破裂,导致局部的高温和高压。自由基如羟基自由基、单线态氧和溶剂化电子通常产生自水性介质中的气泡破裂。为了使全氟化碳适于静脉输入,全氟颗粒必须具有覆盖全氟化学品表面的涂层材料,而模仿正常红血细胞的外观。PFC介质还应当包含适当浓度的必要的电解质或盐,以使乳液相对于血浆等渗。优选使用脂质涂覆全氟化学品颗粒。优选的脂质是磷脂如卵磷脂,卵磷脂的来源是蛋黄或大豆卵磷脂,还可以使用多种表面活性剂如氟化表面活性剂。水相的重量克分子渗透压浓度通常为约300m0sm,渗透剂可以是聚乙二醇、丙二醇、六元醇如甘露糖醇或山梨糖醇、或者糖如匍萄糖、甘露糖,2-脱氧-D-匍萄糖(2-DG)、2_脱氧-2_(18F)氟-D-葡萄糖果糖。2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)也是反糖酵解化合物。可以选择多种缓冲剂如氯化钠、碳酸氢钠、氯化镁,磷酸氢一钾或磷酸氢二钾、氯化钙、硫酸镁、或碳酸氢钠或碳酸钠、咪唑或三羟甲基氨基甲烷、二氯乙酸钠、二氯乙酸钾和二氯乙酸二异丙基铵、二氯乙酸。尽管几种全氟化合物由于它们特殊的性质可适用于血液制品,但并非所有的全氟化合物均适用。上面引述的4,497,829号专利教导,已经发现在从体内清除的速度方面,氟萘烷是最好的,但可能不易乳化,氟化合物往往积聚在器官如肝、脾和其它组织中,已经证明氟萘烷(C10F18)在该方面是最 好的,并且清除最快。虽然可以选择性质略有不同的许多其它化合物,如易于乳化或可以携带稍多的溶解气体,但优选选择积聚在组织如癌症内的化合物;使用超声波在细胞中引发爆炸空穴是有利的。本发明优选的PFC是氟萘烷(C10F18),它不仅从身体清除得最快,而且结构和氟排列可以保护碳键防止所有氧化。富电子的氟排列在萘烷双环结构的周围产生了一个力场,不会被带负电荷的基团穿过。乳液的化学稳定性是重要的,它反映了对化学变化(主要是脂肪的氧化)的抵抗力,这可以通过在乳液中使用和添加抗氧化剂或使用本质上是合成的表面活性剂来解决。通过利用超声空化作用来制造乳液,通过在该方法中制造超细微粒,可以得到利用微粒间的范德华力的更稳定的乳液,虽然4,497,829号专利没有教导,但这恰恰是稳定性增强的原因。用超声空化作用消除所有的表面活性剂乳化是可能的。对于选定的与本发明相容的乳液或凝胶,优选的组分浓度大体如下:油相为10-125% w/v,表面活性剂为0.1-12% w/v,和
余量为水相和缓冲剂。可以由如下比率制备微乳液:油相为10-125% w/v,表面活性剂为3-35% w/v,和余量为水相和缓冲剂。—旦制备了合适的符合规范的乳液,用缓冲剂、表面活性剂、抗糖酵解抑制剂、电子链阻滞剂、类黄酮补足余量,PH值平衡在6.5-8,就可以储存,直到加入臭氧,如果完全适用的话。如果适用于治疗,可以通过溶液鼓入少量臭氧气体以氧化和激活前文所述的苯并吡喃酮前体,在低温下溶液的微胶粒中活化的疏水类黄酮是稳定的。可以使用很少或完全不用表面活性剂和其它添加剂来制作稳定的乳液。通过超声空化作用,可得到纯水 中高达20%的稳定乳液;这种类型的乳化方法产生利用亲水性颗粒之间的弱分子引力(范德华力)的超细微粒,在该方法中可以消除易于氧化的乳化剂,该乳化方法对于将高浓度的强效基团直接注射进肿瘤来说是理想的。当开始通过乳液鼓入臭氧,这样做会导致产生超氧自由基,其大部分由链反应产生,引发反应的是OH离子。超氧阴离子是线粒体中启动用于程序性细胞死亡的氧化过程的关键阴离子;健康细胞可以用超氧化物歧化酶(SOD)催化该阴离子。用高浓度臭氧制作的乳液将只用于注入特定部位如肿瘤细胞,从而诱发细胞死亡,根据浓度,这将是坏死性死亡。自由基反应的引发剂是那些能够诱发从臭氧分子形成超氧离子02_的化合物。这些是无机化合物(氢氧根离子0H—、氢过氧化物离子HO2—和一些阳离子),有机化合物(包括乙醛酸、甲酸、腐植质)。自由基反应的促进剂为所有能够从羟基自由基再生02_2超氧阴离子(可以促进臭氧分解)的有机和无机分子。通常的促进剂也可以是包括芳基、甲酸、乙醛酸、伯醇和腐殖酸的有机物。在无机化合物中,特别值得一提的是磷酸盐种类。与臭氧的那些相比,OF自由基反应大多是a-选择性的。