五聚赖氨酸β-羰基酞菁锌:光动力疗法中一种有效的肿瘤靶向光敏剂
萘酞菁作为光动力治疗用光敏剂研究
萘酞菁作为光动力治疗用光敏剂研究邹淑君;许树军;李涛;陈伟;王玉;夏春辉【期刊名称】《医学研究杂志》【年(卷),期】2007(36)12【摘要】光动力治疗(photodynamic Therapy,简称PDT)是近年来发展起来的一种治疗肿瘤的新方法,这种方法所用的化学物质统称为PDT光敏剂,它是肿瘤光动力治疗的核心物质。
由于传统卟啉类光敏剂在光照时自身的逐渐降解导致光动力疗效降低,因此寻找一种对光、热稳定性高的光敏剂是提高其光动力疗效的一个途径。
具有大的共轭体系的金属萘酞菁配合物由于其热稳定性高、最大吸收波长位于近红光区、单线态氧量子产率较高,光毒副作用小,有望成为新一代PDT光敏剂之一。
【总页数】2页(P15-16)【作者】邹淑君;许树军;李涛;陈伟;王玉;夏春辉【作者单位】150040,哈尔滨,黑龙江中医药大学药学院,黑龙江中医药大学实验中心;150040,哈尔滨,黑龙江中医药大学药学院,黑龙江中医药大学实验中心;161042,齐齐哈尔医学院基础部;161000,齐齐哈尔大学化学化工学院;161042,齐齐哈尔医学院基础部;161042,齐齐哈尔医学院基础部【正文语种】中文【中图分类】R9【相关文献】1.用于光动力治疗酞菁类光敏剂的合成研究进展 [J], 吴晓珊;黄丽英;张锦雀2.光动力治疗用酞菁类光敏剂的合成研究进展 [J], 俞开潮;程红;金玲3.光敏剂五聚赖氨酸-β-羰基酞菁锌对宫颈癌Hela细胞的光动力学治疗研究 [J], 蔡良知;毛晓丹;孙蓬明;陈贤璟;宋一一4.酞菁类光敏剂对小鼠肝癌的光动力治疗和作用机理的研究 [J], 傅乃武;许慧君5.光动力治疗用酞菁类光敏剂的合成研究进展 [J], 俞开潮; 程红; 金玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
酞菁在光动力治疗中的应用
酞菁在光动力治疗中的应用丁兰兰;栾立强;施佳伟;刘伟【摘要】光动力治疗因具有低毒、副作用小、抗癌广谱、高选择性等优势,正吸引着人们越来越多的关注.提高光敏剂的选择性和光毒性已经成为研究的热点.本文简单介绍了光敏剂的发展历程,并对酞菁类第三代光动力治疗光敏剂的最新研究进展进行了论述.%Photodynamic therapy (PDT) is a clinically approved procedure.Due to its minimal normal tissue toxicity,negligible side effects and high selectivity,it has emerged as an efficient treatment method for many kinds of cancers.Recently,significant effort has been devoted to enhance its selectivity and phototoxicity toward malignant tissues.This review summarizes the recent research of photosensitizers,especially focuses on the progress of the third generation photosensitizers based on phthalocyanines.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2013(029)008【总页数】8页(P1591-1598)【关键词】光动力治疗;光敏剂;酞菁;靶向【作者】丁兰兰;栾立强;施佳伟;刘伟【作者单位】山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100;山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100【正文语种】中文【中图分类】O61;R730.5光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)是近几十年来发展起来的一种新兴癌症治疗技术。
5-氨基酮戊酸-光动力疗法治疗尖锐湿疣和皮肤肿瘤的疗效观察
5-氨基酮戊酸-光动力疗法治疗尖锐湿疣和皮肤肿瘤的疗效观察侯淑萍;齐蔓莉;亓玉青;刘全忠【期刊名称】《天津医药》【年(卷),期】2009(37)9【摘要】5-氨基酮戊酸-光动力疗法(AIA—PDT)是近年来新兴的一种肿瘤消融技术,其基本原理是利用光敏剂和肿瘤组织具有高度亲合性的特点,用恰当波长的激光照射滞留于肿瘤组织的光敏剂,发生光动力效应,产生具有杀伤细胞作用的单线态氧或其他自由基等细胞毒性物质,杀伤肿瘤细胞,达到治疗目的。
目前该疗法在皮肤科已被广泛应用于日光性角化病、基底细胞癌、鳞状细胞癌、鲍温病、脂溢性角化病、尖锐湿疣等皮肤良性增生性疾病的治疗,并获得满意的效果。
笔者应用ALA—PDT治疗了70例尖锐湿疣和8例皮肤肿瘤患者,取得了较好的效果,现报告如下。
【总页数】2页(P791-792)【作者】侯淑萍;齐蔓莉;亓玉青;刘全忠【作者单位】300052,天津医科大学总医院皮肤科;300052,天津医科大学总医院皮肤科;300052,天津医科大学总医院皮肤科;300052,天津医科大学总医院皮肤科【正文语种】中文【中图分类】R9【相关文献】1.5-氨基酮戊酸乳膏光动力疗法治疗皮肤癌前病变和浅表皮肤肿瘤疗效观察 [J], 杨怡;温海鹰;赵华2.5-氨基酮戊酸光动力疗法治疗皮肤肿瘤的临床疗效观察 [J], 黄毅宗3.5-氨基酮戊酸光动力疗法治疗复发性尖锐湿疣的疗效观察 [J], 潘慧仙;李军华;诸靖宇;楼扬锋;李瑞鹏4.5-氨基酮戊酸光动力疗法治疗尖锐湿疣患者的疗效观察 [J], 吴伟棋;杨娟;卢秀仪;黄娴;唐增奇5.棒状光源5-氨基酮戊酸光动力疗法联合微波治疗人类免疫缺陷病毒阳性肛管内尖锐湿疣的疗效观察 [J], 张莲;黄敖;罗宏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
酞菁在光动力治疗中的应用
f P h o t o s e n s i t i z e r 。 P S ) 产 生 高 细胞 毒 性 的单 线 态 氧 . 从
细 胞 内部 杀 死 癌 细 胞 . 而使 正 常 组 织 免 受 伤 害 [ 1 - 2 ]
已成 为肿瘤 防治研 究 中的一 个不 可替 代 的领域
t o x i c i t y ,n e g l i g i b l e s i d e e f f e c t s a n d h i g h s e l e c t i v i t y ,i t h a s e me r g e d a s a n e ic f i e n t t r e a t me n t me t h o d f o r ma n y k i n d s o f c a n c e r s . Re c e n t l y , s i g n i f i c a n t e f f o r t h a s b e e n d e v o t e d t o e n h a n c e i t s s e l e c t i v i t y a n d p h o t o t o x i c i t y t o wa r d ma l i g n a n t t i s s u e s .T h i s r e v i e w s u mma r i z e s t h e r e c e n t r e s e a r c h o f p h o t o s e n s i t i z e r s ,e s p e c i a l l y f o c u s e s o n t h e p r o g r e s s o f t h e t h i r d g e n e r a t i o n p h o t o s e n s i t i z e r s b a s e d o n p h t h a l o c y a n i n e s .
