光敏素催化分解过氧化氢系列药物制造技术

在一种由光敏素催化的体内分解过氧化氢产生单线态氧1O2基础上制备的药物，其特征在于：该种药物用于“化学动力治疗”或用于通过放射线来实施的“放射化学力治疗”，或“放射动力治疗”，药物作用机制为

【技术实现步骤摘要】
光敏素催化分解过氧化氢系列药物
本专利技术涉及一种由光敏素催化的体内分解过氧化氢(H2O2)产生单线态氧(1O2)治疗疾病或美容的系列新药，可以用于“化学动力治疗”(ChemodynamicTherapy，CDT)，或者通过放射线用于“放射化学力治疗”(RadiochemodynamicTherapy，RCDT)。放射线直接激发光敏素实现治疗的的方式“放射动力治疗，RadiodynamicTherapyRDT”。
技术介绍
：传统的光动力治疗(PDT)是利用光敏素对肿瘤、血管斑块和皮肤病等病灶的特异性亲合作用，再用能被光敏素吸收的特定波长的可见光线照射病灶，病灶内光敏素吸收光能量后，将O2转化为1O2，1O2进而导致病变细胞凋亡或和坏死，从而达到治疗作用。然而，由于可见光的组织穿透性差、治疗定量困难，以及肿瘤常常缺乏O2，临床PDT实际效果并不十分理想；同时在许多情况下，临床需要通过各种有创伤性或无创性的介入手段将光源引入病变部位，医生和患者均难以接受PDT。为了克服PDT的不足，必须在理论上对PDT进行修改和完善。已知在弱碱性条件下可催化H2O2分解反应，该反应几乎定量的产生1O2，反应式如下：但这种反应效率低下、反应无法控制、对病灶特异性差、无法用于临床治疗疾病。要将这种化学反应模式用于临床，必须满足以下五个基本条件：第一，反应必须只发生在病灶部位；第二，反应必须快速高效；第三，反应必须可以控制；第四，反应必须可以定量，第五，催化剂不直接参与反应，不产生新的化合物。因此，本专利技术在提出和论证以下假设的基础上，开发系列由光敏素催化的化学反应创新药物，能分解H2O2产生单线态氧(1O2)，不需要氧气和可见光线。这些系列药物使用于“化学动力治疗”(ChemodynamicTherapy，CDT)和“放射化学力治疗”(RadiochemodynamicTherapy，RCDT)。CDT和RCDT假设假设光敏素在特定条件下，能高效催化H2O2分解反应产生1O2，由于光敏素对肿瘤、血管斑块和皮肤病等病灶的特异性亲合作用，利用光敏素将H2O2分解反应局限于病灶。假设光敏素能被物理和或化学结合能量激活，更高效促进光敏素催化H2O2分解产生1O2，采用特定手段(如放射、生化、加热等)在病灶处定点定量生产1O2，将H2O2分解反应进一步局限于病灶。假设光敏素是催化H2O2分解产生1O2的关键要素，由于构象或能级的改变，能迅速启动和迅速终止H2O2分解反应。假设在一定量的光敏素和H2O2存在下，激活的物理量或化学量和1O2的产生量成比例。于是电子线、X射线、r射线和离子束的照射剂量与可测定1O2产生量成比例，实现RCDT的定量测定。假设光敏素只是作为催化剂，催化H2O2分解产生1O2。光敏素不直接参与反应，不产生新的光敏素衍生物。CDT和RCDT的实验论证在弱碱性条件下，即便存在·OH自由基，催化H2O2分解反应效率仍然极低，反应式如下：当H2O2含量为0.15％时，反应6小时仍然无法测量到1O2自由基生成。在弱碱性条件下加入光敏素后，反应速率明显提高：但H2O2的浓度需要在1％以上，反应8小时，可测量到大量1O2生成。这种反应在体内环境下难以实现，因为，第一，不可能在体内长期保持高浓度的H2O2；第二，体内过氧化氢酶能快速清除H2O2；第三，体内不存在碱性环境。当同时存在光敏素被射线或蛋白质结合激活时，能快速高效催化H2O2分解反应：H2O2的浓度在0.03％以下，即能迅速形成1O2。X线照射电解H2O产生·OH，或加入金属离子和Vit-C产生·OH，能迅速启动H2O2分解反应产生1O2；停止X线照射，或加入·OH自由基清除剂能迅速终止H2O2分解反应。在固定光敏素和H2O2含量时，X线照射剂量与1O2的产量成比例。采用荧光分光光度仪，分析由光敏素催化的H2O2分解反应前后的光敏素结构，发现反应前后的光敏素的含量和结构完全一致。以上重要发现促使“化学动力治疗”(ChemodynamicTherapy，CDT)和“放射化学力治疗”(RadiochemodynamicTherapy，RCDT)的理论诞生，也是开发这种治疗系列药物的理论基础。