臭氧氧化过程中的间接反应可能非常复杂。间接反应根据如下步骤发生:1、起始2、基团链反应3、终止第一个发生的反应是被加速的臭氧分解,这是一种引发剂。它可以是0H_分子I:03+0H — O2 +HO2 该基团的酸/碱平衡为pKa=4.8。高于该值,该基团不再分裂,因为它形成了超氧自由基,参见反应2:2:H02 — O2 >H+ (pKa=4.8)基团链反应现在可以发生基团链反应,在此期间形成HO基团。反应机理如下: 3:03+02 — O3 +O24:03 >H+ — HO3 (PH< ^ 8)5:H03 — O3 +H+6:H03 — HO +O2已经形成的HO基团根据如下反应机制与臭氧发生反应:
7:H0 +O3 — HO4 8 =HO4 — O2+HO2 在最后一步反应中,形成HO2 基团,它可以重新开始全部反应(参见反应2)。对于扩散负责启动细胞凋亡程序的自由基种类来说,臭氧和超氧离子的反应是关键。促进剂是将OIT基团转化为超氧自由基的物质。多种物质可以成为促进剂,包括有机分子。经过超声作用或UV光搅拌的水溶液形成过氧化物。根据如下反应,臭氧与过氧化氢的反应在水中分裂:203+H202 — 2OH +302和H2O2 — HO2 +H+HO2 +O3 — O3 +HO2 HO2 — O2 >H+O3 >H+ ^ HO3HO3 — HO +O2HO +O3 ^ HO4 HO4 — O 2+HO2 这些反应的最终结果是产生HO2 基团,可以重新开始反应以产生超氧自由基。可以认为羟基与氢过氧化物离子的反应是水中臭氧分解的主要起始反应,其它的引发剂是过氧化氢、直接光解(紫外线)和臭氧的超声处理,产生过氧化氢,然后是自由基。臭氧与超氧自由基的反应的臭氧分解机制的主要成分之一。促进剂是通过它们与羟基自由基的反应扩散自由基链以产生重要的自由基超氧自由基的那些种类。过氧化氢是臭氧分解的引发剂,但它也可以作为促进剂,通过这些反应,最终将得到超氧自由基。HO +H2O2 — HO2 +H2OHO +HOf — HO2 +OH0H*化合物是含有很高电势的基团,这使得它成为已知最强的氧化剂之一。0H*基团的激活是一个非常复杂的过程,可以根据各种不同的反应机理发生。这些反应赋予臭氧消毒和灭菌的能力,在上述反应中产生的超氧自由基是在癌细胞中诱发细胞凋亡的关键。自由基迅速蔓延和穿过细菌的细胞壁,强氧化作用可以使细菌的白蛋白变性并破坏它们的酶系统,导致其分解,并导致死亡。这种类型的自由基鸡尾酒混合剂有能力减活细菌感染;容易灭活的生物体的部分列表包括需氧的和厌氧的:拟杆菌属(Bacteroides)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、梭状芽胞杆菌(Clostridium)、棒状杆菌属(Corynebacteria)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、克雷白杆菌属(Klebsiella)、军团杆菌属(Legionella)、分枝杆菌(Mycobacteria)、丙酸菌属(Propionibacteria)、假单胞菌属(Pseudomonas)J^I氏菌属(Salmonella)、志贺氏菌属(Shigella)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌属(Streptococcus)和耶尔森氏菌属(Yersinia)。事实上,所有的细菌包括以其坚固的细胞壁闻名的分枝杆菌(Mycobacteria)都屈服于臭氧的杀伤作用。在本发明中,通过3个主要途径刺激细胞凋亡,可以通过线粒体诱发细胞凋亡(内部途径),自由基也刺激外膜上死亡受体的活化(外部途径)。两种途径共同作用诱发胱天蛋白酶的活化,它是细胞死亡的最终执行者,不过应当指出,也有化合物诱发不依赖于胱天蛋白酶的细胞凋亡形式。当直接注射到肿瘤并取决于高反应性自由基的浓度时,它们氧化包括线粒体、内质网和溶菌酶的细胞器,导致钙的增加和效应器蛋白的释放,这经常涉及到不依赖于胱天蛋白酶的细胞死亡,这是坏死性死亡。