黑磷量子点在制备治疗青光眼药物中的应用的制作方法

本发明涉及医用高分子材料和生物医药，具体涉及黑磷量子点在制备治疗青光眼药物中的应用。

背景技术：

1、青光眼是全球首位不可逆的致盲性眼病，病理基础为视网膜神经节细胞(retinalganglioncell，rgc)的选择性死亡，可造成永久的视神经萎缩和视野缺损。通过药物和手术降低患者眼压是目前临床上唯一有效的青光眼治疗方式，但却不能使所有患者受益。临床中我们发现很多青光眼患者在眼压控制到正常水平(＜21mmhg)后，仍然会出现进行性的rgc丢失和视力下降。导致这一现象的原因有很多，眼压恢复后的铁代谢异常及由此继发的rgc铁死亡是其中非常重要的致病因素。

2、铁死亡是一种铁离子依赖的新型程序性细胞死亡方式。与其他细胞死亡方式(如凋亡、坏死等)不同，铁死亡的发生受到铁代谢的密切调控，特征性的分子生物学改变为细胞质内游离二价铁离子升高、氧化还原体系失衡及致死性脂质过氧化物蓄积等。目前已明确铁死亡参与调控了诸多临床疾病的病理生理过程，如肿瘤、神经退行性疾病和青光眼等。使用铁死亡抑制剂阻断rgc铁死亡可以有效减轻青光眼导致的rgc损伤并保护视功能，被证实为切实可行的青光眼治疗新靶点。

3、然而，截止目前，尚未有一款临床上市且应用于青光眼治疗的铁死亡抑制药物，背后的原因如下：(1)铁死亡抑制剂(如铁螯合剂)缺乏靶向性，其除了对rgc内异常升高的铁离子有清除作用外，对视网膜内正常代谢所需的铁离子同样具有清除作用，长期应用会扰乱机体正常的铁代谢平衡，导致缺铁性并发症；(2)其他铁死亡抑制剂(如ferrostatin-1和liproxstatin-1)均为小分子化合药物，容易被组织和细胞中的其他非靶向蛋白结合与清除，导致药物半衰期短及疗效不稳定；(3)铁死亡抑制剂及其代谢终产物在眼内的毒性尚不明确，尤其在眼球这一相对密闭的空间中，对药物本身的安全性要求极高，很多药物难以满足；(4)受限于青光眼发病机制的复杂性，单一靶向铁死亡的药物并不能完全逆转rgc损伤，需要联合作用于其他靶点的药物共同治疗才能取得满意疗效，这对药物的兼容性提出了更高的要求。基于以上现状，迫切需要研发一款更加安全、有效且兼容性更强的铁死亡抑制剂以满足未来青光眼治疗的迫切临床需求。

技术实现思路

1、鉴于目前存在的上述不足，本发明的目的是提供一种安全、有效且兼容性更强的铁死亡抑制剂——黑磷量子点，并将其应用于眼科青光眼治疗。黑磷是磷元素最稳定的同素异构体，在机体内的代谢终产物是对人体完全无毒的磷酸盐和水，是一种非常安全的生物活性材料，在药物递送、肿瘤免疫和光热治疗等生物医学研究领域内均表现出巨大的应用潜力。本发明以块状黑磷为原料制备的黑磷量子点较普通黑磷材料拥有更均匀的纳米级粒径和更大的表面体积比，能更容易被细胞摄取；玻璃体腔注射低剂量的黑磷量子点可以有效阻断青光眼导致的rgc铁死亡，其机制为黑磷量子点减轻了青光眼条件下二价铁离子升高所继发的fenton氧化损伤，降低了rgc中的脂质过氧化物水平，并最终阻断了rgc铁死亡。