将光敏素作为体内分解H2O2的催化剂使用，最终生产1O2，本专利技术将这种治疗模式称为“化学动力治疗”(ChemodynamicTherapy，CDT)，通过放射线来实施的CDT称为“放射化学力治疗”(RadiochemodynamicTherapy，RCDT)。CDT和RCDT有望克服传统光动力治疗(PDT)的缺陷，尤其是与放射治疗或药物治疗结合，将使1O2治疗模式更加适用于临床。这时，光敏素的作用机制、用途，以及疗效等已经完全不同于传统的光动力治疗，结合H2O2使用，并由羟自由基激发，形成完全独立的创新药物系列。本专利对这一系列药物申请知识产权保护。CDT和RCDT的优势不需要光源：在传统光动力治疗(PDT)中，光源是最基本的要素，光源的质量直接影响治疗效果。而用于PDT的光敏素也是要依照光源来设计，为满足能最大吸收光线，对不同波长的光线，使用的光敏素的化学结构也不相同。CDT和RCDT不需要光源，在一定含量的光敏素存在的前提下，采用电子线、X射线、r射线或离子束，或者蛋白结合等激活光敏素，即可启动H2O2分解反应，产生1O2。光敏素的疗效不取决于对光的吸收能力，而取决于对H2O2的催化分解能力。不需要氧：许多肿瘤处于缺O2状态，传统PDT的反应底物就是O2，没有O2就不可能产生1O2，就不会产生治疗效果。CDT和RCDT不需要O2，其反应底物是H2O2，低浓度的外源或内源H2O2就能满足治疗的需要。疗效好：(1)可见光的组织穿透性差，对于大的病灶或部位深的病灶PDT疗效差。CDT和RCDT不需要光源，不论病灶大小或位置深浅，CDT和RCDT可以作用于病灶全范围。(2)PDT在治疗中迅速破坏光敏素，使光敏素含量迅速下降，治疗效果随之减弱。CDT和RCDT用光敏素作为反应催化剂，在治疗过程中光敏素结构不被破坏，含量不减少，治疗效果持续。(3)CDT和RCDT同时产生·OH和1O2，增加了自由基杀伤效果。(4)采用电子线、X射线、r射线或离子束来实施RCDT时，射线本身也具有杀伤病变细胞的作用，形成双效作用。(5)采用电子线、X射线、r射线或离子束来实施RCDT时，通过三维立体定向设计靶区，加上光敏素在靶区的特异性亲和作用，形成双靶区作用，不但增加疗效，而且减少副作用。(6)光敏素本身具有一定放疗增敏效果。(7)H2O2还能在肿瘤局部被过氧化氢酶分解，产生O2，改善肿瘤乏氧，增强放疗效果。副作用低：由于启动H2O2分解反应产生1O2，同时需要光敏素和激活光敏素两个条件，病灶浓聚光敏素和病灶靶区激活光敏素，使H2O2分解反应集中在病灶区域，而在病灶周边和全身其他部位很少、甚至不产生H2O2分解反应。而且，H2O2在体内可以快速被过氧化氢酶分解成对人体无害的H2O和O2。可定量：传统PDT最大的缺陷之一就是难以确定治疗剂量，直接影响了治疗效果和疗效评价。RCDT完全可以做到定量，因为RCDT产生的1O2量与X射线、r射线等的照射量成比例。现在精确放疗技术已经取得了长足进展，在此基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种由光敏素催化的体内分解过氧化氢产生单线态氧1O2基础上制备的药物，其特征在于：该种药物用于“化学动力治疗”或用于通过放射线来实施的“放射化学力治疗”，或“放射动力治疗”，药物作用机制为

【技术特征摘要】
1.一种药物，包括光敏素和过氧化碳酰胺，其特征在于：该药物用于通过放射线来实施放射化学动力治疗，药物作用机制为：由光敏素体内催化分解H2O2产生单线态氧1O2，其中，H2O2作为化学反应的底物使用，并且所述H2O2来自过氧化碳酰胺，其中，放射化学动力治疗中，通过电子束、X射线、γ射线或离子束方法体内激活光敏素，启动分解H2O2的反应产生1O2治疗疾病。2.如权利要求1所述的药物，其特征在于：所述光敏素是催化剂，催化H2O2分解产生1O2，不直接参与反应，不形成新的化合物。3.如权利要求1或2的药物，其特征在于：所述光敏素是光敏素的前体化合物。4.如权利要求1或2的药物，其特征在于：所述光敏素催化分解H2O2产生1O2的反应中，光敏素的化学结构不被破坏。5.如权利要求1所述的药物，其特征在于：放射化学动力治疗中，通过电子束、X射线、γ射线、离子束方法体内激活光敏素，启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾骏，孙启银，
申请(专利权)人：北京大基康明医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：