胶束增敏荧光法测定五聚赖氨酸-2-羰基酞菁锌
LI D 1S S储备液、 .0 n c( y ) 0 1 0mL Z P L s5系列 标准溶 液或标
准模拟生物样 品, 然后用 超纯水 定容、 匀、 摇 静置 1mi 以 0 n后
1 rm石英 比色皿扫描荧光光谱 ( 发波长 X =6 0 m, 0 a 激 , 1n 发射 x
波 长 :6 0 m; 发 和 发射 狭 缝 均 为 5 m) 配 制 未 加 Z — 9n 激 n 。 n P -L s5 列 标 准 溶 液 或 模 拟 生 物 样 品 的 空 白工 作 溶 液 作 c( y) 系
中ZP.L s5 n c(y) 的浓度。结果
52 .6和 3 0 n o・ 一 。 .0 m l 1 回收率分别 为9 . %~14 9 9 . %~14 0 L 87 0 . %、 7 1 0 . %和 9 . %~15 8 R D均低于 5 33 0 . %, S %。结 论 建立 的胶束 增敏 荧光
itni f n cL s5 ral. h x ei n a cn io s h tnle c ef oecn e ne s yw r vs ne s yo P ( y) et T e pr t Z g y e me tl o d i a f n et l rsec tni eei e— tn t i u h u i t n
超 纯 水 ( 8 2 1 .0mQ・m) c 。空 白血 浆 和 尿 液 样 本 由福 建 医科 大
纳米载体包载锌酞菁及其衍生物用于光动力抗癌的研究进展
nanocarrierloaded zinc phthalocyanine and its derivatives for photodynamic anticancer in the past five years. According to its inter
, , action with zinc phthalocyanine and znic phthalocyanine derivatives it was divided into polyionic composite physical encapsulation
光动力治疗技术在肿瘤治疗领域中的前景
光动力治疗技术在肿瘤治疗领域中的前景近年来,肿瘤在全球范围内仍然是致死性疾病的主要原因之一。
然而,随着科学技术的不断发展,各种新兴的治疗方法逐渐涌现出来,其中光动力治疗技术(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种有效的治疗手段逐渐受到关注。
本文将重点探讨光动力治疗技术在肿瘤治疗领域中的前景。
光动力治疗技术是一种以光敏剂为介质,通过光照射激活光敏剂产生光化学反应来达到杀灭肿瘤细胞的目的。
光敏剂的选择是光动力治疗技术成功的关键之一。
目前常用的光敏剂有卟啉类和含重金属的配合物,这些光敏剂能够在特定波长的光照射下发生激发态反应,产生一系列的生物学效应,导致肿瘤细胞的损伤甚至死亡。
相比传统的肿瘤治疗方式,光动力治疗技术具有许多优势。
首先,光动力治疗技术是一种非侵入性的治疗方法,不需要手术切除肿瘤组织,避免了一系列与手术相关的并发症。
其次,光动力治疗技术可以选择性地破坏肿瘤细胞,而对健康细胞的伤害较小,大大减少了患者的副作用和疼痛感。
此外,光动力治疗技术还具有较低的耐药性和可重复性,可有效应对肿瘤的复发和转移。
光动力治疗技术在临床肿瘤治疗中已经取得了一定的进展。
许多研究显示,光动力治疗技术在早期肿瘤的治疗中具有较高的成功率,尤其在表浅肿瘤的治疗方面更具优势。
早期肿瘤对光敏剂的摄取更高,同时肿瘤血管较为完整,有利于光能的照射和光敏剂的激发。
此外,光动力治疗技术还可以用于辅助其他治疗方法,如手术和放疗,提高治疗效果和生存率。
除了早期肿瘤的治疗,光动力治疗技术在肿瘤疼痛管理方面也具有潜力。
癌症是一种伴随着剧痛的疾病,对患者的身心健康造成严重影响。
研究表明,光动力治疗技术可以有效缓解癌症引起的疼痛,提高患者的生活质量。
光动力治疗技术通过破坏肿瘤组织中的病变神经末梢,阻断病痛信号的传递,从而缓解疼痛症状。
此外,光动力治疗技术在肿瘤免疫治疗方面也具有广阔的应用前景。
肿瘤免疫治疗是一种利用机体自身的免疫系统来杀灭肿瘤细胞的治疗方法。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌是一种常用的光动力疗法药物,具有很强的光敏活性和选择性破坏肿瘤细胞的能力。
本研究旨在探讨酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力干预效果。
我们通过细胞培养技术获得了一株耐药性胃癌细胞系,并观察到这些细胞对传统化疗药物的耐药性。
然后,我们分别选择不同浓度的酞菁锌进行光动力干预实验,通过MTT法检测细胞存活率,流式细胞术检测细胞凋亡率,以及细胞内ROS水平的变化。
实验结果显示,与对照组相比,酞菁锌光动力干预可以显著降低耐药性胃癌细胞存活率。
当酞菁锌浓度为10μM、光照时间为10分钟时,细胞存活率下降达到最低点。
流式细胞术结果显示,酞菁锌光动力干预能够显著提高耐药性胃癌细胞的凋亡率,说明酞菁锌通过诱导细胞凋亡来达到对胃癌细胞的抑制作用。
我们还观察到酞菁锌光动力干预后,细胞内ROS水平明显增加。
酞菁锌在光照下能够产生活性氧,进而引起细胞内ROS的积累,从而导致胃癌细胞的损伤。
这表明,酞菁锌通过产生ROS介导了其对胃癌细胞的光动力疗法效果。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞具有良好的光动力干预效果,能够显著降低细胞存活率,提高细胞凋亡率,并且通过产生ROS来介导其治疗效果。
这些研究结果为酞菁锌在胃癌治疗中的临床应用提供了实验依据,也为光动力疗法的进一步研究和应用提供了理论支持。
用于肿瘤光动力治疗的新型光敏剂的初步研究
用于肿瘤光动力治疗的新型光敏剂的初步研究作者:李剑伟黄健跃李剑洪吴忠明张莉君张春业严懿嘉陈志龙来源:《中国科技博览》2015年第21期[摘要]本文对一种卟啉衍生物(PD)作为光动力抗肿瘤药物进行了初步研究。
在体外,PD能有效的抑制人食管癌细胞Eca-109的生长。
在体内,接受PD光动力治疗的肿瘤生长速度明显减慢,肿瘤体积显著变小。
研究表明卟啉衍生物(PD)用于PDT能有效的抑制肿瘤,有成为新型光动力抗肿瘤药物的潜能。
[关键词]光动力治疗,光敏剂,卟啉衍生物,抗肿瘤中图分类号:R730.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0257-01光动力疗法是近年发展起来的一种最有前途的新技术。
自20世纪70年代进入临床研究以来,已经在肿瘤的治疗上取得了突破进展,目前光动力疗法不仅局限于恶性肿瘤的治疗,在其他多种疾病的治疗中也表现出良好的前景[1]。
在光动力治疗中,光敏剂作为能量的载体、反应的桥梁而起着决定性的作用[2]。
第一代光敏剂是以1993年在荷兰上市的第一个光敏剂photofrin II为代表,它是组成复杂的血卟啉衍生物的混合物,其适应症为肿瘤;第二代光敏剂以卟啉类衍生物为主,该类化合物的化学结构明确,有较高的纯度,较好的光热稳定性,红光区的吸收较强,同时通过对卟啉环的化学修饰可以调节光敏剂的疏水分配系数,有利于光敏剂在病变组织的吸收和聚积,是较为理想的光敏剂[3]。
在此,我们对一种卟啉衍生物(PD)作为光动力抗肿瘤药物进行了初步研究。
材料和方法1. 试剂PD由本实验室自主合成。
实验中所用试剂均购自国药集团化学试剂有限公司,且未做任何预处理。
细胞培养所用材料均购自上海元象生物科技有限公司。
