艾拉ALA(5-氨基酮戊酸)概述
5-氨基酮戊酸一光动力疗法在皮肤性病科中的应用
5-氨基酮戊酸一光动力疗法在皮肤性病科中的应用徐世正武汉大学人民医院皮肤科5-氨基酮戊酸一光动力疗法(ALA—PDT)是近几年迅速发展的一种新型治疗方法。
它不仅用于治疗体表局部的皮肤基底细胞癌、Bowen病、鳞状细胞癌,治疗癌前病变如光化性角化病,还用于治疗某些增生性疾病、病毒性疾病和炎症性疾病。
最近还用于治疗尖锐湿疣,美容和光嫩肤作用。
本文侧重介绍ALA—PDT的基本原理和临床应用的最新进展。
一、5-氨基酮戊酸一光动力疗法的发展概要机体内在的某种光敏剂(外源性或内生性)与外界适当波长的光发生反应,产生单态氧等细胞毒素导致机体靶细胞或生物分子发生机能或形态变化,严重时导致细胞损伤、坏死或凋亡的生物化学过程。
这一过程在生物医学上称为光动力作用。
将这一原理用于医学治疗的方法学即称为光动力疗法。
本文仅介绍由通常外用5-氨基酮戊酸介导的光动力疗法(ALA—PDT)即称为5-氨基酮戊酸一光动力疗法。
二、5-氨基酮戊酸一光动力疗法的作用原理光动力疗法的基本原理是利用外源性或体内生成的光敏剂,如原卟啉Ⅸ(PPⅨ),在适合波长的光的作用下发生光动力反应产生活性氧分子,氧自由基,特别是单态氧,作用于靶组织细胞,产生组织效应,导致细胞坏死或凋亡,或影响细胞功能,使病变组织脱落、恢复正常的形态和功能,从而达到治疗目的。
近年来广泛用于多器官、多部位的恶性肿瘤的治疗,取得了一定的疗效。
特别是在皮肤性病学领域,应用十分广泛。
光动力疗法的第一要素是体内靶组织细胞内接受光敏剂,第二要素是有激活光敏剂的适合光源。
三、5一氨基酮戊酸一光动力疗法的临床应用ALA—PDT在皮肤性病科的临床应用,最多见的疾病包括:(1)皮肤恶性肿瘤如皮肤基底细胞癌、鲍温病、皮肤鳞状细胞癌、疣状癌、唇癌、Queyrat 增生性红斑、痣样基底细胞癌综合征、Paget病等:(2)皮肤癌前病变和增生类疾病如光化性角化病、光化性唇炎、口腔黏膜疣状增生病等;(3)病毒感染性疾病如扁平疣、寻常疣、足趾疣、鲍温样丘疹病(4)用于炎症性疾病、寻常痤疮和美容方面等亦有很多新的探讨性报告。
5-氨基乙酰丙酸低成本生物制造
5-氨基乙酰丙酸低成本生物制造项目概况5-氨基乙酰丙酸,又称5-氨基-4-酮戊酸,简称ALA,是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,是血红素、叶绿素、维生素B12等四吡咯化合物生物合成的必需前体,对植物光合作用和细胞能量代谢有重要的影响。
ALA具有生物可降解和无毒无残留的优点,在医药、农药、化工等领域应用广泛。
ALA 具有植物生长刺激素的作用,在农业领域可以促进作物、果树、蔬菜、园林植物等的生长,提高产量,提升品质,农作物增产效果可达10-60%;在饲料领域,可以改善贫血,提高禽畜等动物的免疫能力;在医药上,ALA可以用作新一代光动力学药物,用于癌症诊断和治疗;ALA还作为添加成分用于化妆品以及保健食品。
市场前景目前ALA主要通过化学合成方法生产,韩国化学合成法成本800万元/吨,生产过程涉及有毒原料,生产成本高,导致目前应用主要集中在高端医药领域。
全球ALA的年产量约为550吨,年需求量高达1000吨以上,市场缺口较大。
国内ALA产品市场还未很好开发,目前年需求量仅50吨左右,供需基本平衡。
但是随着低成本生物法新技术的开发,ALA的生产成本大幅下降,应用领域,特别是需求量广阔的农业和饲料领域将得以大幅拓展,未来市场可达万吨以上,前景十分广阔。
技术特点目前国内没有生物法工业化生产ALA,国际上尽管已有微生物发酵法生产ALA小规模工业化,但由于产品浓度低(小于10g/L),导致生产成本仍然较高,不足以满足大规模应用市场的需要。
本项目构建了新型工程菌,各项指标已经远远高于现有其他技术的最高水平,发酵水平超过40 g/L,达国际领先水平,完成了吨级中试试验,成本不足10万元/吨,相当于现有化学法的数十分之一。
与下游应用企业一起,已在陕西榆林、安徽怀远等地进行了果蔬的大田应用示范,对应的产量均提高15%以上,果实品质也有明显提升;进行了猪、鸡饲喂实验,猪“皮红毛亮”,提高了动物健康水平,减少了抗生素的使用,降低了料肉比。
5-氨基戊酸用途
5-氨基戊酸用途5氨基戊酸(5-Aminovaleric acid)是一种有机化合物,分子式为C5H11NO2,它是五碳的脂肪酸,含有一氨基基团和一个羧基。
它是一种无色结晶固体,在水中有良好的溶解性。
5氨基戊酸具有多种用途,下面将详细介绍其在不同领域中的应用。
1. 医药行业:5氨基戊酸是一种重要的中间体,在合成药物方面有着广泛的应用。
例如,它可以作为合成对乙酰氨基酚(扑热息痛)的原料,对乙酰氨基酚是一种常用的解热镇痛药。
此外,5氨基戊酸还可以合成利多卡因、普鲁卡因等局麻药物,它们在临床上被广泛使用。
此外,在某些治疗癫痫和神经疾病的药物中也有5氨基戊酸的身影。
2. 农业领域:5氨基戊酸可以用作植物生长调节剂。
研究表明,它可以促进植物的生长和发育,增强植物的抗性和抗逆性能。
同时,5氨基戊酸还可以调控植物的开花和果实的形成,提高农作物的产量和品质。
因此,在植物生长调节剂领域,5氨基戊酸具有重要的应用潜力。
3. 化妆品工业:5氨基戊酸在化妆品领域也具有一定的应用价值。
它可以作为一种有效的抗皱剂和抗衰老成分,能够刺激胶原蛋白的合成,增加皮肤弹性,减少皱纹的出现。
另外,5氨基戊酸还具有保湿作用,可以帮助皮肤保持水分,防止干燥和粗糙。
因此,它被广泛地应用于护肤品和化妆品中,如面霜、精华液、眼霜等。
4. 食品工业:5氨基戊酸可以用作食品添加剂,主要用于提供食品的香气和味道。
它通常用于肉类制品的调味料中,如火腿、香肠等。
此外,5氨基戊酸作为一种有机酸,还可以用作食品酸味剂,调节食品的酸碱度,提高食品的口感。
5. 实验室研究:由于5氨基戊酸易于合成和分离纯化,而且价格相对较低,因此它在实验室中也经常被使用。
它可以作为某些基础科学研究的试剂,如有机合成、药物开发和蛋白质研究等。
同时,5氨基戊酸还可以用于酶学研究,作为底物或试剂参与酶的催化反应。
总结起来,5氨基戊酸作为一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。
在医药行业中,它是合成多种药物的中间体;在农业领域,它是一种重要的植物生长调节剂;在化妆品工业中,它被用作抗皱和保湿成分;在食品工业中,它是一种食品添加剂;在实验室研究中,它作为试剂参与各种化学反应。
艾拉ALA(5-氨基酮戊酸)概述
艾拉ALA(5-氨基酮戊酸)概述1、艾拉(ALA)概述5-氨基酮戊酸盐酸盐(ALA)是近年来开发的第二代光敏剂,是一种体内血红蛋白合成过程的前体物。
正常情况下,ALA在细胞内的量很小,本身不产生光敏性。
外源性ALA进入体内后,可被增生活跃的细胞选择性吸收并积累,在细胞内转化为原卟啉IX(PpIX)等卟啉类物质。
细胞内的PpIX是一种很强的光敏剂,经过特定波长的红光照射后即发生光动力反应,产生活性氧如单线态氧等而杀死增生活跃的细胞,邻近正常组织不受任何影响。
作用原理图(上图)名称:5-氨基酮戊酸类别:西医药物药理作用本品是一种内源性的生化物质经ALA脱水酶及一系列酶促作用,生成具有强光敏作用的原卟啉Ⅸ(PPⅨ)。
PPⅨ的合成速度取决于本品拾成速度,而本品又受游离血红蛋白浓度的反馈调节,外源性的本品可绕过反馈抑制系统,使细胞合成聚起足量的PPⅨ。
用420~640nm光辐射含有PPⅨ的癌组织,在能量转移过程中产生单态氧(-O2),这种态氧达到一定浓度时可以破坏癌细胞。
另一种廉洁是光照射后激发态PPⅨ直接与生物分子作用或将能量转移给氧和水,使之形成自由基,通过自由基引起生物分子的一系列连锁反应,造成癌细胞的死亡。