进行了许多尝试,试图使用化疗药物通过不同的生物学途径诱发细胞中的细胞凋亡,但由于所有癌症中的极端缺氧和硫氧还蛋白还原酶的过度表达,这些尝试都失败了,没有足够的氧作为电子受体来启动细胞凋亡过程,每当在缺氧细胞中产生任何氧基团,TrxR将迅速中和它,换句话说氧自由基迅速被中和,没有足够的氧自由基诱发CL中的构造改变,但通过与活化的类黄酮一起向肿瘤注射稳定的氧基团,可以消除这些途径,让自由基氧化CL。应该注意的是,一部分臭氧也将通过细胞膜,然后在细胞内分解以氧化CL,向细胞质中释放Cyt C。本发明的目标是细胞内的化学过程,该过程负责将促细胞凋亡因子释放到细胞质中以诱发细胞死亡,而不像许多现代化疗药物一样仅仅不加区别地攻击快速生长的细胞,这是真正的针对性治疗。该化学过程是直截了当的,现在可以稳定导致细胞凋亡的该化学过程的中间体。本发明方法 使用惰性PFC来递送EMODs和其它电子改性的中间体,优于在先发明的其它方法如将臭氧在非惰性的极性流体或人的血液中施用。根据治疗和制备,本发明所公开的EMODs和反应中间体可结合或独立使用。臭氧在生物相容的PFC中稳定的实验证据。实验I使用定制的质子交换膜臭氧机,在玻璃鼓泡器中向15ml蒸馏水鼓入臭氧/氧的混合物30分钟,然后将0.0lml样品迅速放置在舱式DR4000U光谱仪中,在放入样品之前对机器调零,并将吸光度波长设置为260nm(臭氧的检测吸收带),在峰值的初始结果为0.590ABS,但迅速衰减,20分钟后样品中存在的臭氧完全消失。这是现代臭氧治疗的主要问题,样品在20分钟内以极快的衰减速率失去了可预测的结果,并且没有剩下足够的浓度以确定治疗差异,特别是对于烧伤、溃疡、肌腱注射。实验2将15ml95%纯度的氟萘烷(C10F18)放置在玻璃鼓泡器中,用定制的PEM臭氧机鼓A 20/80重量比的臭氧/氧的混合物20分钟,然后将0.0lml样品在舱式DR4000U光谱仪中在260nm的波长(臭氧的吸收带)下进行分析,同时让助手立即将剩余样品放置在冷库中,用约40分钟将其冻结。连续运行两次10小时的吸光度随时间变化的测试,第一次测试之后立即开始第二次,初始读数为最高峰处的约0.690ABS,经过10个小时有0.09ABS的偏移,在运行的前5小时中,样品没有表现出明显的衰减,保持稳定。10小时结束后,迅速重启光谱仪开始另一次10小时的运行,第二次运行的前4小时20分钟后,样品达到它的半衰期。20小时结束后,ABS读数为0.082,再过10小时,臭氧也完全衰减。30天之后,将放入冷库的样本从冷库中取出,样品在5分钟内完全解冻,然后将
0.0lml样品迅速放置在光谱仪中,连续进行3次单独的不定时扫描,平均最高ABS读数为
0.688。样品保持着30天前初始研究时的完全浓度,臭氧稳定存在,冻结状态彻底消除了臭氧的衰减。在第一次PFC实验中,臭氧在PFC基质中稳定存在超过5小时,没有任何明显的衰减,5小时后,样品开始偏移,当10小时时读数为约0.600ABS,在运彳丁的后5小时中样品减小了 0.09ABS,结果优异。在实验的第二部分,样品衰减加速。约4小时20分钟后,样品达到它的半衰期,因此达到半衰期的总时间为14小时20分钟。这是优良的结果,但可以显著改善。第一次10小时的运行后,显著影响稳定时间的可能错误是样品池的密封,它不可能是密封的,臭氧扩散出去,显著影响了结果。而且使用260nm波长来检测臭氧分子,该特定波长破坏臭氧,如果读数每隔一小时的定时间隔进行,而不是持续进行,会产生更好的结果,但可能会是繁琐的。光谱仪中的温度超过98 °F,当天的室温为86.5度,该温度无助于臭氧稳定,会加速臭氧的破坏。值得注意的是,PFC样品的纯度为95%,是发明人当时可以得到用于实验的唯一纯度,由于时间所限,未能得到另外的样品。还应当注意到,在初始实验后约60小时之后,当将样品最终从机器清理除去后,一半样品蒸发了。所有这些实验是发明人一直希望进行的,这些关键的观察证明了在冷冻和非冷冻状态下,EMODs在PFC基质中稳定存在。本专利的效果是不证自明的:本发明解决了在过去的100年中困扰现代臭氧疗法的问题。实施例1类黄酮PFC乳液的制备将商购的槲皮黄素溶解在20ml乙醇中,浓度为100mg/ml ;用制得的溶液填充注射器,并在磁力搅拌下(300-1000rpm)迅速以固定流率(2_8ml/min)注入到超临界CO2反溶齐U、水中。