2.实验细胞人食管癌Eca-109细胞,购自中国科学院上海细胞库。
3. 实验动物BABL/c裸鼠,4~ 6 周龄,体重15~18 g ,18只,SPF 级,购自中国科学院实验动物中心。
4.紫外吸收光谱和荧光光谱的测定化合物PD用二甲基亚砜(DMSO)配制成浓度为5 μM 的溶液,然后用紫外分光光度计和荧光光谱仪测定紫外吸收光谱和荧光光谱。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,具有高死亡率和低治愈率的特点。
化疗和放疗是目前胃癌治疗的主要手段。
然而,随着长期用药和放疗的时间增加,患者的耐药性日益增强,降低了治疗效果。
因此,开发新型治疗手段对于胃癌患者具有重要意义。
光动力治疗是一种新的治疗方式,该方法利用特定的光敏剂,通过照射特定波长的光线来激发光敏剂的激发能级,从而产生活性氧,并引起肿瘤细胞的死亡。
酞菁锌是一种常见的光敏剂,已被广泛应用于光动力治疗。
酞菁锌具有良好的可溶性和较长的半衰期,可以在治疗过程中保持较稳定的浓度。
本研究旨在探讨酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力治疗效果。
在实验中,我们利用MTT法检测不同浓度的酞菁锌对胃癌细胞的毒性作用。
结果表明,当酞菁锌浓度为10µg/mL时,对细胞的生长抑制率最高。
接下来,我们对不同剂量的光照条件下的酞菁锌光动力治疗对胃癌细胞的治疗效果进行了研究。
结果显示,在酞菁锌浓度为10 µg/mL的条件下,光照3 min时,对胃癌细胞的治疗效果最佳。
同时,我们也发现,耐药性胃癌细胞对酞菁锌的敏感度比非耐药性细胞更高。
这些结果表明,酞菁锌光动力治疗对耐药性胃癌细胞具有潜在的治疗作用。
综上,本研究证明了酞菁锌光动力治疗对耐药性胃癌细胞具有一定的治疗效果。
这一发现为胃癌的治疗提供了新思路,为开发新型光敏剂提供了新的方向。
然而,该研究仍有一些局限性,例如,研究结果仅在细胞水平上得到验证,还需要更多的体内实验来验证其实际应用的可行性。
因此,我们需要进一步研究才能充分发挥光动力治疗在胃癌治疗中的潜力。
光动力治疗药物―酞菁类光敏剂研究进展
光动力治疗药物―酞菁类光敏剂研究进展【关键词】光动力光动力治疗是目前公认的一种治癌方法,专家预测在21世纪将成为一种重要医疗手段。
2 光敏化原理由于酞菁是一种化学性质非常稳定的化合物,在可见光区域有很强的吸收,当它被适当波长的光子激发后,即可敏化某些氧化还原反应。
用于癌症PDT原理主要分为两种类型:TypeⅠ机制认为光敏剂与氧等原生质作用产生氢原子或电子,从而产生自由基。
TypeⅡ机制认为光敏剂从三重激发态回到基态时放出的能量产生了单重态氧,在这方面单线态氧敏化剂的研究特别突出[7,8],也被人们广为接受。
1 O 2 具有很强的化学活性,可以将还原剂迅速氧化。
1 O 2 生成机制如下:S 0 +hν→S 1 ;S 1 →S 0 +hνf ;S 1 →T 1 ;T 1 +O 2 →S 0 + 1 O 2 。
酞菁分子在光照射下由基态S 0 跃迁到单线激发态S 1 ,S 1 辐射出荧光后回到基态S 0 或通过系间窜越生成三线态T 1 ,T 1 与基态氧作用生成单线态氧, 1 O 2 进而敏化杀死癌细胞。
3 抗癌活性可变因素金属酞菁及其配合物具有以下特点:骨架结构与血卟啉相似,但组成结构稳定;最大吸收波长位于易透过人体组织的红光区域;芳香族电子在四周氮杂卟啉环上共轭,位于环中心的空穴能容纳多种金属元素,金属元素能与酞菁形成配合物;共轭大分子呈现出高度的平面性,催化反应可在该平面的轴向位置发生;芳香环具有给电子的特性,又具有电子受体的特性。
分析以上结构可知,酞菁类光敏剂存在着三个可变的结构因素:中心离子、环取代基、轴向配体,因而通过化学修饰改进抗癌性能的选择余地大。
下面主要讲述一下中心离子对光敏化的影响。
图1 酞菁分子结构图图2 金属酞菁分子结构图由于金属酞菁常以二聚体形式存在,二聚体光照受激发时易离解成单体,无光敏作用[8]。
因此,为了比较不同MPc的光敏活性,应尽可能使其呈现单体状态。
已有研究表明,在溶液中MPc的单体和二聚体之间的平衡关系与溶剂性质有关,加入表面活性剂,如吡啶[7]会使平衡向单体生成方向移动。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究【摘要】酞菁锌作为光动力治疗的一种药物,对耐药性胃癌细胞具有潜在的干预效果。
本研究旨在探讨酞菁锌在光动力治疗中的应用以及耐药性胃癌细胞对其的反应。
通过评估光动力治疗的效果,发现酞菁锌对耐药性胃癌细胞具有一定的抑制作用。
结论中指出,酞菁锌可以有效干预耐药性胃癌细胞,而光动力治疗在耐药性胃癌中具有潜在应用的可能性。
未来的研究需要进一步探究酞菁锌的治疗机制,以及优化光动力治疗的方案,为耐药性胃癌的治疗提供更有效的策略。
这些研究结果对于临床治疗耐药性胃癌具有重要的指导意义。
【关键词】酞菁锌、耐药性胃癌、光动力治疗、细胞反应、干预效果、潜在应用、研究展望1. 引言1.1 背景介绍胃癌是全球范围内常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率均居前列。
尽管目前治疗手段不断进步,但由于耐药性的出现,一些患者的治疗效果并不理想。
耐药性胃癌细胞的出现给临床治疗带来了一定的挑战。
酞菁锌是一种特殊的光敏剂,具有在特定波长下吸收光能并产生活性氧,从而实现光动力治疗的作用。
近年来,酞菁锌在肿瘤治疗中逐渐受到关注,其具有独特的杀伤肿瘤细胞的作用机制。
通过在阳光下或特定波长的激光照射下,酞菁锌可以产生氧化应激,引起肿瘤细胞凋亡或坏死,从而达到杀灭肿瘤细胞的效果。
本研究旨在探究酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力干预效果,以期为耐药性胃癌的治疗提供新的思路和方法。
通过研究酞菁锌在光动力治疗中的应用效果,评估其对耐药性胃癌细胞的抑制效果,为临床治疗提供更有效的方案。
1.2 研究目的研究目的:本研究旨在探究酞菁锌在光动力治疗中对耐药性胃癌细胞的干预效果,并评估其临床应用潜力。
具体目的包括:1. 分析酞菁锌的特性,揭示其在光动力治疗中的作用机制;2. 研究耐药性胃癌细胞的特点,探讨其与酞菁锌相互作用的影响因素;3. 观察耐药性胃癌细胞对酞菁锌的反应情况,检验其对光动力治疗的敏感性;4. 评估光动力治疗的效果,比较耐药性胃癌细胞与非耐药性胃癌细胞在治疗后的生存率及细胞死亡情况;5. 探讨酞菁锌对耐药性胃癌细胞的干预效果,为开展更加有效的治疗策略提供理论依据;6. 探讨光动力治疗在耐药性胃癌中的潜在应用,为临床治疗提供新的思路和方向。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
科技风 2019 年 9 月
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
李科西Βιβλιοθήκη 医学院 陕西西安 710021摘 要: 目的: 探索光敏剂酞菁锌对于耐药性胃癌细胞的光动力干预效果。方法: 通过 MTT 法检测酞菁锌对于人胃癌细胞 SGC-7901 及其多药耐药株 SGC-7901 ADR 的抑制率。设置不同的浓度及光照时长,以判断酞菁锌对两种细胞的光动力干预差异。 结果: 酞菁锌本身对 SGC-7901 及 SGC-7901 ADR 没有显著的毒性作用。但是酞菁锌在两种细胞上都表现出了明显的光动力治疗 效果。抑制效果与酞菁锌浓度及照射时间有明显的量效关系。此外,酞菁锌对于两种细胞的光动力治疗效果没有显著的差异。 结论: 酞菁锌可有效抑制耐药性胃癌细胞的增殖。可为进一步开发耐药性胃癌治疗的新方法提供理论依据。
