用于肿瘤光动力治疗的血红蛋白-光敏剂试剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种用于肿瘤光动力治疗的血红蛋白-光敏剂试剂及其应用，具体而言，本发明是关于一种血红蛋白与光敏剂非共价结合的试剂，其可用于肿瘤光动力治疗方法，以血红蛋白提供充足氧气，增强光动力治疗的效果，以应用于抑制肿瘤的生长。
【背景技术】
[0002]针对肿瘤的治疗手段有很多，但目前最基本也是最主要的方法仍是手术、放疗和化疗。探索新的、毒副作用小的治疗方法，或者在目前治疗方法的基础上增加一些辅助手段，进而提高疗效、减轻毒副作用，是目前肿瘤治疗亟待解决的问题。
[0003]近年来，光动力治疗由于纳米技术的发展引起了人们的广泛关注。光动力治疗，主要是将吲哚菁绿(ICG)、卟啉衍生物和二氢卟吩_e6(Ce6)等光敏剂呈递到肿瘤部位，在外部光源照射下，光敏剂能够吸收光能，并将氧气转化为有细胞毒性的活性氧。该疗法具有非侵入性、安全无毒和高效率等特点，随着光纤技术的发展，从理论上说光动力疗法可以应用于各种肿瘤的治疗。然而，实际应用中，肿瘤光动力疗法的治疗效果却不是令人很满意。
【发明内容】
[0004]本发明主要是对肿瘤光动力疗法进行研究，提供一种相关的治疗试剂及其制备方法与应用，以增强光动力治疗的效果。
[0005]本案发明人在研究中发现，光动力疗法中，氧气作为反应物对于肿瘤光动力治疗效果具有一定影响，肿瘤组织中由于血管的不规则生长而具有缺氧的特点，肿瘤缺氧限制了光动力治疗活性氧的产生，影响了治疗效果。
[0006]—方面，本发明提供了一种血红蛋白-光敏剂试剂，其可用于肿瘤光动力治疗方法，以血红蛋白提供充足氧气，增强光动力治疗的效果。
[0007]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂，包括一种血红蛋白与光敏剂的非共价结合物。
[0008]目前血红蛋白作为运氧载体在肿瘤方面的临床应用，主要体现在对放射疗法的细胞增敏作用(缺氧肿瘤细胞对放疗不敏感)；现有技术中尚未在肿瘤光动力治疗领域发现利用含氧血红蛋白提供氧气以增强肿瘤光动力治疗的相关报道。本发明中将血红蛋白与光敏剂非共价结合，用于肿瘤的光动力治疗，其中通过血红蛋白供氧，可使肿瘤中有丰富的氧来源，能大大增强光动力的疗效。
[0009]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂中，所述血红蛋白与光敏剂的非共价结合物是按照以下方法制备得到的:
[0010]将血红蛋白溶液与光敏剂溶液混合，得到血红蛋白与光敏剂的非共价结合物。
[0011]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白与光敏剂的非共价结合物在制备时，血红蛋白溶液与光敏剂溶液的混合在常压、室温条件下进行即可。血红蛋白溶液与光敏剂溶液后，血红蛋白与光敏剂在溶液中接触立即即可形成非共价结合物。
[0012]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂中，所述血红蛋白与光敏剂的非共价结合物为充氧的血红蛋白与光敏剂的非共价结合物，其是按照以下方法制备得到的:
[0013]将血红蛋白溶液与光敏剂溶液混合；向混合液中充氧，得到充氧的血红蛋白与光敏剂的非共价结合物。
[0014]根据本发明的具体实施方案，血红蛋白与光敏剂的非共价结合物在制备时，血红蛋白的终浓度为0.4?15mg/mL;光敏剂的终浓度为1?500yg/mL。优选地，充氧时，溶解氧浓度达到30mg/L以上，更优选为30?35mg/L。