溶剂与反溶剂的使用比率为1:125。将槲皮黄素的纳米结晶颗粒过滤并真空干燥。将槲皮黄素纳米晶体加入到Ig纯化的卵磷脂与6.8ml冷Tyrode的电解质溶液中,标准Tyrode电解质溶液中的葡萄糖被替换为2-脱氧-D-葡萄糖(2_DG),pH值为6.9。将混合物超声处理约20秒,50-60秒后重复。在4°C的温度下,加入5ml脱气的全氟萘烷(C10F18),并进行间隔为I分钟的10个周期进行20秒的超声处理。在4°C下,将乳液离心I小时,得到IOOg沉积物大颗粒。将底部的5%丢弃。该乳液含有35-45% (v/v)分散的全氟化合物,它的PH值为6.8-7.5,将混合物在高压釜中120°C下加热灭菌6分钟。该混合物随时可以加入氧气以自动氧化类黄酮,并在4°C下储存。可通过鼓泡15分钟加入臭氧/氧的混合物,然后将乳液放置在干冰和乙醇混合物的床上以迅速冷却样品,而不是放置在冷库中储存。或者可在治疗设施中输入时同时加入臭氧/氧的治疗混合物。实施例2使用实施例1中描述的方法制备40%w/v的C10F18类黄酮乳液,含有6% w/v的卵磷脂作为乳化剂,0.01% w/v的生育酚,2% w/v的2-DG作为渗透剂,并且含有0.012% w/v的磷酸二氢钠作为缓冲剂和0.0563% w/v的二氯乙酸钠。按照上述程序配制乳液。实施例3将IOOml C10F18加热灭菌和脱气,其中将PFC放置在真空气氛的装配型号为Hell3的手套箱中,在80/20百分比的氧/臭氧混合物气氛中将温度保持在6°C。臭氧/氧从定制的PEM臭氧发生器泵送喷入手套箱到达玻璃鼓泡器,持续45分钟。在真空手套箱中预填充50个密封的一次性预充式安全注射器,准备用于韧带治疗,然后将它们从手套箱中取出并放入冷库,用于在干冰中运输的长期储存。 发明人通过电子邮件将原始研究数据和30天稳定性测试数据发送给发明人的老教授、Biological Discovery 杂志联席主任、Chicago 的 University of Illinois 生物科学和眼科学和视觉科学副教授Robert Paul Malchow博士,他在联系发明人后渴望看到结果,他知道发明人整个夏天都将在实验室中研究这个课题,他读到数据后越来越怀疑,在看到近5个小时不变和稳定的稳定性数据,和30天的样品仍然保持完全浓度的数据后,他印象非常深刻,对确实可以储存高度不稳定的活性中间体感到惊讶,并对发明人的工作表示祝贺。在接下来的几个月中,将进行测试工作以找到冷冻样品的上限,如果存在的话,在未来的一年将在实验室设施中进行测试以确定是否自由基诱发成体干细胞,这可以记录和公布。发明人正在安排生产和销售乳化配方和用于兽医设施的前体治疗配方,同时记录结果以在将来完全建立人类试验。最后,本发明解决了与现代臭氧治疗相关的溶解度和稳定性的问题,但超出了单纯的臭氧治疗,本发明中所述的这些反应不能在另外的介质中进行。全氟化碳的惰性允许在低温条件下长时间分离和储存反应中间体。本发明的效果是显而易见的,随着深入研究,必将改进治疗,改善人类状况。参考文献McElroyj M.B.; Szej N.D.; Logan, J.A.; and Ko, M.K.,Potential AtmoSphericImpact of Explosive Vapor Taggant Molecules, Prepared for the AerospaceCorporation, Washington D.C.,January, 1979,NTIS#PB81187189Ko,M.K.; Szej N.D.;McElroy, M.B.; and Wofsky,S.C.,Potential AtmosphericImpact of Explosive Vapor Taggant Perfluorohexyl Sulfur Pentafluoride,Preparedfor the Aerospace Corporation, Washington D.C., January, 1979,NTIS#PB81_1560903.