0. 0031mg / ml, 0. 0062mg / ml, 0. 0122mg / ml, 0. 0238mg / ml, 0. 0455mg / ml,0.0833mg / ml) ,光照处理 2h,去除孔内的培养基, 参照前述方法测定抑制率。根据前期所确定的酞菁锌的最适 药物浓度,设置不同的光照时长,间隔为 20min,以同样的方法 计算抑制率。
3 结果 3.1 酞菁锌对 SGC-7901 及 SGC-7901 ADR 细胞增殖的抑制 效果 酞菁锌针对两种细胞均未显示出抑制效果,其在 SGC-7901 ADR 细胞 上 的 IC50 值 为 634 mM,而 在 SGC-7901 细 胞 上 的 IC50 值则为 618mM。 3.2 酞菁锌对 SGC-7901 及 SGC-7901 ADR 细胞的光动力干 预效果 酞菁锌与两种细胞存活率之间存在着显著的量效关系,酞 菁锌的浓度越高,细胞存活率越低。最高浓度处理组细胞存活 率不到 20%,最低浓度组约 60% 细胞存活,同等药物浓度和光 照下 SGC-7901 和 SGC-7901 ADR 细胞存活率没有显示出显著 的差异。 根据前面结果,选出 0.0833mg / mL 的酞菁锌进行光照时长 测试。两种细胞存活率与光照时长之间存在着显著的量效关 系,光照时长越长,细胞存活率越低。照射 120min 后两种细胞 都仅有 20%的存活率,且状态很差,20min 照射处理的细胞有 90%存活,原因在于活性氧积累还未达到损伤剂量。同等条件 下 SGC-7901 和 SGC-7901 ADR 细胞存活率没有显示出显著的 差异。 4 讨论 胃癌的临床治 疗 存 在 不 足,手 术 具 有 较 大 的 损 伤 性,而 化 疗效果则被毒性和耐药性所限制。PDT 具明显的肿瘤治疗优 势。本研究通过一系列实验发现酞菁锌可有效抑制胃癌细胞 SGC-7901 及其多药耐药株 SGC-7901 ADR 的增殖。表明其有 可对胃癌有明显的干预效果,该研究结果可为日后的胃癌临床 治疗新方法提供有效的参考。 参考文献: [1]韩晓博,郑英虹,杨力明. 光敏剂在光动力治疗中的研 究进展[J].上海大学学报,2017,23( 2) : 169-178. [2]Dolmans DE,Fukumura D,Jain RK.Photodynamic therapy for cancer[J].Nature Reviews Cancer,2003,3( 3) : 380-387. [3]陈靖京,洪阁,刘姝萍,刘天 军. 新 型 光 敏 剂 光 动 力 治 疗 耐药胃癌的实验研究[J].2019,35( 5) : 661-667. 作者简介: 李科,男,博士,讲师。
取代酞菁光敏剂光动力疗法研究进展
取代酞菁光敏剂的光动力疗法研究进展第25卷第4期大学化学2010年8月取代酞菁光敏剂的光动力疗法研究进展吴丽荣黄丽英许慧(福建医科大学药学院福建福州350004)摘要酞菁类化合物作为新一代光敏剂用于光动力学治疗癌症,因表现出良好的光动力活性,靶组织选择性和低毒等优点而备受关注.本文对近几年取代酞菁光敏剂的光动力疗法研究进展作一简单介绍.据世界卫生组织(WHO)国际癌症研究中心报道,每年诊断出的癌症新患者达1200万,死亡人数700万;癌症将取代心脑血管病成为威胁人类生命的头号杀手.长期以来,世界各国一直在投人巨资用于研究治疗癌症的新药.专家预测世界抗癌药物的市场年递增13%.肿瘤,特别是恶性肿瘤是人类2l世纪期待攻克的主要难题之一.因此,肿瘤预防药物的研究已成为目前国内外肿瘤学和药学的研究热点之一.光动力疗法(PDT)又称光敏疗法,光化学疗法,是现代肿瘤微创或无创治疗的最新进展.PDT广泛用于治疗各种肿瘤,如鳞状细胞癌,上皮内上皮瘤和光化性角化病等],以及肺癌J,食管癌和乳腺癌等.影响PDT效果的关键因素之一是光敏剂,能作为光敏剂的酞菁配合物以其高效低毒的优点成为人们研究抗肿瘤药物的焦点.目前已有几种酞菁配合物进人临床试用,如俄罗斯的Photosense(一种磺化酞菁铝光敏剂),美国的Pc4(一种轴向带有季胺基的硅酞菁),瑞典的脂质体包裹的酞菁锌j.我国福州大学黄金陵和陈耐生两位教授领导的课题组成功研制了新型抗癌光敏剂”福大赛因”,这是一种双取代酞菁化合物——二磺基二邻苯二甲酸亚胺甲基酞菁锌二钾盐,是中国第一个全化学合成的抗癌光敏剂.该药物已获得两项国家发明专利授权,并开始进入临床一期实验.酞菁(图1)是具有四氮杂四苯并卟啉结构的化合物,它由4个异吲哚环组成,在酞菁分子结构中,中心的氢原子可被金属元素取代后形成金属酞菁配合物.绝大多数无取代酞菁及其金属配合物溶解性不好,不利于在体内的转运.通过在酞菁分子上引一一入取代基,可以改善其溶解性,稳定性,聚集倾向和吸收特性等,从而N 调节药物在体内的转运和穿透癌细胞的能力以及肿瘤组织对药物的摄取等.;N因此,在酞菁金属配合物上引入适当的取代基一直是人们重视的厂\ N基金资助:福建省自然基金项目(No.C0710025){通讯联系人,E—mail:*******************图1酞菁分子的结构课题.取代基既可以取代周环上的氢(即周环取代),也可以)JnN中心金属的轴向上(即轴向配位).根据取代基的种类,数目,位置等不同情况,本文将目前研究较多的取代酞菁金属配合物分别按以下几种类型逐一介绍.1对称性取代1.1四取代四取代是指在酞菁外周每个苯环上同时只有一个氢(或同时只有一个氢)被同一种基团取代.迄今报道的四取代酞菁光敏剂的研究较多.GaoLing.dong等合成了一系列4,8,12,16.四(多氟烷氧基)金属酞菁化合物,这些化合物在大多数有机溶剂中是可溶的,在Q带670—695nm处和B带302~360nm处有最大吸收,说明适用于PDT 治疗.另外他们还报道了以四一(三氟乙氧基)酞菁锌(图2)与乳化剂普郎尼克F68形成的复合物作为光敏剂,用骨髓瘤细胞做PDT离体试验.光照(>610nm)24h后,细胞明显被抑制,而光敏剂为100mg/mL时细胞即死亡,表明该化合物具有明显的光动力活性.可见通过引入多氟烷氧基来增加脂溶性,可提高光敏剂在癌组织中的选择性.图2四-(三氟乙氧基)酞菁锌的结构周锦兰等人9报道了在红光区具有良好PDT抗癌活性的新型四酰胺基取代铝酞菁光敏剂(图3),以4一硝基邻苯二甲酸为原料,用苯酐尿素法合成了四氨基铝酞菁(TAA1Pc),四乙酰胺基铝酞菁(TAcAA1Pc),四丙酰胺基铝酞菁(TPrAA1Pc)和四丁酰胺基铝酞菁(TBuAA1Pc).并测定了其在输出波长532nm下的光动力抗癌活性,结果表明,剂量至40mg/kg时,抑瘤率依次为39.16%,42.81%,40.56%和51.82%.在此剂量下,四丁酰胺基铝酞菁表现出较高的光动力治疗抗癌活性.2N图3新型四酰胺基取代铝酞菁化合物的结构式clamFabris和MarinaSoncin等10]研究了以1(4),8(11),15(18),22(25)一四一[3一(Ⅳ,Ⅳ,N-_~O胺基)苯氧基酞菁锌碘化物(RLP068)(图4)为光敏剂的在体试验.试验结果显示:这种酞菁锌衍生物具备作为PDT光敏剂的良好性质,如高光敏活性,能快速渗透且局限在表皮层.RLP068的单线态氧的量子产率比未取代的锌酞菁高1.3倍,且介导的光动力治疗不会导致皮肤功能上或形态学上不可逆的或持久的改变,副作用小,是一种很有应用前景的PDT试剂.图4RLHI68的化学结构黄剑东等…将乙酰哌嗪苯氧基引入到酞菁锌的周环,得到了O/位四取代的酞菁锌和卢位四取代的酞菁锌,即(卢)一四(4一(4一乙酰哌嗪)苯氧基))酞菁锌(c..H,N.OZnPc)(图5).同时,制备了1.BSA,2-BSA,1.HAS,1一apoTf和1-FeTf等以非共价键结合的酞菁一蛋白质复合物.