Svanbery等发现肿瘤组织中的PPⅨ含量之比为1:2。
Regular等发现胃癌细胞中PP Ⅸ是其正常细胞的3~4倍。
实验证明ALA在体内转化成内源性PPⅨ其分布具有高选择性,肿瘤细胞及某些增殖较快的细胞转化率特别强,因而细胞内PPⅨ的含量也较其他细胞高,这是ALA-光动力疗法(ALA-PDT)的治疗基础。
Svanber在用本品治疗肿瘤时,在体表测得治疗前后肿瘤血管无明显改变,间接说明该法是利用细胞毒来杀伤细胞的而非通过破坏、阻塞肿瘤血管使用细胞坏死。
另一实验用电镜观察本品处理后的细胞,发现1h后,线粒体就明显肿胀,嵴消失,而其他细胞器官无明显变化,但24h后,整个细胞坏死,这说明本品杀伤细胞可能是先损伤线粒体而使细胞死亡。
5-氨基酮戊酸-光动力疗法治疗尖锐湿疣的护理
5-氨基酮戊酸-光动力疗法治疗尖锐湿疣的护理摘要】目的光动力疗法治疗尖锐湿疣的护理。
方法选举本院2011年10月~2012年4月接受ALA-PDT治疗尖锐湿疣的79例患者,用波长635nm的He-Ne激光照射皮损区,时间20-40min,能量密度100~130J/cm2,治疗间隔时间7~10d。
并对患者从治疗前、治疗中到治疗后给予全面护理干预,观察治疗效果。
结果 79例患者中68例患者均痊愈,无复发。
讨论采用ALA-PDT治疗尖锐湿疣,配合综合护理干预,治疗效果显著,值得推广。
【关键词】尖锐湿疣 ALA-PDT治疗护理干预【中图分类号】R473.6 【文献标识码】B 【文章编号】1672-5085(2013)33-0272-02目前对于尖锐湿疣的治疗临床上常采用激光、冷冻、电灼、手术等物理疗法及抗病毒治疗等药物疗法,但各种方法治疗后复发率均较高[1]。
5-氨基酮戊酸-光动力疗法(ALA-PDT)是近年来治疗尖锐湿疣的新方法,复发率较低。
由于临床护理工作贯穿ALA-PDT治疗的整个过程,护理工作直接影响治疗效果,所以现将使用ALA-PDT治疗尖锐湿疣的护理体会报告如下。
1临床资料79例患者均为本院2011年10月~2012年4月接受ALA-PDT治疗的尖锐湿疣患者,所有患者均经过临床或组织病理或HPV-DNA的检查确诊。
其中男性患者56例,女性患者23例;年龄18岁~76岁,平均年龄32.6岁;病程3月~15月,平均病程6.2月。
男性患者的皮损位于尿道口及尿道内侧20例、冠状沟11例、包皮13例、阴茎体3例、肛周9例;女性患者皮损位于外阴及尿道口2例、小阴唇及阴道口16例、会阴及肛周2例、外阴及宫颈口3例。
2方法2.1治疗方法治疗前病变皮损及其周围皮肤黏膜常规消毒。
新鲜配制20%浓度的ALA(上海复旦张江生物医药股份有限公司生产)溶液敷于病变皮损及其周围皮肤黏膜,塑料保鲜膜封包避光3-5h。
封包结束后,除去外敷药物,用波长635nm的He-Ne激光(上海复旦张江生物医药股份有限公司生产)照射皮损区,时间20-40min,能量密度100~130J/cm2,治疗间隔时间7~10d[2]。
5-氨基酮戊酸机理-概述说明以及解释
5-氨基酮戊酸机理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述5-氨基酮戊酸是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用领域和高度的化学活性。
它是一种含有氮原子和酮基的有机酸,分子式为C5H9NO3,结构式为H2N-CO-CH2-CH2-CH2-COOH。
5-氨基酮戊酸在药物、农药和功能材料等领域中具有重要的应用价值。
文章将重点介绍5-氨基酮戊酸的合成方法和反应机理。
首先,我们将探讨不同的合成方法,包括从有机原料制备和化学转化的途径。
通过合理选择反应条件和催化剂,可以高效地制备出5-氨基酮戊酸。
接下来,我们将详细介绍5-氨基酮戊酸的反应机理。
这包括其结构特点、化学键的断裂与形成反应过程、电子和质子的转移等重要步骤。
通过深入探究反应机理,我们可以更好地理解5-氨基酮戊酸的化学性质和反应行为。
综上所述,本文将系统而全面地介绍5-氨基酮戊酸的定义、特性、合成方法和反应机理。
通过深入研究这些内容,有助于我们更好地理解和应用5-氨基酮戊酸,同时也为未来的研究提供了一定的参考和展望。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
下面将对每个部分进行详细介绍。
引言部分(Chapter 1)主要包含了概述、文章结构和目的三个部分。
1.1 概述部分将对5-氨基酮戊酸进行简要的介绍,包括其在化学领域中的重要性和应用范围,以及当前已有的研究成果。
1.2 文章结构部分即本部分,将对本文的结构进行说明,包括各部分的内容和主要论述点,以便读者更好地理解本文的组织架构。
1.3 目的部分将明确本文的研究目的和研究问题,指出本文的研究意义和预期结果。
正文部分(Chapter 2)将详细阐述5-氨基酮戊酸的定义和特性、合成方法以及反应机理。
2.1 5-氨基酮戊酸的定义和特性部分将对其化学结构、物理性质和化学性质等进行介绍,以便读者对该物质有一个基本的了解。
2.2 5-氨基酮戊酸的合成方法部分将阐述该物质的合成途径,包括已有的合成路线和相关的改良方法,重点介绍各种方法的优缺点和反应条件。
艾拉光动力(ALA-PDT)治疗痤疮
艾拉光动力(ALA-PDT)治疗痤疮
艾拉光动力疗法是一种光疗,但和一般的激光治疗相比其突出的优点在于在皮肤表面使用的光敏剂能以不同的浓度分布于正常皮肤和病变皮肤,当特定波长的激光照射时能选择性的作用在病变皮肤,从而破坏目标组织以达到治疗的目的。
痤疮形成的主要因素是皮脂腺分泌过多,毛孔堵塞及丙酸痤疮杆菌感染。
痤疮一直困扰着很多爱美人士。
随着医疗技术的不断发展,5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid,ALA)光动力疗法治疗痤疮为不少爱美人士送去福音,那么ALA光动力治疗痤疮是怎么一回事呢?下面就ALA-PDT治疗痤疮的机理作一简要介绍。
ALA是一种光敏药物,在体内可生成具有强光敏作用的原卟啉。
当给予外用ALA后,痤疮局部的皮脂腺细胞及丙酸痤疮杆菌选择性吸收ALA显著增高,以波长635 nm光动力激光照射后可产生单态氧,导致皮脂腺细胞增长分泌减少及丙酸痤疮杆菌被杀灭。
研究发现单次ALA+光动力治疗可维持痤疮样皮损显著改善10周,而治疗4次者可维持20周,随着临床症状改善,皮脂量减少,痤疮丙酸杆菌荧光减弱,皮脂腺体积显著减小。
国内外文献报道显示,光疗法治疗痤疮安全、方便,且无明显副作用。
在治疗痤疮炎症的同时对痤疮疤痕亦有一定治疗作用,更迎合了患者的美观需求,与此同时,艾拉光动力疗法还开创了一种可不经体内循环直接作用于患部的全新治疗手段。
由于艾拉光动力可直接作用在复发的根源-皮脂腺,可长效抑制皮脂腺分泌,大大的减少了痤疮的复发机会。
艾拉光动力治疗痤疮(上图)。
光动力治疗痤疮
光动力治疗痤疮,又称:艾拉光动力治疗痤疮,在临床应用中,一般都会使用上海复旦张江生物医药股份有限公司研发生产的艾拉(ALA,5-氨基酮戊酸)作为光敏剂。
在痤疮部位利用光敏剂(5-ALA),光敏剂被表皮细胞核皮脂腺吸收,并转为卟啉IX,再采用特定波长的光照射,激发其产生单肽氧灭杀细胞,同时破坏皮脂腺,减少皮脂分泌,达到消除痤疮的目的。
痤疮是什么痤疮,又名青春痘,痘痘。
年,对青少年的心理和社交影响很大,但青春期后往往能自然减轻或痊愈。
临床表现以好发于面部的粉刺、丘疹、脓疱、结节等多形性皮损为特点。
什么是光动力疗法光动力疗法是利用光动力效应进行疾病诊断和治疗的新技术。
其作用基础是光动力效应。
这是一种有氧分子参与的、伴随生物效应的光化学反应。