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权利要求
1.其中经加热灭菌的高度氟化的生物相容的氟烃包括稳定化的自由基悬浮液,其中高度氟化的氟烃自由基悬浮液包括液体氟烃连续相,其中将氧、电子改性的氧衍生物(EMODs)和/或电子改性的反应中间体悬浮于高度氟化的氟烃基质中,其中将所述高度氟化的氟烃用作惰性介质以稳定电子改性的氧衍生物和/或反应自由基或它们的组合,从而立即使用或在低温下储存待以后使用,目的是以治疗性诱发级联免疫反应的浓度递送到哺乳动物患者。
2.权利要求1的方法,其中经加热灭菌的高度氟化的氟烃可以进一步制成乳液,氟烃乳液包括液体水性连续相、不连续氟烃相,含有悬浮的氧、电子改性的氧衍生物、反应中间体、苯并-Y-吡喃酮衍生物、乳化剂、磷脂、蛋黄卵磷脂、大豆卵磷脂、葡萄糖、葡萄糖衍生物、缓冲剂、电解质、助氧化剂、生物活性剂、糖酵解抑制剂、硫氧还蛋白抑制剂、电子链阻滞齐L1、抗氧化剂、维生素、2-脱氧-D-匍萄糖(2-DG)、2_脱氧-2-(18F)氟-D-匍萄糖果糖,将氟烃乳液的这些组分包括水溶液一起、单独或组合使用。
3.权利要求1的方法,其中本发明的氟烃悬浮液的形式选自液体、泡沫、膏体、固体、浆液、分散体、溶胶、乳液、miscalls、凝胶、微乳液、反相乳液或它们的组合。
4.权利要求1的方法,其中在外部制造EMODs并将其通过向溶液鼓入臭氧/氧混合物或者将臭氧/氧气体在压力下、在部分真空下、经完全抽空系统或它们的组合注入而递送到氟烃或氟烃乳液。
5.权利要求1的方法,其中通过紫外线辐射、超声空化作用、磁场、辐射、激光、高能粒子单独或组合使用,在氧合氟烃溶液或氧合氟烃乳液中制造EMODs。
6.权利要求1的方法,其中通过在氟烃溶液或氟烃乳液中的催化反应制造电子改性的衍生物,其中催化剂为来自周期表的活性 金属或酶。
7.权利要求1的方法,其中将本发明的氟烃悬浮液通过静脉、皮下、肌内、局部、肠胃夕卜、腔内或它们的组合递送到哺乳动物患者。
8.其中权利要求1的本发明的氟烃,用作具有外加电压的电介质,以驱动PFC基质中的氧化还原反应。
9.其中可以使用生理性气体和/或使用外加电压,将PFC用作电介质,将所有生理性化合物在权利要求1的PFC基质中激活或电子改性。
10.权利要求1的方法,其中本发明的EMODs和电子改性的反应中间体在低温下稳定化,在PFC基质的空穴中冷冻或低温冷冻。
11.权利要求2的方法,悬浮在PFC基质中的化合物选自但不限于简单酚、多酚、苯醌、酚酸、苯乙酸、肉桂酸、a-硫辛酸、亚硒酸盐、叔丁基、儿茶素、查耳酮、木素、苯基丙烯、香豆素、色酮、萘醌、氧杂蒽酮、二苯乙烯、蒽醌、氧杂蒽酮、糖苷、阜苷、类黄酮、黄酮、黄酮醇、二氢黄酮醇、黄烷酮、黄烷酮糖苷、黄烷醇、儿茶素、卵磷脂、蛋黄、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、脱水山梨糖醇聚氧乙烯、磷脂、大豆或合成脂质、全氟烷基磷脂、全氟烷基表面活性剂、查耳酮、木素、黄酮、二氯乙酸钠、二氯乙酸钾、二氯乙酸二异丙基铵、二氯乙酸、花青素、异黄酮、黄酮醇糖苷、双类黄酮、过氧化物、醌甲基化物、半醌、邻醌、羟基化合物、羧基-1,2-叔丁基化合物、异烷基化合物、罗波斯塔双黄酮(robustaflavone)、扁柏双黄酮、穗花杉双黄酮、贝壳杉黄酮、倭氏藤黄双黄酮、藤黄双黄酮、漆树黄烧酮(rhusf Iavanone)、木腊树二氢黄酮(succedaneaf Iavanone)、抗病毒双类黄酮衍生物和它们的盐例如罗波斯塔双黄酮四硫酸钾盐,以及它们的组合。