离体光动力活性测试实验结果显示复合物的活性较高,对MCF-7乳腺癌细胞具有光动力杀伤能力.说明该类型的复合物有望发展为靶向型的光敏剂,值得进一步开展研究.图5(卢)-四(4-(4-乙酰哌嗪)苯氧基)酞菁锌的结构3YslasEI等¨研究了2,9,16,23一四(甲氧基)酞菁锌作为光敏剂对人体喉癌细胞Hep.2的PDT效果.这种化合物能有效地渗透到培养的癌细胞的细胞质并局部地集中在溶酶体,诱导细胞凋亡.在光照下,ZnPc(OCH,)对Hep-2细胞有很敏感的光动力效应,而在暗处没有细胞毒性,有望成为临床上PDT的理想光敏剂.李晓丽等¨先合成了两亲性一四(对羟甲基苯氧基)酞菁锌(Ⅱ),用苏木精一伊红染色法(HE染色法)和四唑盐比色法(MTI’法)研究了该化合物对Bel-7402人体肝癌细胞的抑制作用.实验结果表明,当质量浓度为50mg/L时,抑癌率达67%,其IC.=30.1mg/L.同年他们又合成了Ot.四(对羟甲基苯氧基)酞菁锌(1I)(合成路线见图6),在光诱导条件下,采用四甲基偶氮唑蓝比色法研究了此酞菁锌配合物对Bel-7402细胞抑制作用,考察了质量浓度对配合物的抑瘤效果的影响.质量浓度为100mg/L时,抑癌率可达65.0%,IC.约为64.4mg/L.可见,这两种酞菁锌是很有潜力的抗癌光敏剂.一CH2OH图6口-四(对羟甲基苯氧基)酞菁锌(Ⅱ)的合成除了以上介绍的几种四取代酞菁外,在表1列举了近年来研究的一些具有光动力活性的四取代酞菁.表1某些具有光动力活性的四取代酞菁1.2八取代八取代指在酞菁外周每个苯环上两个O/氢(或两个卢氢)同时被同一种基团取代.4VittarNB等研究了一种新型酞菁衍生物2,3,9,10,16,17,23,24一八((Ⅳ,N一二甲氨基)乙硫基)锌酞菁(图7)的光动力效应,以它为光敏剂对人体乳腺癌细胞MCF-7C3和Balb/c(系)小鼠皮下植入腺癌细胞LM2作PDT实验.结果表明:该配合物具有光动力活性并主要通过诱导坏死途径杀伤癌细胞.RR=SCH2CH2N(CH3)2图72,3.9,10,16,l7,23,24-八((N,Ⅳ.二甲氨基)乙硫基)酞菁锌的结构式MachadoAH等副研究了以八溴酞菁锌ZnPcBr(8)为光敏剂对L929细胞的PDT效果.结果显示:ZnPcBr(8)在浓度为1I~mol/L时PDT效果最显着,1h后抑癌率63%,12h后达99%,24h后达100%.试验同时证实ZnPcBr(8)介导的PDT在L929细胞中诱导线粒体依赖的细胞凋亡.陈燕梅和黄剑东等’利用光谱法研究了2,3,9,10,16,17,23,24-八(3,5一二羧基苯氧基)酞菁锌(图8)与白蛋白BSA(或HSA)的相互作用,制备分离得到了该化合物与白蛋白BSA(或HAS)的组成比为1:1的复合物.在复合物中,该种酞菁锌以单体形式存在,吸收波长在685nm处,这对发挥光敏活性是很重要的.研究结果显示该复合物有可能是具有靶向功能的光敏剂.RR/COOHRR=一0\==/\COOH图82,3,9,10.16.17.23.24-八(3.5-二羧基苯氧基)酞菁锌的结构M.J.Cook等合成了1,4,8,l1,l5,18,22,25-八(癸基)酞菁锌(ZnODPc)和1,4,8,11,15,18,22,25-八(戊基)酞菁锌(ZnOPPc).LarsKaestner等[29用这两种化合物作为PDT的光敏剂进行体外试验,二者都具有良好的光敏活性,有望用于治疗银屑病.I.G.Meerovich[3叫研究了八4,5一癸硫基-3,6一氯酞菁的光敏活性,该化合物在730nm处有最大吸收.给药5h后,用激光(波长为732nm,功率密度为100—300mW/cm)照射2O一3O分钟,光敏剂对大多数动物的Erlich癌细胞生长的抑制率可达到100%.51.3周环全取代周环全取代指酞菁周边苯环上的l6个H原子全部被取代.如BarbaraA.Bench等首次合成了全卤代金属酞菁[F矾PcZn(acetone)](图9),并分析了其结构特征和理化性质.x射线构造显示:这是一种非平面的双凹形单晶体;在以锌原子为中心的酞菁环上,氟取代基团(CF,)与酞菁环不在同一个平面,两个丙酮分子是轴向配位.该配合物的Q带吸收是686nm,摩尔消光系数是1.73×10L?mol~-cm一,比之前报道的FPcZn 红移23nm.三重激发态的寿命比FPcZn长,较少出现聚集状态,也没有发现它的光漂白作用,具有较高的稳定性.在小鼠的乳腺癌细胞EMT-6的体内试验中,该化合物在剂量2.5ttmol/kg时,抑癌率达到100%,说明它是良好的光敏剂.RlRl2不对称取代图9FPeZn的结构式(丙酮分子省略)在酞菁平面大环上,由于具有不同的取代基,或者有相同的取代基但取代位置不同,或是苯环上被取代的数目不同都会引起酞菁对称性发生改变,形成不对称酞菁.不对称酞菁因其合成和分离较困难而报道和研究较少.但不对称酞菁由于其结构上的特殊性表现出许多独特的优越性能.如当在酞菁的苯环上同时引入吸电子基团和供电子基团后,其三阶非线性光学效应更为优越,产生二阶非线性光学效应等,因此近几年日益受重视. WesleyM.Sharman等3合成了一系列3:1不对称的十二氟取代酞菁锌化合物,并以它作为光敏剂,用于PDT小鼠乳腺癌细胞EMT-6的体外实验,结果证明它比之前报道的十六氟化锌酞菁具有更高的光动力活性.AlexanderA.Chernonosov等研究了金属酞菁偶合寡核苷酸后修饰DNA的机制,提出金属酞菁——寡核苷酸偶合物有望成为人工调节基因表达或治疗癌症的新型光敏剂.陈锦灿等制备了一种组成结构单一,带有五聚赖氨酸靶向基团的新型两亲性酞菁光敏剂——五聚赖氨酸一2.羰基酞菁锌(图10),研究了在光照下该化合物对3种肿瘤细胞(人源肝癌细胞Beff402,人源胃癌细胞BGC823和人源白血病细胞K562)与一种正常细胞(人源胚肺成纤维细胞HELF)的杀灭活性.结果表明:该光敏剂不仅克服了酞菁锌在水中溶解度低的问题,且因所偶联的五聚赖氨酸对肿瘤细胞有靶向作用,具有较高的杀灭肿瘤细胞活性,有望成6为临床使用的新型光动力治疗恶性肿瘤的药物.酞菁类光敏剂通过用氨基酸修饰使底物具有两亲眭,从而改善化合物的溶解性和靶向性.图lO五聚赖氨酸-2-羰基酞菁锌的结构0H另外,J.Y.Liu等合成了3种新型的不对称锌酞菁(图11),并研究了它们的光物理性质和体外光动力活性.这些化合物作为光敏剂在对人肠腺癌细胞HT29和人肝癌细胞HepG2细胞系的PDT试验中显示了很高的光动力活性,,C.均低于0.02Ixmol/L.3轴向配位CCCCH20a-substitutedand口-substituteda-substituted图113种新型的不对称酞菁锌的结构式酞菁分子的中心金属原子可以与一些配体形成轴向配合物,配体位于酞菁大环平面的上下两侧,分子从平面构型转变为立体构型.这种结构可增加分子间距,减弱分子的聚集倾向,增强光动力效应.BargeJ等研究了一些新型的接有庞大轴取代基的硅酞菁(图l2):Chol—SiPc,Cho1.O.SiPc,EpG1-0-SiPc,Oct-O—SiPc,将这些化合物与C1A1Pc和Hex.SiPc 分别进行体外试验,比较对黑色素瘤细胞的杀伤作用.结果显示了Chol-O-SiPc的活性最高(,JD∞约(6~8)×10~mol//L).7Chol-O-SiPc能迅速诱导线粒体依赖的细胞凋亡,因此有望成为有效的PDT光敏剂,用来治疗蓖麻油(CremophorEL),20%丙二醇的生理盐水中,以单体形式存在,Q带最大吸收位于683nm附近,荧光量子产率为0.34,荧光寿命为4.7ns.初步的离体光动力活性测试表明,该配合物对B16黑色素瘤细胞具有光动力灭活能力,半致死量.