光动力疗法最常用的药物是上海复旦张江生物医药股份有限公司生产的“艾拉”(5-ALA)光动力疗法主要适应症是:尖锐湿疣、痤疮、鲜红斑痣等医学临床和实践中,皮肤科医生方便使用简称艾拉或光动力,实指:艾拉光动力(ALA-PDT)、艾拉光动力技术、艾拉光动力疗法、光动力技术、光动力疗法、光动力疗法、光动力学疗法、光动力综合疗法、光动力渗透疗法。
治疗原理是什么1.通过光化学反应直接杀灭痤疮丙酸杆菌等病原微生物:痤疮丙酸杆菌本身可产生内源性卟啉,其主要成分是粪卟啉III和原卟啉IX,在给予外源性的卟啉类物质(光敏剂)后,痤疮自身产生的内源性卟啉可以和原卟啉IX结合,给予一定波长的光照以后,可发生强烈的光化学反应,从而可直接有效的破坏痤疮丙酸杆菌;另外外源性卟啉对于其他细菌有光激活和光杀灭的作用2.光动力疗法直接作用于皮脂腺,持久抑制皮脂分泌:光敏剂会选择性的富集于毛囊皮脂腺,当给予光照之后,可发生光化学反应,可逆性损伤皮脂腺,皮脂腺萎缩,皮脂分泌显著减少,却不损害正常组织。
3.光动力疗法可以起到抗炎修复和预防瘢痕形成的作用:采用的配套光源红光本身对生物体可产生光化学作用,产生重要生物效应及治疗效果,加强细胞的新生,同时增强白血球的吞噬作用,提高机体免疫功能。
艾拉光动力
(概述)艾拉光动力(ALA-PDT)是一种针对增生性疾病,如尖锐湿疣、扁平疣、皮肤肿瘤、痤疮、宫颈上皮瘤变等疾病治疗的治疗方法,这种疗法利用光敏药物与特定波长的光配合产生的光化学反应来清除病变组织,疗法采用的药物是上海复旦张江生物医药股份有限公司生产的“艾拉”(5-ALA)艾拉光动力:又称艾拉光动力疗法(ALA-PDT),是一种联合应用5-氨基酮戊酸及相应光源,通过光动力学反应选择性破坏病变组织的全新技术。
疗法采用的药物是上海复旦张江生物医药股份有限公司研发生产的“艾拉”(5-ALA)医学临床和实践中,皮肤科医生方便使用简称艾拉或光动力,实指:艾拉光动力(ALA-PDT)、艾拉光动力技术、艾拉光动力治疗、艾拉光动力疗法、光动力学疗法、光动力综合疗法、光动力医学、艾拉光动力疗法、新一代光动力、光动力作用、光动力渗透疗法。
原理和过程治疗过程:局部常规消毒,敷光敏剂(盐酸氨基酮戊酸)3小时,用光动力(PDT)治疗系统局部照射20-30分钟,局部外涂抗生素防止感染。
针对不同疾病和临床表现,医生操作有差异。
治疗原理:局部应用光敏剂,由于吸收及代谢速度的不同,在一定时间后光敏剂会在靶组织中积聚较高的浓度,经过光动力的光源照射后,迅速激发光动力反应,在靶组织中产生大量的单态氧同时释放出荧光,单态氧的细胞毒性作用将导致靶组织细胞坏死或凋亡,或影响细胞功能,使病变组织脱落,恢复正常的形态和功能;而邻近正常组织则不受任何影响。
临床应用范围尖锐湿疣、痤疮等针对尖锐湿疣的光动力疗法已经衍生到三阶段疗法。
成为治疗的标准化治疗方案。
配合特定的光敏剂,可以治疗皮肤肿瘤、痤疮、扁平疣、跖疣、鲍温氏病、毛囊角化病、基底细胞癌、鳞状上皮癌、宫颈上皮瘤样变等细胞异常活跃的疾病。
光敏剂海姆泊芬主治鲜红斑痣。
特点无需麻醉,创伤少、痛苦小;选择性好,安全性高,疗效显著;治愈率高,恢复快,复发率低;手术操作简单,可在门诊或手术室进行优点光动力学疗法的优点不同于传统的手术、放疗和化疗三大治疗疾病手段,它对靶组织及损伤程度都具有可选择性,可减少对正常组织的损伤。
5―氨基酮戊酸光动力疗法在皮肤病及性病的应用进展
5―氨基酮戊酸光动力疗法在皮肤病及性病的应用进展摘要:光动力疗法是一门新兴的肿瘤消融技术,疗效较好。
光动力疗法包括光动力诊断及光动力治疗,已在许多领域应用。
5-氨基酮戊酸光动力疗法是其中一种,具有安全、高效的优点。
许多专家在不断地尝试拓展5-氨基酮戊酸光动力疗法的治疗范围。
局部光动力疗法具有操作简单、不良反应少和美容效果好的优点,在皮肤科主要用于治疗病毒疣、皮肤肿瘤及其他一些炎症性皮肤病等。
本文就近年来5-氨基酮戊酸光动力疗法在皮肤科的疗效评价以及不良反应等予以综述。
关键词:光动力疗法;5-氨基酮戊酸;皮肤肿瘤;尖锐湿疣5- Aminolevulinic Acid Photodynamic Therapy in the Application of Skin Disease and Venereal DiseaseXU Min,QIAO Liang,TIAN Run-li,KANG Yan-xia,LIANG Xiu-ping(Department of Dermatology,Tianjin Harbor Hospital,Tianjin 300456,China)Abstract :Photodynamic therapy is a new and effective technique for cancer treatment,it includes photodynamicdiagnosis and photodynamic treatment. It has been applied to many fields. 5-aminolevulinic acid photodynamic therapy is demonstrated to be more safe and effective than other photodynamic therapy. The treatment indication has been enlarged in recent years. PDT is safe and effective,and produces excellent cosmetic results with few adverse effects. PDT is used commonly to treat precancerous cells,sun-damaged skin,and acne. It has reportedly also been used to treat other conditions including inflammatory disorders and cutaneous infections. This review discusses the principles behind how PDT is used in dermatology,as well as evidence for current applications of PDT.Key words:Photodynamic therapy;5-aminolevulinic acid;Skin cancer;Condyloma acuminate光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种物理治疗方法,利用光动力反应进行疾病诊断和治疗的一种新技术,在上世纪末被引入我国,因其选择性好,创伤小,疗效明确,近年来被广泛应用于医学研究和多种皮肤病及性病的临床治疗。
5-氨基酮戊酸的结构
5-氨基酮戊酸的结构
从结构上来看,5-氨基酮戊酸是一个含有羧基、氨基和酮基的化合物,这些官能团赋予了它一些特定的化学性质。
例如,羧基使得它具有酸性,而氨基则使得它具有碱性。
同时,酮基也赋予了它一些特殊的反应性。
在化学合成中,5-氨基酮戊酸可以通过合成戊酰氯,然后与氨基化合物反应得到。
它也可以通过其他途径合成,具体取决于实验室条件和所需纯度。
此外,5-氨基酮戊酸在生物化学中也具有重要的意义,它可能是某些生物代谢途径中的中间产物,或者是一些生物活性分子的前体。
因此,对其结构和性质的研究对于理解生物体内的化学反应过程具有一定的意义。
总的来说,5-氨基酮戊酸是一种有机化合物,其结构由戊酸和氨基酮分子组成,具有一些特定的化学性质和生物学意义。
对其结构和性质的研究有助于深入理解其在化学合成和生物代谢途径中的作用。
