一种用于直肠肿瘤治疗的光动力试剂盒的制作方法

本实用新型涉及一种光致化学效应的试剂盒及制备方法，尤其是一种由直肠给药并照光的利用光动力效应治疗直肠癌的光化学效应试剂盒。

背景技术：

光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是二十世纪七十年代末问世而在近几年来迅速发展起来的一种针对(血管)增生性病变组织的选择性治疗新技术，该疗法是完全不同于手术、放疗、化疗和免疫治疗之后的又一种正在研究、快速发展中的崭新疗法，光动力疗法是以光、光敏剂和氧的相互作用为基础的一种新的疾病治疗手段，已成为世界肿瘤防治科学中最活跃的研究领域之一。

越来越多的医院开始把PDT作为常规治疗手段，随着临床研究不断深入及相关技术日趋成熟，应用也日益广泛，越来越显示出旺盛的生机和活力。由于恶性肿瘤具有浸润性快速生长、容易转移、复发的特点。单靠任何一种治疗手段，要想根除肿瘤又兼顾患者的生存质量，都是难以实现的。光动力疗法由于其独特的优点和良好的兼容性，必将成为肿瘤诊断和治疗中一支新的生力军，在肿瘤的综合治疗中发挥重要作用。

传统的光动力疗法(acute photodynamic therapy,aPDT)通过相对高能量(50-500mW)激光短时间(30min以内)照射肿瘤激发其内的光敏剂，以坏死为主要方式杀伤肿瘤。但是因为光敏剂与肿瘤为非特异性结合，周围的正常组织也会受到一定的PDT损害。慢性光动力治疗(metronamic photodynamic therapy,mPDT)，通过光敏剂5-氨基酮戊酸的持续小剂量给药和长时间(几小时至几天)低能量(1-10mW)照射病灶部位，使正常组织免受PDT的影响，同时以凋亡为主要方式杀伤肿瘤细胞，达到治疗肿瘤并且减轻炎症的目的。虽然mPDT在狭窄固定腔隙肿瘤治疗中的优势明显，但是以mPDT为治疗机制的光敏剂和光源并未相应而生。这与光敏剂的缓释剂型以及光源长时间照射的操作难点有关。解决这两个问题是mPDT在临床发挥有效作用的重点。

激光是光动力治疗常用的光源。但是，激光器不但价格昂贵，少则几万，多则几十万，而且体积较大，不易移动。即便是近年来发展起来的半导体激光器也只能做到床旁治疗。随着LED的发展，它在人类生活的各个方面都发挥着变革性的作用。在光动力疗法的领域，研究已经证实在相同光参数下，LED和激光介导的光动力效应非常接近。成本低廉，体积小的LED替代激光在光动力疗法中的作用是未来不可逆转的趋势。最重要的是，LED可以根据不同的需要设计成可穿戴式和可置入式设备，将复杂的治疗简单化。但目前为止，尚无相关的报道和专利授权。

光敏剂是光动力疗法另一要素。目前我国拥有药监局批号的光敏剂只有两种，一种是血卟啉衍生物，商品名喜泊芬，是重庆市华鼎现代生物制药有限责任公司生产的，为注射用药，适合血管疾病和大部分肿瘤治疗；一种是5-氨基酮戊酸，即ALA，商品名艾拉，是上海复旦张江生物医药股份有限公司生产的。ALA是外用药，商品包装为粉剂，目前临床适应症为尖锐湿疣。由于ALA是小分子药物，透皮性强，适合皮肤和粘膜下的肿瘤特别是肠道肿瘤。但是目前并没有适合肠道的ALA剂型，单纯粉剂并不能满足临床使用需求。

最为重要的是，光动力疗法是一种两步法的治疗方法，即先使用光敏剂，再以光源激发。光敏剂属于药物范畴，而光源则属于医疗器械范畴，受国家审批机制的限制，两者在申请临床使用资格时，往往是割裂开来的，但是两者的使用必须是配套的，光源的波长必须匹配光敏剂的吸收峰值。这就造成了临床应用的混乱以及危害。目前尚没有光源和光敏剂配套的装备。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于直肠肿瘤治疗的光动力试剂盒，克服现有技术中光动力治疗肠道肿瘤光源和光敏剂选择困难，无配套设备的问题。