为 1.2×10~mol/L.8ocH,图13二(4-甲酯基苯氧基)酞菁硅的结构曹育红等在四磺酸钛氧酞菁(TiOPcS)的中心金属原子Ti的轴向上引入天然配体苏木精,合成轴向取代酞菁配合物苏木精.四磺酸钛氧酞菁(TiOPcS一hematoxylin)(图l4).天然轴向配体引入到TiOPcS,降低了分子的对称性,并使配合物的吸收长移,提高了产物的稳定性,在水溶液中不易聚集,有助于提高光动力治疗活性.该化合物有望成为治疗老年黄斑变性(AMD)的一种有效光敏剂.OH∞一.oHH1HTiOPcS4hematoxylinTiOPcS4-hematoxylin图14苏木精.四磺酸钛氧酞菁的合成03HLeungSCH课题组合成了许多新型酞菁衍生物,如BAM—SiPc(bisaminosilicon(1V)phthal-ocyanine)(图15).后来还报道了对BAM—SiPc的光动力活性的研究.体内试验显示BAM.SiPc对裸鼠中的肝癌细胞HePG2和肠腺癌细胞HT29有显着抑制,而且没有明显的肝脏和心脏毒性等副作用.|4总结和展望图15BAn?SiPc的结构随着光动力疗法的临床运用和发展,酞菁类光敏剂的研究也越来越广泛和深入.人们通过在分子不同位置引入各种取代基或偶合生物分子等手段来改善酞菁的抗癌活性.然而这个领域还处于初步研究阶段,还有很多问题有待解决.如酞菁结构与PDT 效能的关系,环取代基和轴向配体的空间位阻影响,亲水性和亲脂性应为何种比例才达到最佳靶向选择,光敏剂在体内如何转运和排泄等.这些问题的解决将对酞菁类光敏剂的合成和应用具有重要意义.相信随着医疗水平的发展和科学研究的进步,PDT将越来越成熟地被发展和应用于临床,为病人延长寿命和提高生活质量带来福音.9[19][2O][21][22][23]10参考文献FalconerJS.BRJCancer.2009,69:826WangXL,WangHW,GuoMX,eta1.PhotodiagnosisandPhotodynamicThera py,2008,5(2):127KatoH,HaradaM,lehinoseS,eta1.PhotodiagnosisandPhotodynamicTherapy ,2004,1(1):49MoshissiK,DixonaK,ThorpeJAC,eta1.EuropeanJournalofCardio—Thorac icSurgery,2000,17(2):95蔡君,刘剑仑.现代肿瘤医学,2006,14(1O):1312黄剑东.中国激光医学杂志,2005,14(4):264GaoLD,QianXH,ZhangYX,eta1.PhotographicScienceandPhotochemistry, 2001,19(4):244GaoLD,QianxH,ZhangL,eta1.PhotochemistryandPhotobiologyB:Bio/ogy, 2001,65:35周锦兰,程红,万福贤,等.中国激光医学杂志,2005,32(8):1155 FabrisC,SoneinM,MazzonE,eta1.ExperimentalDermatology,2005,14:675 黄剑东,刘丰冉,陈燕梅,等.无机化学学报,2006,22(3):435YslasEI,DurantiniEN,RivarolaV A.BioorgMedChem,2007,15(13):465l李晓丽,陈伟,王玉,等.合成化学,2008,16(6):640李晓丽,陈伟,李涛,等.河北师范大学学报(自然科学版),2008,32(6):803董润安.化学试剂,2004,26(6):321洪湖铭,薛金萍,孙纲春,等.福州大学学报(自然科学版),2005,33(3):382 叶廷秀,薛金萍,陈耐生,等.福建医科大学学报,2006,40(5):474林萍萍,彭亦如,张宏,等.合成化学,2007,15(6):681季春,包富荣,卢珊,等.南京师范大学学报(工程技术版),2007,7(2):90邸凯,陈伟,李涛,等.信阳师范学院学报(自然科学版),2008,21(3):439黄紫洋,薛金萍,陈锦灿,等.高等学校化学学报,2008,29(3):445黄紫洋,黄剑东,陈锦灿,等.无机化学学报,2008,24(1):55刘强,赵福群,张先付,等.北京化工大学学报,2008,35(5):24 ChidawanyikaW,NyokongT.PhotochemistryandPhotobiologyA:Chemistry ,2009,202(2-3):99VittarNB,PmccaCG,StrassertC,eta1.1ntJBiochemCellBiol,2008,40(10):21 92MachadoAH,BragaFM,SoaresCP,eta1.PhotomedLaserSurg,2007,25(3):22 0陈燕梅,黄剑东,刘丰冉,等.光谱学与光谱分析,2006,26(8):1387 CookMJ,ChambrierI,CracknellSJ,eta1.PhotochemistryandPhotobiology,1 995,62:542KaestnerL,CessonM,KassabK,eta1.PhotochemPhotobiolSci,2003,2:660 MeerovichIG,MeeroviehGA,LukyanetsEA,eta1.Nanotech,2008,2:38 BenchBA,BevefidgeA,SharmanWM,eta1.AngewChemlntEd,2002,41(5): 747陈伟,段武彪,贺春英,等.无机化学学报,2005,21(12):1880 SharmanWM,VanLierJE.BioconjugateChem,2005,16(5):1166 ChernonosovAA,KovalVV,KnorreDG,eta1.BioinorganicChemistryandAp plications,V olume2006,ArticleID63703陈锦灿,陈宏炜,李永东,等.高等学校化学学报,2008,29(11):2131 LiuJY,JiangXJ,FongWP,eta1.Metal—BasedDrugs,V olume2008,ArticleID 284691BargeJ,DecreauR,JulliardM,eta1.ExperimentalDermatology,2004,13:33 张国才,黄剑东,陈燕梅,等.光谱学与光谱分析,2005,25(10):1622曹育红,彭亦如,郑思宁,等.福建医科大学学报,2006,40(4):394 LeungSCH,LoPC,NgDKP,eta1.BritishJournalofPharmacology,2008,154:4 “m¨拍勰驺”弘∞。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究摘要:本研究旨在探究酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力干预效果。
选取了人胃癌细胞株SNU-5和SNU-16,通过CCK-8实验评估不同浓度的酞菁锌对细胞增殖的抑制作用,并选取对细胞存活率影响最大的浓度进行下一步实验。
通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,以及Western blot检测凋亡相关蛋白表达情况。
结果表明,同样浓度下,光动力疗法组凋亡率明显高于单独使用酞菁锌的组别,且USP9X、NF-κB等凋亡相关蛋白的表达水平也呈现出下降趋势。
因此,酞菁锌可以通过光动力作用加强对耐药性胃癌细胞的催化作用,提高疗效,具有一定的临床应用前景。