光动力诊疗中的5 ̄氨基酮戊酸及酯类衍生物的研究进展
光动力诊疗中的5 ̄氨基酮戊酸及酯类衍生物的研究进展蒋㊀捷1ꎬ邹㊀健1ꎬ朱杏楣2ꎬ胡永基2ꎬ李伟军1ꎬ黄㊀正1∗(1.福建师范大学光电与信息工程学院ꎬ医学光电科学与技术教育部重点实验室ꎬ福建省光子技术重点实验室ꎬ福州350007ꎻ2.东华学院医疗及健康科学学院ꎬ香港999077)摘㊀要:5 ̄氨基酮戊酸(ALA)是体表光动力疗法的一个重要前体药物ꎬ通过代谢产物原卟啉Ⅸ(PpⅨ)介导发挥光敏作用ꎮALA制剂的研发和优化促生了一系列产品和技术ꎬ不仅推动了体表光动力疗法的应用ꎬ而且ALA介导的PpⅨ荧光还可用于肿瘤的荧光可视化和辅助手术ꎮ本文将对光动力诊疗中ALA及其酯类衍生物和PpⅨ的研究进展作一个系统介绍ꎮ关键词:5 ̄氨基酮戊酸ꎻ酯类衍生物ꎻPpⅨꎻ光动力诊断ꎻ光动力治疗中图分类号:R454.2文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007 ̄7146.2019.04.001ResearchProgressof5 ̄AminolevulinicAcidandItsEstersinPhotodynamicDiagnosisandTherapyJIANGJie1ꎬZOUJian1ꎬEllieS.M.Chu2ꎬRickyW.K.Wu2ꎬLIWeijun1ꎬHUANGZheng1∗(1.FujianNormalUniversityꎬKeyLaboratoryofOptoElectronicScienceandTechnologyforMedicineofMinisterofEducationꎬFujianProvincialKeyLaboratoryofPhotonicsTechnologyꎬFuzhou350007ꎬChinaꎻ2.TungWahCollegeꎬSchoolofMedicalandHealthSciencesꎬHongKong999077ꎬChina)Abstract:5 ̄Aminolevulinicacid(ALA)isanimportantprodrugintopicalphotodynamictherapy(PDT).Itsphoto ̄sensitizationismediatedthroughprotoporphyrinⅨ(PpⅨ).TheALA ̄relateddrugdevelopmentandapplicationoptimi ̄zationpromoteaseriesofproductsandtechniquesthatexpandedtheclinicalapplicationsoftopicalPDT.PpⅨfluores ̄cencevisualizationnotonlyplaysanimportantroleintopicalPDTꎬitisalsousefulinfluorescence ̄guidedsurgeryforbladdercancerandgliomas.ThisreviewwillprovideanoverviewonsomeprogressinALAꎬALAestersandPpⅨappli ̄cations.Keywords:aminolevulinicacidꎻesterderivativesꎻPpⅨꎻphotodynamicdiagnosisꎻphotodynamictherapy㊀㊀5 ̄氨基酮戊酸(5 ̄aminolevulinicacidꎬ5 ̄ALA或ALA)是一种小分子ꎬ是人体细胞中的卟啉合成途径的起始物ꎮ原卟啉Ⅸ(protoporphyrinⅨꎬPpⅨ)是该合成途径的一个中间物质ꎬ也是一个具有荧光性的内源性光敏剂(photosensitizerꎬPS)ꎮ自1990年报道联合使用ALA和照光ꎬ通过PpⅨ的光敏化介导的光第28卷第4期2019年8月激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报ACTA㊀LASER㊀BIOLOGY㊀SINICAVol.28No.4Aug.2019收稿日期:2019 ̄01 ̄15ꎻ修回日期:2019 ̄03 ̄11ꎮ基金项目:国家自然科学基金项目(81471703)ꎻ中央引导地方科技发展专项项目(2017L3009)ꎮ作者简介:蒋捷ꎬ硕士研究生ꎮ∗通讯作者:黄正ꎬ教授ꎬ主要从事生物医学光子学和光医学研究ꎮE ̄mail:huangz@fjnu.edu.cnꎮ动力疗法(photodynamictherapyꎬPDT)可治疗皮肤肿瘤ꎬ体表光动力疗法逐渐成为皮肤科的一个重要治疗技术ꎮ随着ALA及其医学应用的深入研发ꎬ促生了一系列ALA和酯类衍生物相关的制剂和技术ꎬ不仅推动了体表光动力疗法的临床应用ꎬ还推动了光动力诊断(photodynamicdiagnosisꎬPDD或PD)ꎬ如PpⅨ荧光介导的肿瘤病灶可视化和荧光辅助手术ꎮ本文对光动力诊疗中ALA及其酯类衍生物和PpⅨ的研究进展作一个系统介绍ꎮ1㊀5 ̄氨基酮戊酸(ALA)5 ̄氨基酮戊酸或δ ̄氨基酮戊酸(δ ̄aminolevulinicacid)ꎬ也被称为5 ̄氨基乙酰丙酸ꎬ分子式为C5H9NO3(MW=131.13)ꎮ是卟啉合成途径中的起始化合物ꎮ卟啉合成途径是哺乳动物合成血红素(heme)和植物合成叶绿素的重要代谢途径ꎮ对人体而言ꎬALA是一种内源性非蛋白氨基酸ꎬ也是一种内源性5 ̄碳氨基酮(胺酮)ꎮ氨基酮是同时含有酮基和胺的化合物ꎬ如苯乙胺类兴奋剂 ̄卡西酮和丁苯丙酮ꎬ即熟知的安非他酮ꎮALA是一种重要的有机合成中间体ꎬALA作为一种环境相容性及选择性高的新型光活化介质ꎬ有着广泛的用途ꎮ如在农业领域ꎬ可利用调节叶绿素合成和促进光合效率等作用调节植物生长ꎻ利用ALA和卟啉化合物大量积累ꎬ诱发光照下的过氧化反应ꎬ达到除草和杀虫效果ꎮ在现代医学中ꎬ药品级ALA的重要作用是作为前药在光动力诊断和光动力疗法中的独特应用[1ꎬ2]ꎮALA介导的光动力诊疗技术是目前真正实现临床应用的同位一体化诊疗(theranostics)ꎮ光动力诊断和光动力疗法中使用的是5 ̄氨基酮戊酸的盐酸盐(aminolevulinicacidhydrochlorideꎬALAHCl)或其酯类衍生物(esters)ꎮALAHCl的化学名称为5 ̄氨基 ̄4 ̄氧戊酸(5 ̄amino ̄4 ̄oxopentanoicacid)盐酸盐ꎬ分子式为C5H10ClNO3(MW=167.59)ꎮALAHCl是一种无味的结晶固体ꎬ颜色可呈白色至灰白色ꎮALAHCl可溶于水ꎬ但在水溶液中不稳定ꎻ微溶于甲醇和乙醇ꎬ几乎不溶于氯仿㊁己烷和矿物油ꎮ2㊀ALA/PpⅨ代谢上世纪四十年代初ꎬ美国哥伦比亚大学的Shemin等[3]验证了可以通过甘氨酸和琥珀酰合成ALAꎬ并提出ALA参与血细胞中的卟啉合成ꎮ卟啉(porphyrin)是在卟吩环上拥有取代基的大环化合物ꎬ卟吩(chlorin)是由4个吡咯环和4个次甲基桥联结起来的大π共轭系统ꎮ在非光合作用的真核生物ꎬ如动物㊁真菌㊁原生动物ꎬ以及α ̄变形菌纲细菌中ꎬALA的生物合成主要是在线粒体中通过Shemin途径ꎬ由甘氨酸和琥珀酰辅酶a在ALA合成酶的作用下合成的[4]ꎮ而在植物㊁藻类㊁细菌(α ̄变形菌除外)和古生菌中ꎬALA的生物合成主要是通过C5或Beale途径ꎬ以谷氨酸为起始物ꎬ在连接酶的作用下通过形成谷氨酰基 ̄1 ̄tRNA激活1位羟基ꎬ通过还原酶的作用将羟基还原为醛基ꎬ最后在转氨酶的作用下形成ALA[5]ꎮ在大多数含有质粒的物种中ꎬ谷氨酰基 ̄1 ̄tRNA是由质粒体基因编码的ꎬ其转录以及C5途径的其余步骤发生在质粒中[6]ꎮ在人体中ꎬALA是血红素的前体ꎮ生物合成的ALA在胞液中经过一系列代谢反应ꎬ最终在线粒体内由原卟啉原氧化酶等酶介导转化为原卟啉Ⅸꎮ这种原卟啉分子在铁螯合酶的作用下与铁螯合生成亚铁血红素或原血红素(图1)[7]ꎮPpⅨ是血红素㊁细胞色素c和叶绿素等生物必要辅基的重要前体ꎮ因此ꎬ许多生物能够从基本的前体ꎬ如甘氨酸和琥珀酰辅酶a或谷氨酸ꎬ合成这些四吡咯分子ꎮALA是生物体的内源性物质ꎬ是动物血红素和植物叶绿素生物合成的前体物质或前体药(prodrug或predrug)ꎬ其本身不具有光敏性ꎮ在正常情况下ꎬ机体通过细胞内血红素的含量反馈抑制ALA合成酶ꎬ控制ALA的生成量ꎬ所以体内不会产生过量的ALA蓄积ꎬ并维持稳定的PpⅨ和血红素水平ꎮ但提供过量外源性ALA后ꎬ能被增生活跃的细胞选择性的吸收ꎬ在线粒体内产生和积聚过量内源性PpⅨꎮ癌细胞缺乏铁螯合酶或铁螯合酶活性降低ꎬ则可进一步导致PpⅨ的积累ꎮPpⅨ是一种光敏性强的内源性光敏剂ꎮ它在一定波长的光照射下ꎬ发生光物理和化学反应ꎬ产生单态氧和荧光ꎮ单态氧可引起细胞膜㊁线粒体和核酸的损伤ꎬ使细胞或其他增生活跃的细胞坏死㊁凋亡ꎮ从而起到治疗疾病的作用ꎮPpⅨ也是一种相对容易实现可视化的荧光物质ꎮ外源性ALA介导的内源性PpⅨ合成ꎬ以及PpⅨ的这些光学特性ꎬ为光动力治疗和光动力诊断提供了一种独特的物质基础[8]ꎮ092㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷图1㊀5 ̄氨基酮戊酸和血红素代谢中间产物和过程图Fig.1㊀Intermediateproductsanddiagramof5 ̄aminopentanilicacidandhememetabolismprocess3㊀ALA酯类衍生物自1990年加拿大安大略省女王大学Kennedy等[9]提出了基于外源性ALA和内源性PpⅨ介导的光动力疗法治疗皮肤疾病的可行性后ꎬALA的临床应用引起了许多研究者的兴趣ꎮ目前ꎬALA及其酯类衍生物在全球已有广泛的临床应用ꎮ但在上世纪九十年代在ALA的皮肤科临床应用初期ꎬ使用者就注意到ꎬ尽管ALA制剂在浅表基底细胞癌的治疗中取得了良好的临床效果ꎬ但由于皮肤角质层的存在[10]ꎬ基于ALA的体表光动力模式并不能有效的透过完整致密的角质层ꎬ实现完全破坏增厚的结节病灶ꎮALA的研究者认为这可能是由于ALA分子在完整皮肤组织的渗透性有限ꎬ导致深层的病灶生产的卟啉和PpⅨ含量有限ꎮ显然ꎬ如何提高增厚的皮肤病灶中的ALA和PpⅨ剂量是光动力治疗成功与否的关键因素ꎮ因此ꎬ增强ALA吸收和ALA介导的卟啉衍生物在结节病变中的产量也成为当时的研究热点ꎬ其中一个研究方向就是ALA酯类衍生物的合成和比较研究ꎮ九十年代中期ꎬ挪威奥斯陆Radium医院的Peng等[11]利用荧光光谱检测技术ꎬ率先对ALA的甲酯㊁乙酯和丙酯衍生物在正常小鼠皮肤中产生卟啉的规律进行了研究ꎮ他们发现使用ALA酯类衍生物乳膏时ꎬ皮肤组织中PpⅨ的产生速率快且荧光强度高ꎮ在体研究结果显示ALA酯类衍生物在皮肤粘膜组织中的吸收速率较ALA更高ꎮ基于ALA酯类衍生物的这一优势ꎬ目前已开发出两种用于光动力诊断和治疗的ALA酯:1)甲基ALA或ALA甲酯:甲基左旋利酸盐酸盐或5 ̄氨基酮戊酸甲酯盐酸盐(methylaminolevulinatehydrochlorideꎬMALHCl)ꎬ分子式为C6H11NO3HCl(MW=181.62)ꎮ左旋利酸是氨基乙酰丙酸的共轭异构体ꎮ2)己基ALA或ALA己酯:己基左旋利酸盐酸盐(hexylaminolevulinatehydrochlorideꎬhexylALAHClꎬHALHCl)ꎬ分子式为C11H21NO3HCl(MW=251.75)ꎮ毫无疑问ꎬ细胞对ALA及其酯类衍生物的摄取依赖于其本身在脂相和水相环境的分配比㊁分子量和特异性跨膜转运机制等ꎮ其中的脂相和水相分配比可用它们在辛醇(亲脂)和水(亲水)介质之间的分配比ꎬ即LogP辛醇/水比值加以描述ꎮ瑞士日内瓦大学的Lange[12]团队对ALA及其酯类衍生物的LogP辛醇/水特性做了详细的分析总结:ALA和它的甲酯为负值ꎬ表示它们是亲水性的ꎬ对它们来说ꎬ通过细胞膜的被动扩散是困难的ꎬ其吸收需要通过特定的受体ꎮ其他所有的酯类都更亲脂ꎮ中度亲脂性允许大多数的酯类衍生物穿过生物膜ꎬ但最大亲脂性的ALA辛酯的细胞摄取则是被抑制的ꎮ这也是膀胱和宫颈的表面病灶的PD和PDT诊疗选用ALA己酯的理由ꎮ但需要注意的是ꎬ无论使用ALA甲酯还是ALA己酯ꎬ这些酯类衍生物在细胞内都还需要一个去甲酯或去己酯的过程ꎬ因为只有游离的ALA分子才能直接参与PpⅨ的合成(见图1)ꎮ尽管有这192第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀蒋㊀捷等:光动力诊疗中的5 ̄氨基酮戊酸及酯类衍生物的研究进展㊀㊀㊀一限速环节ꎬ但由于ALA甲酯和ALA己酯具有在组织中渗透深和被细胞吸收快的高生物利用度优势ꎬ在较短的时间内使用少量ALA甲酯和ALA己酯既可产生满足治疗量和诊断量PpⅨ的ALAꎮ图2展示了ALA及其酯类衍生物的化学结构和它们的LogP辛醇/水分配系数ꎮ图2㊀ALA及其酯类衍生物的结构和LogP辛醇/水分配系数[12]Fig.2㊀StructureofALAanditsesterderivativesandLogPoctanol/waterpartitioncoefficient[12]4㊀PpⅨ的光学特性和检测PpⅨ是一种有机化合物ꎬ分子式为CH34H34N4O4(MW=562.658)ꎮ是自然界最常见的卟啉之一ꎮ它是一种深颜色的颜料ꎬ不溶于碱性水ꎮPpⅨ很大程度上是一个平面分子ꎬN ̄H基团为反式(图3)ꎮ在自然界中ꎬ游离PpⅨ以铁复合物的形式存在ꎮ与亚铁络合时形成heme[13]ꎮ㊀㊀PpⅨ是一种光敏剂和荧光色团ꎬ但因其水溶性差ꎬ直接使用时组织和细胞无法吸收ꎬ因此不能直接作为光敏剂使用ꎮ在离体研究中ꎬ如溶液体系可使用PpⅨ粉剂或水溶性好的PpⅨ二钠盐配制适当浓度的PpⅨ溶液ꎮPpⅨ是在体内自然产生的ꎬ但系统给药和局部图3㊀原卟啉Ⅸ化学结构式Fig.3㊀ChemicalstructureofprotoporphyrinⅨ外敷非荧光前药ALAꎬ可以绕过血红素 ̄生物合成途径的负反馈控制ꎬ从而诱导暂时性的PpⅨ合成的增强ꎬ并导致代谢活动发生改变的组织细胞中的PpⅨ选择性地潴留[14]ꎮ光敏剂的本征光学性质是评价光敏剂的一个重要指标ꎮPpⅨ的光学特性具有血卟啉类光敏剂的典型性ꎮ图4为PpⅨ的归一化的吸收光谱和发射光谱ꎮ由图4中可见PpⅨ分子在400nm附近有一个很强的Soret带吸收峰ꎬ使用该吸收带的蓝紫光激发ꎬPpⅨ会发射砖红色荧光ꎬ荧光发射光谱在600~750nm之间呈连续光谱ꎬ在635nm和705nm分别有一个较强和较弱的发射峰ꎮ㊀㊀在皮肤性病领域ꎬ体表病灶局部敷用ALA后的PpⅨ荧光检测有助于潜伏病灶和亚临床病灶的可视化和鉴别诊断ꎬ并指导病灶的识别和精准照光ꎬ特别是PpⅨ光漂白的评估有助于指导分量照光剂量的规划ꎬ如使用两步法ꎬ在提高疗效的同时ꎬ减少副作用(如减少大面积治疗的疼痛)[15ꎬ16]ꎮ在泌尿科领域ꎬ膀胱灌注ALA可诱导膀胱癌细胞中PpⅨ的积累ꎬ对原位癌和扁平病灶的可视化有显著临床意义[17]ꎮ在神经外科领域ꎬ口服ALA可用于诱导脑胶质瘤中PpⅨ的积累ꎬ该技术已被应用于脑瘤的荧光辅助切除(fluorescence ̄guidedresectionꎬFGR)ꎬPpⅨ荧光的可视化可提高恶性脑瘤的全切率[8ꎬ18]ꎮ多项临床研究正在考虑利用PpⅨ荧光的光学测量手段来增强病灶(如肿瘤)与周围正常组织的对比度ꎬ这些不同临床专业的研究促进了组织中的PpⅨ荧光发射的各种光学采样方法的发展ꎮ如基本成像方法是利用激发波长的宽场照明产生的PpⅨ荧光强度的原始数据进行采样分析ꎬ从而对视野内PpⅨ浓度的变化进行一种相对评价ꎮ而分光光谱法则能够292㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第28卷解混PpⅨ分子和内源性荧光色团的荧光发射ꎬ纠正由于背景光学性质造成的畸变ꎮ其中许多方法可以给出PpⅨ荧光的定量指标ꎬ这使得不同测量位置之间的测量具有可比性ꎮ所有这些光学测量的设备都有一个共同的要求ꎬ即采样获得的PpⅨ的荧光强度要与PpⅨ的浓度成正比ꎮ如图4所示ꎬPpⅨ通常在蓝色波长区域可被激发ꎬ在400nm的强吸收带可有效地诱发荧光ꎮ然而ꎬ蓝色激发与血红蛋白Soret带的背景吸收相竞争ꎬ从而得到的是PpⅨ的组织表面加权的估计值ꎮ如果利用接近633nm的红光激发PpⅨꎬ虽然产生的荧光信号效率较低ꎬ但避免了血红蛋白介导的强衰减ꎬ可实现更深处的采样ꎮ通过双波长荧光激发结合组织光学检测对荧光激发光和发射光的衰减矫正ꎬ则可更准确地对PpⅨ荧光和浓度做定量检测[8]ꎮ图4㊀归一化的PpⅨ的吸收光谱和发射光谱图Fig.4㊀NormalizedabsorptionandemissionspectraofPpⅨ㊀㊀如图4所示ꎬPpⅨ在Q带还有若干个小的吸收峰(如633nm)ꎬ利用这些红蓝光波长的激光或LED甚至日光作为光源的激发光照射PpⅨꎬ可诱发单态氧的产生ꎮ单态氧的氧化性极强ꎬ当细胞组织中的单态氧的积累超过细胞组织的抗氧化能力后ꎬ即光动力治疗的剂量超过细胞和组织的氧化损伤阈值后ꎬ即可引起不可逆的细胞和组织的损伤ꎬ从而达到消融性和非消融性的治疗目的ꎮ特别是对皮肤粘膜组织的局部用药和照光的便利性和良好的可操作性ꎬ使得光动力诊疗更易于实施ꎮPpⅨ是光动力治疗多种皮肤良恶性疾病的重要光敏剂介质ꎬ局部应用ALA可快速诱导PpⅨ产生和进入癌前和癌性病变皮肤ꎮ剂量学研究表明ꎬPpⅨ荧光的光学测量有助于评估和预测患者对治疗的具体反应[19]ꎻPpⅨ的光致产物的检测也有助于照光剂量的实时监控[20]ꎮPpⅨ荧光寿命的检测则可用于组织氧含量的监测ꎬ但需要注意消除PpⅨ光致产物对检测的干扰[21]ꎮ5㊀用于临床的ALA及其酯类衍生物表1列出了目前在国内外临床使用的ALA及其酯类衍生物制剂ꎮ由表1中可见ꎬ除了ALA纳米乳剂和ALA甲酯乳膏制剂配方可保证ALA制剂长期稳定保存[22ꎬ23]ꎬ治疗用药可以即开即用之外ꎬ其它制剂的ALA需单独包装ꎬ治疗用配方药剂需要新鲜配置[1]ꎮ㊀表1㊀临床上使用的ALA及其酯类衍生物Tab.1㊀ClinicaluseofALAanditsesterderivativesTypeActiveingredientFormulaCompoundingRepresentativeproductUsageNon ̄esterALAHClPowderFreshlypreparedliquidꎬcreamorgelofappropriateconcentra ̄tionAila®(Aminolevulinicacidhydrochloridefortopicalpow ̄der)TopicalPDTALA+Ethanoldiluentkitpre ̄mixLevulan®Kerastick®TopicalPDTCream2.4mmdiameterpatchAmbulight®TopicalPDTNano ̄emulsionReadytousegelAmeluz®TopicalPDTEsterMALHClCreamReadytouseMetvix®Metvixia®TopicalPDTHALHClOilycreamHAL+Water ̄baseddiluentkitPre ̄mixAllumera®Facialreju ̄venationPowderHAL+Lipiddiluentkitpre ̄mixHexvix®Cysview®BladdercancerPD392第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀蒋㊀捷等:光动力诊疗中的5 ̄氨基酮戊酸及酯类衍生物的研究进展㊀㊀㊀㊀㊀除了Allumeraꎬ表中所列的代表性产品均为获得批证的药品ꎮ基于ALA己酯的Allumera目前是用于面部皮肤年轻化的光动力美容产品ꎮ㊀㊀除了上述已获批证的ALA和酯类衍生物制剂ꎬ可穿戴(wearable)的光动力药械联用器件也是一个研发方向ꎬ如欧美临床实验使用的一款放置于阴道内的宫颈帽式的可穿戴药械联用器件 ̄CeviraꎮII期临床研究结果显示ꎬ这款基于ALA己酯和红光LED的可穿戴器件对治疗宫颈上皮内瘤样病变(cervicalintraepithelialneoplasiaꎬCIN)和人类乳头瘤病毒(hu ̄manpapillomavirusꎬHPV)感染有一定临床价值[24]ꎮ的确ꎬ由于对HPV感染的重视ꎬ体表光动力疗法在治疗女性下生殖道HPV感染及其相关癌前病变的潜力也成为研究热点ꎮ随着PDT的抗感染作用日益得到重视[25]ꎬALA/PpⅨ在控制局部感染中的应用潜力值得进一步研究ꎮ国内外的临床经验显示ꎬ对一些特殊部位还可使用黏附膏药类的ALA产品ꎮ如女性外阴部的乳房外派杰氏病(extramammaryPaget sdiseaseꎬEMPD)病变区ꎬALA的敷药时间往往较长ꎮ这不仅会带来不便ꎬ由于敷药和治疗与尿道口和肛门较近ꎬ还会产生较强的刺激作用ꎮ由于女性患者这些部位不平整且潮湿ꎬ也会影响ALA的吸收ꎮ应对这些潜在的问题ꎬ英国贝尔法斯特女王大学研制了一种女性外阴专用的水溶性ALA生物黏附膏药(bioadhesivepatch)ꎮ这种膏药含甲基㊁乙烯醚和顺丁烯二酸酐共聚物ꎬ以及防水支撑材料聚酯纤维ꎬ联合发光织布则更适合治疗女性外阴部EMPD[26]ꎮ6㊀总结与展望ALA至heme合成过程中的中间产物PpⅨ是一个具有荧光性的内源性光敏剂ꎬ其光学特性具有血卟啉类光敏剂的典型性ꎮ如受400nm附近波长的激发光照射时会生产强烈的红色荧光ꎬ受红蓝光照射时会产生光动力反应介导的单态氧ꎮ这些光学特性是一个良好的光动力诊疗光敏剂的重要基础ꎮ外源性ALA可导致PpⅨ在增殖活跃细胞中的线粒体内过度产生并聚集ꎮ通过合适波长的激发光照射ꎬ光子与PpⅨ的相互作用ꎬ一方面可产生特征荧光ꎻ另一方面ꎬ在氧分子的参与下ꎬ单态氧介导的光动力氧化损伤可直接导致线粒体损伤ꎬ诱发靶细胞不可逆的细胞调亡和坏死ꎮ这些光物理和光化学特性是ALA/PpⅨ光动力诊疗光敏剂的重要基础ꎮ自1990年以来ꎬ基于ALA/PpⅨ的体表光动力疗法逐渐成为皮肤科的一个重要治疗技术ꎬ是对系统用药的传统肿瘤光动力疗法的重要补充ꎬ特别是近年欧美对ALA及其应用的研发促生了一系列ALA和酯类衍生物相关的制剂和技术ꎬ不仅推动了体表光动力疗法的临床应用ꎬ也使光动力疗法的适应症从传统的恶性肿瘤扩大到良性疾病㊁感染性疾病和美容ꎮ另外ꎬALA和酯类衍生物介导的PpⅨ荧光可视化不仅在皮肤粘膜病变的体表光动力疗法中有着重要的作用ꎬ而且还可作为荧光标识物用于膀胱癌和脑胶质瘤的荧光辅助手术切除ꎮALA/PpⅨ介导的荧光检测对亚临床病灶的辅助诊断也有一定价值ꎮALA/PpⅨ所介导的光动力诊疗技术是目前真正意义上的已经能实现临床应用的同位诊疗ꎮ需要注意的是ꎬ虽然目前依旧沿用 光动力诊断 一词ꎬ但ALA/PpⅨ或其它光敏剂介导的荧光可视化过程并不像PDT产生单态氧过程那样需要氧分子的介入ꎮ鉴于ALA在体表光动力疗法中的重要作用ꎬ国内习惯称ALA及其酯类衍生物为 第二代光敏剂 ꎬ如前所述ꎬ真正发挥光动力作用的其实是ALA介导产生的内源性PpⅨ光敏分子ꎮ可以预见ꎬ随着以提高ALA和PpⅨ的生物利用度㊁提高激发光效率和单态氧产额为目的的新材料㊁新技术和新光源的发展ꎬ将使ALA的使用更加便捷㊁使敷药和照光这两个关键步骤更加优化和简化ꎬ这些都有助于进一步推动基于ALA和PpⅨ的光动力诊疗技术的临床应用ꎮ参考文献(References):[1]㊀中华医学会皮肤性病学分会光动力治疗研究中心.