[0015]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂中，所述血红蛋白来源为动物血液，不会引起交叉感染和凝集反应。
[0016]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂中，所述光敏剂选自吲哚菁绿、Ce6、血卟啉衍生物中的一种或多种。
[0017]等为光敏剂。血红蛋白在充氧后能将氧气释放至缺氧的肿瘤中。血红蛋白能与光敏剂分子进行非共价结合，血红蛋白携带的氧气分子可以得到高效利用。采用激光为光源，在光敏剂和氧气富集于肿瘤后照射，产生大量活性氧抑制肿瘤生长。
[0018]根据本发明的具体实施方案，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂为包括血红蛋白与光敏剂的非共价结合物的溶液。更具体地，该溶液中，血红蛋白的终浓度为5?15mg/mL;光敏剂优选为吲哚菁绿，其在溶液中的终浓度为1?500yg/mL。进一步优选地，本发明的血红蛋白-光敏剂试剂为充氧后的包括血红蛋白与光敏剂的非共价结合物的溶液，该溶液中溶解氧浓度达到30?35mg/L。
[0019]另一方面，本发明还提供了所述的血红蛋白与光敏剂的非共价结合物在制备用于肿瘤光动力治疗的血红蛋白-光敏剂试剂中的应用。具体应用时，是将充氧的血红蛋白-光敏剂试剂注射至肿瘤中，然后通过近红外激光照射分布血红蛋白-光敏剂试剂的肿瘤区域，肿瘤细胞将被增强的光动力毒性杀死，肿瘤被破坏。
[0020]另一方面，本发明还提供了一种用于肿瘤光动力治疗的系统，该系统包括:
[0021]本发明所述的血红蛋白-光敏剂试剂或制备所述血红蛋白-光敏剂试剂的试剂材料；
[0022]激光光源(或称激光器)。
[0023]根据本发明的具体实施方案，本发明的用于肿瘤光动力治疗的系统中，其中制备所述血红蛋白-光敏剂试剂的试剂材料例如包括血红蛋白、光敏剂，还可进一步包括充氧设备等。
[0024]根据本发明的具体实施方案，本发明的用于肿瘤光动力治疗的系统中，所述激光光源为提供光敏剂激发波长的光源，具体可根据光敏剂不同提供不同激发波长，可分为可见激光和近红外激光。考虑到光对于组织的穿透能力，选择近红外激光更有利于临床应用，如吲哚菁绿一般采用808nm近红外激光作为光源。光源一般采用单波长激光，较连续普通光源能量更为集中，功率易控制。激光的能量密度与光动力活性氧的产生为正相关，但超过一定能量密度后，光动力反应的效率将达到稳定。优选地，激光器的激发光波长为600?820nm。具体应用时，能量密度范围为0.05?0.5W/cm2。此外，治疗时长范围为300?1800s。
[0025]另一方面，本发明还提供了一种利用本发明所述的系统进行肿瘤光动力治疗的方法，该方法包括:
[0026]将本发明所述的血红蛋白-光敏剂试剂注入待治疗的肿瘤内；优选地，所述血红蛋白-光敏剂试剂的注入量以其中的血红蛋白计为75?100mg/kg;
[0027]利用激光光源发出光敏剂激发波长的激光，照射注入所述血红蛋白-光敏剂试剂的肿瘤区域，激发光波长为600?820nm，能量密度范围为0.05?0.5ff/cm2;单次治疗时长范围为300?1800s。
[0028]本发明的方法，通过充足的氧气供应，能大大提高光动力治疗中活性氧的产量，疗效增强显著；另可通过调控激光光源的输出能量密度和输出时间，能将激光能量集中在肿瘤区域，减少对正常机体的影响。
[0029]本发明的有益技术效果:
[0030]本发明通过充足的氧气供应，能大大提高光动力治疗中活性氧的产量，疗效增强显著；
[0031 ]血红蛋白中氧气结合点与光敏剂距离小，氧气得以充分转化为活性氧；
[0032]活性氧能对肿瘤细胞造成不可逆的氧化损伤，导致肿瘤被破坏；
[0033]本发明的血红蛋白-光敏剂的制备