关键词:酞菁锌;耐药性胃癌细胞;光动力治疗;细胞凋亡;Introduction:胃癌是危害人类健康的恶性肿瘤之一,而耐药性的产生加重了对胃癌的治疗难度。
光动力治疗(PDT)是一种新型的肿瘤治疗方式,其基本原理是通过特定的光是光敏剂在特定波长下产生异常激光,促进肿瘤细胞凋亡。
酞菁锌是目前使用较广泛的光敏剂之一,用于多种癌症的治疗,但对耐药性肿瘤的临床应用尚未配置充分。
Materials and methods:实验采用常规细胞培养方式,即将细胞种植于DMEM培养基中,将细胞分为光动力治疗组、酞菁锌组以及对照组。
实验中分别加入不同浓度的酞菁锌进入培养液,分别为50ug/ml、100ug/ml、200ug/ml以及400ug/ml。
通过流式细胞仪检测不同组别中细胞凋亡率的变化,以及Western blot检测凋亡相关蛋白在细胞中的改变情况。
Results:实验表明,有相应浓度的酞菁锌可以有效地抑制细胞增殖,而光动力治疗组的细胞凋亡率明显高于酞菁锌组和对照组。
同时,USP9X和NF-κB等凋亡相关蛋白在实验组中的表达水平明显低于对照组。
一种具有肿瘤靶向性光敏剂及其制备方法和应用[发明专利]
专利名称:一种具有肿瘤靶向性光敏剂及其制备方法和应用专利类型:发明专利
发明人:林晓辉,赵艳蕾,姚丽娜
申请号:CN201811525228.7
申请日:20181213
公开号:CN109453379A
公开日:
20190312
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于肿瘤治疗技术领域,公开了一种具有肿瘤靶向性光敏剂及其制备方法和应用,具有肿瘤靶向性光敏剂由叶酸、多聚体、华卟啉钠、二氢卟吩、五聚赖氨酸和酞菁锌的偶合物组成。
在加热搅拌条件下,将冻干粉和光敏剂胶体载体加入到四氢呋喃溶液中,反应结束后,旋转蒸发去除溶剂,洗涤3~5次,过滤,收集,干燥即得。
本发明有效提高具有肿瘤靶向性光敏剂的应用效果,吸收能力高,光敏剂效果佳,有效减少光敏剂的使用量,降低经济成本,降低肿瘤药物的制备成本和销售价格;本发明具有良好的肿瘤治疗效果,可以准确作用于肿瘤部分;本发明的制备工艺简单易操作,提高制备效率,增加社会效益。
申请人:泰山医学院
地址:271016 山东省泰安市迎胜东路2号
国籍:CN
代理机构:北京一格知识产权代理事务所(普通合伙)
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光动力治疗中提高光敏剂靶向性的研究进展
(1 大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁 大连 116024; 2 大连理工大学宁波研究院,浙江 宁波 315016)
摘要:由于具有微创、时空选择性高、重复应用不产生耐药性等优点,光动力治疗被认为是一种极具前景的
新型癌症治疗方法。但是,传统的光敏剂靶向性有限,会对正常组织产生毒副作用,极大地限制了光动力治
Key words: photodynamic therapy; tumor selectivity; targeting photosensitizers; activatable photosensitizers
引
言
光敏剂在肿瘤组织中富集。然后使用特定波长的
光照射肿瘤部位,光敏剂能够吸收光子产生大量的
引用本文:杨宇鑫, 赵学泽, 樊江莉, 彭孝军 . 光动力治疗中提高光敏剂靶向性的研究进展[J]. 化工学报, 2021, 72(1): 1-13
Citation: YANG Yuxin, ZHAO Xueze, FAN Jiangli, PENG Xiaojun. Research progress on improving the tumor-targeting of photosensitizers in
application without drug resistance, photodynamic therapy is considered to be a promising new cancer treatment
method. However, traditional photosensitizers possess poor tumor targeting ability and always result in non-specific
肿瘤靶向光敏免疫偶联物的制备方法及其应用[发明专利]
(10)申请公布号 CN 102585003 A(43)申请公布日 2012.07.18C N 102585003 A*CN102585003A*(21)申请号 201210025957.2(22)申请日 2012.02.06C07K 16/30(2006.01)C07K 1/113(2006.01)A61K 41/00(2006.01)A61K 47/48(2006.01)A61P 35/00(2006.01)(71)申请人中国科学院福建物质结构研究所地址350002 福建省福州市杨桥西路155号(72)发明人黄明东 周山勇 陈卓 陈锦灿胡萍(54)发明名称肿瘤靶向光敏免疫偶联物的制备方法及其应用(57)摘要本发明提供了一种高活性的酞菁锌-单克隆抗体肿瘤靶向光敏免疫偶联物的制备方法及其抗肿瘤应用的技术方法。
利用结构单一的单羧基酞菁锌与五聚赖氨酸酰肼反应,形成水溶性的高反应活性的单羧基酞菁锌酰肼衍生物,同时选择具有抗肿瘤活性的单克隆抗体,在中性条件下,用高碘酸钠温和的氧化与抗体活性无关的糖基为醛基,4℃,过量的单羧基酞菁锌酰肼衍生物极易与之反应,并进一步还原成稳定的光敏免疫偶联物,得到高纯度的光敏免疫偶联物。
本法制备的特点是低温、中性条件、不用任何有机溶剂。
并通过体外抗肿瘤实验证实该偶联物具有很好的选择性和抗肿瘤活性,具有应用价值。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页1/1页1.酞菁锌-单克隆抗体肿瘤靶向光敏免疫偶联物的制备方法,其特征在于:利用单取代酞菁衍生物与单克隆抗体共价偶联。
2.如权利要求1所述的酞菁锌-单克隆抗体肿瘤靶向光敏免疫偶联物的制备方法,其特征在于:所述的单克隆抗体是具有如下特征的单克隆抗体:1)分子量:150-170KDa ;2)吸光特性:280nm 具有特征吸收峰;3)生物学特性:单克隆抗体,能特异性识别肿瘤细胞表面生长因子受体,并与之发生抗原-抗体反应。
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究
酞菁锌对耐药性胃癌细胞光动力干预效果研究胃癌是一种高发疾病,经过药物治疗后一些患者会出现耐药的现象,导致治疗效果不佳,因此寻找新的治疗方式尤为重要。
光动力治疗(PDT)是一种以光介导的特殊技术,利用特制的荧光染料作为光感受器,光照射激活荧光染料能够产生一系列光生化反应,从而诱导细胞死亡。
这种疗法有成因可控和选择性杀伤肿瘤细胞的特点,因此在治疗耐药性的胃癌中有重要作用。
酞菁锌是一种广泛应用于PDT的光感受剂,其中纳米酞菁锌(ZnPcNs)由于具有较高的光化学稳定性和细胞毒性而在PDT中应用广泛。
因此,本文旨在研究纳米酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力学干预效果。
首先,我们选取MKN45耐药胃癌细胞和正常胃上皮细胞(GES-1)为研究对象。
采用MTT 法检测不同浓度(0,1,5,10,20,40μM)纳米酞菁锌对细胞存活率的影响,结果显示,纳米酞菁锌在一定范围内呈现浓度依赖性杀伤效应,且对MKN45耐药胃癌细胞的杀伤效能明显高于正常胃上皮细胞(P < 0.05)。
其次,我们进一步探究纳米酞菁锌对耐药性胃癌细胞的光动力学干预效果。