氨基酮戊酸光动力疗法临床应用专家共识[J].中华皮肤科杂志ꎬ2015ꎬ48(10):675 ̄678.PhotodynamicTherapyResearchCenterofDermatovenerealDis ̄easesBranchofChineseMedicalAssociation.Expertconsensusontheclinicalapplicationofaminopentanilicacidphotodynamictherapy[J].ChineseJournalofDermatologyꎬ2015ꎬ48(10):675 ̄678.[2]FANLꎬYINRꎬLANTꎬetal.Photodynamictherapyforrosa ̄ceainchinesepatients[J].PhotodiagnosisandPhotodynamicTherapyꎬ2018ꎬ24:82 ̄87.[3]SHEMINDꎬRUSSELLCS.δ ̄Aminolevulinicacidꎬitsroleinthebiosynthesisofporphyrinsandpurines[J].JournaloftheA ̄mericanChemicalSocietyꎬ1953ꎬ75(19):4873 ̄4874. 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也能清除,从而降低复发率。
【艾拉介绍】5-盐酸氨酮戊酸(5-ALA)
是近年来开发的第2代光敏剂,是一种体内血红蛋白合成过程的前体物。
正常情况下,ALA在细胞内的量很小,本身不产生光敏性。
外源性ALA
进入体内后,可被增生活跃的细胞选择性吸收并积累,并在细胞内转
化为原卟啉IX(PpIX)等卟啉类物质。
细胞内的PpIX是一种很强的光
敏剂,经过特定波长的红光照射后即发生光动力反应,产生活性氧如
单线态氧等而杀死增生活跃的细胞,而邻近正常组织则不受任何影响。
复旦张江在研究了大量有关ALA的科学资料的基础上,根据中国疾病谱
和市场特点,选择人类乳头瘤病毒(HPV)感染引起的传染病――尖锐
湿疣作为开发方向,在国际上率先将ALA治疗尖锐湿疣的新适应症推向
临床研究。
临床试验结果表明,ALA-光动力治疗用于尖锐湿疣,疣体
清除率达98.42%;治疗后复发率仅为10.77%。
同时,病人耐受性好,
安全性高,不留疤痕,不良反应发生率也仅为7.67%。
专家一致认为,
艾拉光动力治疗将成为尿道口尖锐湿疣的首选疗法和尿道外尖锐湿疣
的一线疗法。
5-氨基酮戊酸盐酸盐溶解度
5-氨基酮戊酸盐酸盐溶解度摘要:一、5-氨基酮戊酸盐酸盐概述1.化学名称2.分子式和结构式3.应用领域二、溶解度概念及测定方法1.溶解度定义2.测定方法简介三、5-氨基酮戊酸盐酸盐溶解度的影响因素1.温度2.压力3.溶剂类型4.杂质存在四、提高溶解度的方法1.调整温度2.改变溶剂3.控制杂质含量五、5-氨基酮戊酸盐酸盐溶解度在实际应用中的意义1.生产过程中的优化2.提高药物活性3.环境友好性正文:5-氨基酮戊酸盐酸盐(简称5-ALA-Cl)是一种有机化合物,具有广泛的生物活性。
在医药、农业、材料科学等领域有着广泛应用。
本文主要探讨了5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度及其影响因素。
溶解度是指在一定温度和压力下,单位溶剂中能溶解的最大量的物质。
对于5-氨基酮戊酸盐酸盐,其溶解度受到多种因素的影响,如温度、压力、溶剂类型和杂质存在等。
适当调整这些因素,可以有效提高5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度。
首先,温度对5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度影响显著。
通常情况下,溶解度随温度的升高而增加。
但当温度超过一定值后,溶解度可能因分子间作用力的改变而降低。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的温度。
其次,溶剂类型对5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度也有很大影响。
不同溶剂对5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解能力不同,适当选择溶剂可以提高其溶解度。
此外,溶剂的极性、粘度等性质也会对溶解度产生影响。
再者,杂质的存在也会影响5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度。
杂质可能与5-氨基酮戊酸盐酸盐竞争溶剂中的溶解位点,从而降低其溶解度。
因此,在实际生产过程中,需要尽量控制杂质含量,以提高5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度。
提高5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度具有重要意义。
一方面,在生产过程中,提高溶解度可以优化生产工艺,降低生产成本;另一方面,对于药物等应用领域的5-氨基酮戊酸盐酸盐,提高溶解度有利于提高药物的生物利用度和活性。
此外,提高5-氨基酮戊酸盐酸盐的溶解度还有助于提高其环境友好性,降低对环境的污染。
5-氨基戊酸酰胺酶
5-氨基戊酸酰胺酶5-氨基戊酸酰胺酶(5-Aminolevulinic Acid Synthase,缩写为ALA-S或ALAS)是一种重要的酶,参与了血红素和叶绿素的合成途径。
本文将对5-氨基戊酸酰胺酶的特性、功能以及其在疾病治疗中的应用进行详细介绍。
5-氨基戊酸酰胺酶是由ALA-S基因编码的草酰磷酸(酰胺酶)合成酶,主要在线粒体中表达。
它包括两种同工酶:ALA-S-1和ALA-S-2。
这两种同工酶在结构和功能上有所不同,但都参与了血红素和叶绿素的合成途径。
5-氨基戊酸酰胺酶是血红素和叶绿素合成途径的起始酶。
在此途径中,ALA-S通过催化5-氨基戊酸(ALA)的合成,为后续的反应提供底物。
ALA通过两个分子龙潭乳酸发起催化加成的反应,生成ALA。
这是一个决速步骤,也是整个血红素和叶绿素合成途径的控制步骤。
在血红素合成途径中,ALA最终会转化为卟啉结构的血红素。
血红素在红细胞中起到运输氧气的重要作用。
若ALA-S活性受到抑制或缺乏,将会导致血红素合成途径的紊乱,引发遗传性卟啉病,如ALA代谢异常症和急性间接胆红素血症。
除了在血红素合成途径中的重要作用外,5-氨基戊酸酰胺酶还参与了叶绿素的合成途径。
叶绿素是植物中光合作用的必需物质,能够吸收光能并转化为化学能。
ALA在叶绿体中被转化为原叶绿素,并最终形成叶绿素。
因此,ALA-S在植物的光合作用中起到了重要作用。
除了在血红素和叶绿素的合成途径中的作用外,5-氨基戊酸酰胺酶在医学领域也具有重要意义。
利用ALA-S作为药物靶点,可以开发出一种名为5-氨基戊酸酰胺(5-Aminolevulinic Acid,ALA)的药物。
ALA经过合成后可以进行内源性的内外泛光触发,用于癌症治疗。
它经过激活后可以在癌细胞内积聚,进一步产生光敏物质,通过光动力疗法(Photodynamic Therapy,简称PDT)杀灭癌细胞。
总之,5-氨基戊酸酰胺酶是一种重要的酶,参与了血红素和叶绿素的合成途径。
5ala氨基酸
5ala氨基酸5ala氨基酸是一种重要的氨基酸,它在生物体内发挥着重要的功能。
本文将从化学结构、生物合成、作用机制和应用等方面对5ala氨基酸进行详细介绍。
一、化学结构:5ala氨基酸的化学名称为5-氨基戊二酸,它是由丙氨酸经过一系列酶的催化作用合成而成的。