本实用新型的技术方案是：一种用于直肠肿瘤治疗的光动力试剂盒，包括样品支架，所述样品支架上设置有5-氨基酮戊酸(5-Aminolevulinic acid，ALA)栓剂(ALA栓剂)和栓剂型LED光源(LED栓剂)，样品支架外部设置有外壳。

所述5-氨基酮戊酸栓剂和栓剂型LED光源为相同体积的子弹头型栓剂，LED栓剂为透明环氧树脂封装的由LED单元、散热片、锂电池、常闭式磁控开关以及恒流驱动电路组成的小型装置，下部设有配套磁环。

所述5-氨基酮戊酸栓剂由5-氨基酮戊酸粉剂，氮酮以及脂溶性基质组成，其中，5-氨基酮戊酸栓剂重量占每粒栓重20％。

所述脂溶性基质为36型脂肪酸甘油酯。

一种用于直肠肿瘤治疗的光动力试剂盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)5-氨基酮戊酸栓剂的制备：将5-氨基酮戊酸过100目筛制成细粉，加注射用水溶解，加入处方量的氮酮，混匀备用；取36型脂肪酸甘油酯水浴加热至60℃，三分之二溶化后即停止加热，用余热使其完全融化，缓慢加入5-氨基酮戊酸水溶液，边加边搅拌，搅拌均匀后，快速倒入预先用甘油润滑的栓模中，2℃冷却，刮去多余部分，脱模即得；

(2)LED栓剂的制备：将四个片式LED光源在锂电池表面上部进行正方形阵列排布，恒流驱动电路分布在锂电池表面下部，按照设计的电路进行线路连接；电路采用常闭型磁控开关控制，在制备和储存过程中，LED栓剂均处于磁场中，以维持电路为开路；在磁场环境下，整个光源主体放入子弹头型塑料模具中，注入环氧树脂，凝固后拆除模具，即可得整个光源装置。

所述5-氨基酮戊酸粉剂，氮酮以及36型脂肪酸甘油酯的重量分别为：5-氨基酮戊酸粉剂160mg、氮酮15mg、36型脂肪酸甘油酯625mg。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用利用慢性光动力效应用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒，包含了ALA栓剂和LED栓剂，即在同一试剂盒里配备了光敏剂和匹配的照光光源，可直接进行光动力治疗，为光动力疗法的临床应用提供了更方便精准的途径。所述ALA栓剂中有效光敏剂成分为已获得临床批号的ALA粉剂，在所述试剂盒中只是药物剂型上的改变，临床批准应用更加简单。所述LED栓剂采用LED光源代替传统光动力疗法中的激光光源，极大降低了成本，并且为一次性使用，方便卫生。本实用新型所述的光动力栓剂试剂盒将推动光动力疗法在直肠癌中的应用。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒的示意图；

图中，1-ALA栓剂；2-LED栓剂；3-磁环；4-样品支架；5-外壳；

图2是本实用新型提供的一种用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒所述的LED栓剂的结构图；

图3是本实用新型提供的一种用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒所述的LED栓剂的电路图；VCC：锂电池供电脚；KR：磁控开关；VDD：LED供电脚；ISET：恒流电流设置脚；LEDG：LED负极；GND：地；CN5611：LED恒流驱动芯片；

图4PDT试剂盒用于兔直肠肿瘤的治疗效果；A：对照组；B：PDT组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒，包括样品支架4，样品支架4上设置有5-氨基酮戊酸栓剂1和栓剂型LED光源2，样品支架4外部设置有外壳5。所述ALA栓剂1为质量分数20％ALA的直肠栓；所述LED栓剂2为透明环氧树脂封装的集成LED光源。其中，每粒栓重800mg,ALA 160mg,氮酮15mg,36型半合成脂肪酸甘油酯625mg。

ALA栓剂和LED栓剂均为普通栓剂大小，试剂盒整体体积小，利于光动力疗法的实施。ALA栓剂是由已获临床批号的ALA粉剂，均匀分散在脂溶性基质中形成，具有一定的缓释作用。ALA栓剂添加了氮酮以提高粘膜穿透性。