2、为了达到上述目的，本发明提供了黑磷量子点在制备治疗青光眼药物中的应用。

3、基于同一发明构思，本发明还提供了黑磷量子点抑制rgc铁死亡在制备治疗青光眼药物中的应用。

4、基于同一发明构思，本发明还提供了一种治疗青光眼的药物组合物，包括黑磷量子点。

5、依照本发明的一个方面，所述药物组合物还包括药学上可接受的载体。

6、依照本发明的一个方面，所述药物组合物还包括搭载在所述黑磷量子点内部的小分子药物。

7、依照本发明的一个方面，所述黑磷量子点的制备方法包括以下步骤：

8、步骤1：将黑磷粉末加入到溶剂中，并在密封情况下进行第一次超声处理，获得分散液；

9、步骤2：在冰浴情况下，将分散液经过第二次超声处理，经离心后取上清液；

10、步骤3：将上清液离心后，获得沉淀物；沉淀物用纯水冲洗重悬；

11、步骤4：重复步骤3，并将最终的沉淀物重悬于吹水中，即获得黑磷量子点分散液。

12、依照本发明的一个方面，在步骤1中，所述溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮；所述第一次超声处理具体为：超声功率为1200w，超声时间为4小时，超声波频率为19-25khz，产生波探头每隔4秒工作2秒。

13、依照本发明的一个方面，在步骤2中，所述冰浴的温度为低于4℃；所述第二次超声处理具体为：超声功率为300w，超声时间为10小时；所述离心具体为：7000rpm下离心20分钟。

14、依照本发明的一个方面，在步骤3中，所述离心具体为12000rpm下离心20分钟。

15、依照本发明的一个方面，在步骤4中，重复步骤3具体为重复3次。

16、本发明的有益效果：

17、本发明公开了黑磷量子点抑制rgc铁死亡在制备治疗青光眼药物中的应用。本发明中的黑磷量子点较目前基础研究中使用的其他铁死亡抑制剂而言，其最突出的特点为安全、有效且兼容性强。

18、安全性表现为：玻璃体腔注射黑磷量子点后，未见明显的眼球、心、肝、脾、肺、肾形态损伤；大鼠的血常规及肝肾功能亦无明显的影响。

19、有效性表现为：玻璃体腔注射黑磷量子点可以减少青光眼大鼠视网膜中约46％的丙二醛含量；增加视网膜约1.2倍的谷胱甘肽含量；增加rgc中铁死亡负向调控蛋白gpx4表达水平并减少铁死亡正向调控蛋白acsl4的表达；增加视网膜神经节细胞复合体厚度约0.5倍；改善视网膜电图a-b波波幅2.1倍。

20、兼容性强表现为：黑磷量子点可以物理吸附其他小分子药物，在不破坏其理化特性的同时，将小分子药物协同带入眼内；该特性是目前其他铁死亡抑制剂药物所不具备的特性。

技术特征：

1.黑磷量子点在制备治疗青光眼药物中的应用。

2.黑磷量子点抑制rgc铁死亡在制备治疗青光眼药物中的应用。

3.一种治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，包括黑磷量子点。

4.根据权利要求3所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物还包括药学上可接受的载体。

5.根据权利要求3所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物还包括搭载在所述黑磷量子点内部的小分子药物。

6.根据权利要求3所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，所述黑磷量子点的制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，在步骤1中，所述溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮；所述第一次超声处理具体为：超声功率为1200w，超声时间为4小时，超声波频率为19-25khz，产生波探头每隔4秒工作2秒。

8.根据权利要求6所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，在步骤2中，所述冰浴的温度为低于4℃；所述第二次超声处理具体为：超声功率为300w，超声时间为10小时；所述离心具体为：7000rpm下离心20分钟。

9.根据权利要求6所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，在步骤3中，所述离心具体为12000rpm下离心20分钟。

10.根据权利要求6所述的治疗青光眼的药物组合物，其特征在于，在步骤4中，重复步骤3具体为重复3次。

技术总结
本发明公开了黑磷量子点抑制RGC铁死亡在制备治疗青光眼药物中的应用。本发明以块状黑磷为原料制备的黑磷量子点较普通黑磷材料拥有更均匀的纳米级粒径和更大的表面体积比，能更容易被细胞摄取；玻璃体腔注射低剂量的黑磷量子点可以有效阻断青光眼导致的RGC铁死亡，其机制为黑磷量子点减轻了青光眼条件下二价铁离子升高所继发的Fenton氧化损伤，降低了RGC中的脂质过氧化物水平，并最终阻断了RGC铁死亡。本发明中的黑磷量子点较目前基础研究中使用的其他铁死亡抑制剂而言，其最突出的特点为安全、有效且兼容性强。

技术研发人员：张少冲,弥胜利,姚飞,毛星星,范梓欣,窦宁馨
受保护的技术使用者：深圳市眼科医院（深圳市眼病防治研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15