其化学式为C5H9NO3,分子量为131.13g/mol。
5ala氨基酸具有一个羧基和一个氨基,同时在第五个碳上还有一个氨基。
二、生物合成:5ala氨基酸在生物体内的合成过程非常复杂,主要包括两个途径:ALA合成酶途径和Shemin途径。
在ALA合成酶途径中,丙氨酸通过ALA合成酶催化生成5ala氨基酸。
而在Shemin途径中,丙酮酸和谷氨酸经过一系列反应生成5ala氨基酸。
这两个途径都是通过酶的催化作用进行的。
三、作用机制:5ala氨基酸在生物体内具有多种重要的作用。
首先,它是叶绿素的前体物质,参与光合作用的过程。
其次,5ala氨基酸还参与血红素的合成,使得血液能够有效地携带氧气。
此外,5ala氨基酸还参与体内的一些代谢过程,如脂肪酸的合成和糖原的代谢等。
四、应用:由于5ala氨基酸在生物体内的重要作用,它在医学和农业领域有着广泛的应用。
在医学领域,5ala氨基酸被用作一种光敏剂,可以用于治疗某些肿瘤和皮肤病。
此外,由于5ala氨基酸参与血红素合成,它还被用于治疗一些与血红素代谢有关的疾病。
在农业领域,5ala 氨基酸被用作一种植物生长调节剂,可以促进作物的生长和发育。
5ala氨基酸是一种重要的氨基酸,它在生物体内发挥着多种重要作用。
它的化学结构和生物合成过程复杂,但是通过酶的催化作用可以合成。
5ala氨基酸参与光合作用、血红素合成和代谢过程等,对生物体具有重要的作用。
此外,它在医学和农业领域也有着广泛的应用。
对于5ala氨基酸的深入研究和应用,有助于我们更好地了解生命的奥秘和应用于实际生产中。
ala生化名词解释
ala生化名词解释
ALA是5-氨基乙酸(5-Aminolevulinic Acid)的缩写,是一种
生物合成物质。
ALA是一种草酰乙酸(δ-氨基酸)的代谢产物,在生物体内参与血红素和叶绿素的合成过程。
ALA能够
通过血红素合成路径被转化为血红素,它在体内的合成和代谢过程中发挥重要的生理功能。
在医疗领域,ALA被广泛应用于光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)中。
PDT是一种利用特定荧光染料与光能相
互作用产生光动力效应杀死癌细胞的治疗方法。
ALA作为一
种荧光染料的前体,在PDT中被用来增强光动力效应,进而
达到治疗的目的。
此外,ALA还用于检测某些疾病和病变的诊断。
通过将ALA
注射或应用于特定部位,它能被机体吸收和代谢,产生特定的显色或荧光信号。
这可以帮助医生在检查过程中更准确地发现和诊断肿瘤、炎症、感染等病变。
综上所述,ALA是一种参与血红素和叶绿素合成的代谢物质,在医学和生物科学中有重要的应用价值。
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艾拉ALA(5-氨基酮戊酸)概述
1、艾拉(ALA)概述
5-氨基酮戊酸盐酸盐(ALA)是近年来开发的第二代光敏剂,是一种体内血红蛋白合成过程的前体物。
正常情况下,ALA在细胞内的量很小,本身不产生光敏性。
外源性ALA进入体内后,可被增生活跃的细胞选择性吸收并积累,在细胞内转化为原卟啉IX(PpIX)等卟啉类物质。
细胞内的PpIX是一种很强的光敏剂,经过特定波长的红光照射后即发生光动力反应,产生活性氧如单线态氧等而杀死增生活跃的细胞,邻近正常组织不受任何影响。
作用原理图(上图)
名称:5-氨基酮戊酸
类别:西医药物
药理作用本品是一种内源性的生化物质经ALA脱水酶及一系列酶促作用,生成具有强光敏作用的原卟啉Ⅸ(PPⅨ)。
PPⅨ的合成速度取决于本品拾成速度,而本品又受游离血红蛋白浓度的反馈调节,外源性的本品可绕过反馈抑制系统,使细胞合成聚起足量的PPⅨ。
用420~640nm光辐射含有PPⅨ的癌组织,在能量转移过程中产生单态氧(-O2),这种态氧达到一定浓度时可以破坏癌细胞。
另一种廉洁是光照射后激发态PPⅨ直接与生物分子作用或将能量转移给氧和水,使之形成自由基,通过自由基引起生物分子的一系列连锁反应,造成癌细胞的死亡。
Svanbery等发现肿瘤组织中的PPⅨ含量之比为1:2。
Regular等发现胃癌细胞中PP Ⅸ是其正常细胞的3~4倍。
实验证明ALA在体内转化成内源性PPⅨ其分布具有高选择性,肿瘤细胞及某些增殖较快的细胞转化率特别强,因而细胞内PPⅨ的含量也较其他细胞高,这是ALA-光动力疗法(ALA-PDT)的治疗基础。
Svanber在用本品治疗肿瘤时,在体表测得治疗前后肿瘤血管无明显改变,间接说明该法是利用细胞毒来杀伤细胞的而非通过破坏、阻塞肿瘤血管使用细胞坏死。
另一实验用电镜观察本品处理后的细胞,发现1h后,线粒体就明显肿胀,嵴消失,而其他细胞器官无明显变化,但24h后,整个细胞坏死,这说明本品杀伤细胞可能是先损伤线粒体而使细胞死亡。
本品治疗时,对其周围的正常组织也会无选择性的破坏,如氧化蛋白、脂质体和其他皮下细胞结构,因此在本品超载的病理条件下生成的氧自由基会导致急性周期性卟啉症。
此外本品会引起铁蛋白中铁离子释放,加重对细胞的氧化,也就导致急性周期性卟啉症。
有报道说本品和GABA可能通过普通的运载蛋白结合在一起进入细胞,所以急性卟啉症发作时有神经毒性作用。
现已证实本品诱导生成的氧自由基会氧化DNA,可能会导致急性周期性卟呆症病人肝细胞癌的恶化。
但Mustajoki等给男性健康志愿者注射50~80mg/h的本92.5h,他们并无自觉性症状,脉搏、血压、自主神经功能及外周神经导速度均无改变,也无光过敏发生。
可以推测:在健康志愿者中维持高剂量的本品不会导致卟啉症样症状。
动力学用荧光法和HPLC测得本品可以分布到皮肤和皮肤肿瘤,而外用比其他给药方式具有更高的荧光强度和选择性,说明外用对治疗表面肤肿瘤最有效。
此外,当外用药的时间由3h延长到19~24h时,本品穿透深部损伤的能力增强。
另一项研究中,给52名基底细胞癌病人静脉注射本品,其在损害部位的分布与其衍生物卟啉相似。
适应症适用于皮肤癌及鲍文氏病、牛皮癣、男性尿道尖锐湿疣等皮肤病。
可治疗消化道肿瘤、口腔癌。
膀胱灌注可诊断和治疗膀胱癌、尿路上皮肿瘤。
能阻止血管成形术后再狭窄。
用法用量
1.荧光动力学诊断时,将1.5g本品溶解于50ml84%的NaHCO3溶液中,并经0.2μm滤膜过滤以除去致热源,在膀胱镜检查前2~3h通过导尿管灌入膀胱内,保留至膀胱镜检查时。
膀胱镜检查时先用常规光源,然后切换至波长为375~440nm的紫蓝光激发产生荧光。
2.荧光动力治疗时,用5g本品加入30mlNaHCO3溶液中(pH6.5)并灌注入膀胱内,保留4.7~8.3h(平均5.1h),然后用红光(635nm)和绿光(514nm)行膀胱内照射至15~60J/cm2。
3.外用治疗各种皮肤癌和皮肤病变时,用20%的本品霜剂涂于皮损部位后用光照射。
为增加疗效可加用3%的去铁胺霜。
4.用于治疗消化道肿瘤或疾病,口服本品30~60mg/kg ,1次/d或2次/d服用,再用628nm 的红光照射。
5.用于减少血管形成术后血管再狭窄,可术前5~7h口服本品60mg/kg,血管形成术后用635nm的红光照射。
不良反应
1.全身给药后AST酶有一过性升高、轻度恶心、呕吐。
暴露于射线下的表皮会发生粘膜细胞坏死或有刺激灼烧感。
2.极少数病人在膀胱灌注本品后有膀胱刺激症状,严重时无法保留,但无全身不良反应。
3.会导致急性周期性卟啉症。
4. 可能会损害微循环。
注意事项
1.急性膀胱炎病人,膀胱激惹症状明显,估计不能保留灌注液1h以上者,输尿管肾反流者不可使用本品。
2.血肌酐>221.0μmol/L或清胆红素>51.3μmol/L,转氨酶大于正常值2倍肝功损害者禁用。
3.白细胞<3.5×109/L,血小板<100×109/L者禁用。
4.孕妇及对本品过敏者禁用。