LED栓剂为集成设备，整个设备体积与ALA栓剂一致，为直肠置入性设备，可做无创光疗。LED栓剂的峰值波长为630nm，与ALA的吸收峰值匹配，可以有效进行光动力治疗。LED栓剂的内置锂电池，电容量80mAh，可供4颗20mA LED单元(2串2并方式)以光功率10mW持续照光1小时,满足mPDT长时间照光的需求。LED栓剂采用常闭磁控开关，在制备和储存过程中均处于磁场状态，保持电路为开路，移除试剂盒即开始工作，LED栓剂本身全密封，体内可安全使用。

本实用新型还提供了ALA栓剂和LED栓剂的制备方法。

ALA栓剂的制备方法是：将160mg ALA过100目筛制成细粉，加适量注射用水溶解，加入15mg氮酮，混匀备用。取625mg 36型脂肪酸甘油酯水浴加热至60℃，目测三分之二溶化后即停止加热，用余热使其完全融化，缓慢加入ALA水溶液，边加边搅拌，搅拌均匀后，快速倒入预先用甘油润滑的栓模中，2℃冷却，刮去多余部分，脱模即得。

LED栓剂的制备方法是：将4个按照正方形分布的中心波长为630nm的LED光源(型号3528贴片LED灯珠)在80mAh锂电池(型号350926聚合物锂电池)表面上部以2串2并方式矩形阵列排布，恒流驱动电路分布在锂电池表面下部，常闭型磁控开关分布在锂电池输出端，按照电流方向进行线路连接。整个光源主体放入长3cm、直径约1cm子弹头型塑料模具中，注入医用透明环氧树脂，凝固后拆除模具，即可得整个光源装置。将LED光源、电源和散热集成到正常栓剂大小的透明材料中，体积小，不用外加动力。可以用作置入式设备，进行无创光疗。LED栓剂采用磁控开关，脱离磁场即开始工作，无外部电路与组织接触。

实验例

对本实用新型所述用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒进行光动力疗法治疗直肠癌的疗效认定，证实该试剂盒可实现mPDT治疗,达到消灭肿瘤的目的。实验报告如下：

一、摘要

本实用新型所述用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒，每日1次，每次1粒ALA栓剂，LED栓剂照射1h，连续3次，可达到有效消除日本大耳白兔直肠粘膜下肿瘤。

二、目的

观察日本大耳白兔直肠粘膜下肿瘤在用本实用新型所述的用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒实施3次光动力治疗后，肿瘤的抑制情况。

三、受试对象

1、受试对象：本实用新型所述用于直肠肿瘤治疗的光动力栓剂试剂盒

2、提供单位：中国医学科学院生物医学工程研究所激光医学实验室

四、对照品

空白药物栓，空白药物栓中除不含ALA外，其他配方一致。LED栓剂同本实用新型所述。

五、动物模型

1、来源：日本大耳白兔由北京华阜康生物科技股份有限公司提供。

2、体重：2kg

3、性别：雄性

4、造模：用1*10⁷个VX2细胞在兔直肠黏膜下接种，14天后长成直径1cm左右的瘤块即为造模成功。

5、每组动物数：6只

六、剂量

1、设为PDT组和对照组

2、每只日本大耳白兔，1次/日，1粒ALA栓剂/次，LED栓剂照射1h，连续3次。

七、途径

直肠给药，与临床给药途径一致。

八、方法

雄性日本大耳白兔12只，在直肠粘膜下肿瘤造模成功后，随机分为PDT组和对照组。PDT组，ALA栓剂沾取少量甘油润滑，轻轻送入直肠，位置以粘膜下肿瘤位置为准，然后用手轻轻压紧兔肛门15分钟。半小时后待栓剂融化，将动物轻度麻醉，使之处于安静状态。将LED栓剂自盒中取出，LED灯亮，以同样的方法送入直肠相同位置，用手轻压肛门，防止排出，照射1小时。照射后，日本大耳白兔在自然状态下排出LED栓剂。连续3天给予相同处理。对照组给予空白药物栓剂，LED栓剂的使用同PDT组。

九、观察指标

肿瘤生长：在第7天和第14天以MRI测定肿瘤大小。

十、结果

结果如图4所示，A为对照组，肿瘤经空白药物栓剂和LED栓剂照射后，持续生长，达到原来的3到4倍体积。B为PDT组，经ALA栓剂和LED栓剂实施PDT后，60％的动物肿瘤得到了有效抑制，肿瘤基本消除。

十一、结论

本实用新型所述PDT栓剂试剂盒可以有效达到消除直肠癌的效果。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。