12.权利要求2的方法,硫氧还蛋白抑制剂和超氧自由基产生剂在体内是具有A、B和C环的苯并-Y-吡喃酮衍生物,如槲皮黄素、杨梅黄酮、漆树黄酮、白藜芦醇。
13.权利要求2的方法,其中用于本发明的渗透剂可以是任何糖或糖衍生物,但优选的化合物是六元醇如甘露糖醇或山梨糖醇,或者糖如葡萄糖、甘露糖、甘油、聚乙二醇、丙二醇、果糖、2-脱氧-D-匍萄糖(2-DG)、2_脱氧_2_(18F)氣-D-匍萄糖果糖。
14.权利要求2的氟烃乳液,进一步包括缓冲剂,选自三(羟甲基)氨基甲烷、咪唑、碳酸氢钠、锌盐、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸镁、氯化镁、氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、二氯乙酸钠、二氯乙酸钾、和二氯乙酸二异丙基铵、二氯乙酸和它们的组合。
15.权利要求1的方法,其中用于本发明的氟烃选自氟代环状化合物、氟化胺、氟化烷烃、氟化氢化物、氟化烯烃、齒化氟烃、氟化醚、氟化聚醚、氟化胺、它们的衍生物,氟烃化合物可以单独或组合使用。
16.权利要求2的方法,其中通过超声空化作用和/或通过高压均化作用或它们的组合制造本发明 的氟烃乳液。
17.其中将本发明的具有A、B、C环的类黄酮苯并-Y-吡喃酮衍生物溶解在有机溶剂中,将超临界反溶剂用于沉淀纳米结晶颗粒,将所述颗粒真空干燥和储存待乳化。
18.权利要求1的方法,其中本发明的氟烃悬浮液可以与选自以下的化合物使用:糖酵解抑制剂、生物活性化合物、阴离子、阳离子、抗生素、消炎药、锌化合物、银化合物、抗肿瘤齐U、麻醉剂、抗病毒剂、碳纳米颗粒、金纳米颗粒、碳纳米基质、铁氧化物、金属微粒、活性金属、所有矿物质、酶、有效成分、核酸、遗传物质、皮质留类、免疫活性剂、留族化合物、病毒载体、荧光剂、氟化固体、免疫抑制剂、肽、蛋白质、放射性颗粒、RNA、mRNA。
19.权利要求1的方法,其中将本发明的氟烃悬浮液包装用于外用,如绷带、灌肠剂、乳膏、消毒洗手液、抗菌剂、预防设备、预充式注射器、安瓿。
20.权利要求1的方法,其中本发明的氟烃可用于合成和非合成的悬浮在PFC基质内的额外的细胞膜。
全文摘要
一种生物相容的自由基悬浮液,包括氧和电子改性的反应中间体,其中将氟烃用作稳定反应中间体的惰性介质。通过用某种应激物处理氟烃来制造稳定的生物相容的电子改性的衍生物悬浮液,以诱发级联免疫反应,所述应激物例如氧化剂、反应中间体、生理性气体、苯并-γ-吡喃酮衍生物、超声空化作用、电场、磁场、紫外线辐射、活性金属催化剂、表面活性剂、缓冲剂、电解质、葡萄糖、葡萄糖衍生物。
文档编号A61K33/00GK103221056SQ201180046210
公开日2013年7月24日 申请日期2011年8月14日 优先权日2010年8月15日
发明者迪米特里奥斯·玛蔻 申请人:迪米特里奥斯·玛蔻
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