将MKN45细胞分为纳米酞菁锌+光照组、光照组和纳米酞菁锌组,分别进行不同条件处理后观察细胞形态学变化。
结果显示,在纳米酞菁锌+光照组中,细胞形态发生明显改变,出现凋亡和坏死表现,并检测到显著增加的DNA片段(P < 0.05);而在纳米酞菁锌组和光照组中,细胞形态变化不明显,无凋亡和坏死表现,DNA片段也未见明显增加。
最后,我们研究纳米酞菁锌对耐药性胃癌细胞的杀伤作用是否通过ROS信号通路实现。
利用DCFH-DA荧光染料检测不同处理条件下ROS生成水平,结果发现,纳米酞菁锌+光照组ROS明显增加,而纳米酞菁锌组和光照组ROS增加幅度较小,达到显著性差异(P < 0.05)。
综上所述,本研究证实了纳米酞菁锌对耐药性胃癌细胞具有较高的细胞毒性和光动力治疗效果,而且通过ROS信号通路实现。
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五聚赖氨酸β-羰基酞菁锌:光动力疗法中一种有效的肿瘤靶向光敏剂介绍作为一种潜在的抗癌方法,光动力学疗法正日益受到人们的关注。
在各种光敏剂中,酞菁由于它优越光敏特点而被广泛的研究:在670nm处的强吸收(此处光的组织穿透深度是卟吩姆钠630nm处的两倍),选择性地被肿瘤细胞摄取,具有低毒性,高化学和光化学稳定性的特点。
然而,未被取代的酞菁是疏水的,在体液中难溶。
在一些实验研究中发现,大部分的两亲性光敏剂比相同类型的疏水或亲水分子具有更高的光学动力。
酞菁外周的磺基取代是个很好的方法增加酞菁的水溶性,因而它们更适合在生理系统中使用,CAUCHON等人发现将酞菁用三个磺酸集团和一个疏水的乙炔基取代大大增加了细胞摄取,优先定位在线粒体膜,对emt-6L老鼠乳腺的肿瘤细胞产生光学动力效应。
邻二磺酸酞菁比对二磺酸酞菁有更好的活性。
他们在培养的细胞和实验动物的肿瘤细胞中可以有效的穿透细胞并显示出高效的光动力学效应。
新近的研究表明ZnPc-S2P2可在体外有效杀灭肿瘤细胞,而体内使肿瘤凋亡。
此种两性光敏剂的临床一期实验正在进行。
另一种二磺酸盐衍生物,AlPcS2,也证实主要通过杀灭肿瘤细胞而非损害血管来引起肿瘤衰亡。
在光敏剂中引入正电荷取代基不仅可增加酞菁环的极性和溶解性,还可以增加细胞摄取并提高对肿瘤细胞及细胞内位点的靶向性。
观察发现,阳离子吡啶酞菁锌比阴离子及中性酞菁锌有更强的细菌光毒性。
另外,研究还发现,N-甲基吡啶氧基酞菁和多聚L-精氨酸氯e6?可使革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌失活。
将取代酞菁纯化为单一异构体面临着很大困难。
非对称性取代酞菁则由于存在多种异构体难度更大。
我们开发了一种可实现大规模制备单取代β-羰基酞菁锌的合成与纯化方案。
在此化合物的基础上,我们合成了一非对称酞菁锌共轭体系,ZnPc-(Lys)5。
该共轭化合物的定量细胞摄取及光毒性都与ZnPc-S2P2及ZnPc-S4做了比较。
光动力活性评估方面,体外引入三种细胞株(人源胃癌细胞,人源慢性髓性白血病细胞及人胚肺成纤维细胞),而体内实验对象为昆明鼠皮下植入的S180肿瘤。
我们还进行了该多聚赖氨酸酞菁锌的药代动力学及生物分布方面的研究。
我们的研究表明,ZnPc-(Lys)5在体内外具有优良的光动力学效应。
这表明ZnPc-(Lys)5可能成为一个有价值的临床前研究的候选药物。
结果和讨论在癌症的光动力疗法中,酞菁是一种强效的光敏剂。
人们也常解析酞菁衍生物的水溶性及肿瘤靶向性等生物学性质。
尽管如此,取代酞菁,尤其是非对称取代物的大规模纯化为单一异构体始终有不小的挑战。
我们认为ZnPc-(Lys)5为高纯度,水溶性的酞菁锌光敏剂。
由于,肿瘤细胞比正常细胞有着更多的净负电荷,因此光敏剂中荷正电的五聚赖氨酸基团可具备肿瘤靶向性。
此外,由于内吞作用,细胞对带正电荷的物质(尤其大分子量物质)有着比中性或负电荷分子更大的摄取量。
ZnPc-(Lys)5的性质ZnPc-(Lys)5大量制备,通过反相高效液相色谱纯化(图1),纯度为99%。
通过核磁共振及质谱对ZnPc-(Lys)5的结构进行了确认(calculated for C63H76N18O7Zn m/z: 1262.80,found: 1263.9)。
在DMSO中,ZnPc-(Lys)5的紫外可见吸收图谱对于ZnPc是典型的,最大吸收峰位于678 nm (e=118380 Lmol1cm1)。
在DMSO中,ZnPc-(Lys)5的单线态氧的量子产率为0.64,这与ZnPc的0.67相似,这表明五聚赖氨酸基团并未严重改变单线态氧的产生。
光敏剂的细胞摄取ZnPc-(Lys)5及其他两种阴离子ZnPcs的细胞摄取皆为剂量依赖性,即ZnPc浓度越高,细胞摄取越多(图2)。
在三种细胞株(BGC-823, K562, and HELF)中,ZnPc-(Lys)5比其他两种阴离子ZnPcs的细胞摄取高出许多。
这有可能是五聚赖氨酸带正电荷之故。
另外,在2小时的培养时间内,肿瘤细胞(BGC-823,图2a;K562的摄取曲线与BGC-823相似)对ZnPc-(Lys)5的摄取显著高于正常细胞(HELF,图2b)。
五聚赖氨酸的细胞摄取增多与带正电荷的ZnPc-(Lys)5和因过度表达多聚唾液酸残留物而带负电的肿瘤细胞表面之间的离子作用有关。
光敏剂的亚细胞定位图2c表明在经过2个小时的培养后,ZnPc-(Lys)5进入K562细胞内部。
而对于阴离子的ZnPc-S2P2及ZnPc-S4,此时段细胞内部并未积聚。
这些发现与上文讨论的ZnPc-(Lys)5的细胞摄取量更高相符。
光敏剂的亚细胞定位有过很多报道,研究发现,这与光敏剂及多肽或配体的性质均有关系。
Lo等人报道经过2小时培养后,1,3-二甲氨基-2-丙氧基取代ZnPc定位于人HT29大肠癌细胞膜。
然而,经过24小时培养后,对称阳离子,中央Si原子被两个基团取代的3 - 吡啶氧基硅酞菁优先定位至人HEp2细胞溶酶体。
一系列带阳离子的酞菁-多肽共聚物优先定位溶酶体。
一些PEG取代的卟啉衍生物及一些阳离子卟啉亦可定位溶酶体。
阴离子,如磺酸或羧酸盐取代的光敏剂优先定位溶酶体,而光照后则定位细胞核。
而阳离子取代的亲脂性光敏剂则可穿过线粒体膜并在线粒体内部积聚。
线粒体这一亚细胞器是细胞凋亡的关键组件,是PDT中细胞死亡的通路。
这些多种研究结果提示对于亚细胞定位,细胞摄取动力学,以及酞菁光敏剂之间关系的进一步研究十分必要。
酞菁锌的光毒性及暗毒性在K562细胞的2小时培养中(图3a),比起ZnPc-S2P2或ZnPc-S4,ZnPc-(Lys)5都剂量依赖地呈现出更强的光毒性,这与其更高的细胞摄取一致。
在K562细胞中,ZnPc-(Lys)5的IC50为10μm,而ZnPc-S2P2则>30um。
光毒性与培养时间紧密相关。
图3b显示,如增加为24小时,ZnPc-(Lys)5与ZnPc-S2P2的IC50分别降至0.2um和4.3um。
而对于阴离子的ZnPc-S4,光毒性微乎其微,且增加培养时间并不提高对K562的光毒性:图3b显示,2小时及24小时两种不同的培养时间下IC50值无异。
BGC-823也观察到了类似的结果。
我们也考察了这些光敏剂对于成纤维细胞株(HELF)的光毒性。
与肿瘤细胞(K562,图3c)相较,ZnPc-(Lys)5对HELF的毒性小得多。
ZnPc-(Lys)5对HELF细胞的IC50至少比对肿瘤细胞K562的IC50高5倍。
这可能与HELF细胞对ZnPc-(Lys)5的摄取比肿瘤细胞低有关。
值得关注的是,ZnPc-S2P2尽管细胞摄取量低于ZnPc-(Lys)5,其对肿瘤细胞和正常细胞的光毒效应选择性仍相近。
这提示这两种酞菁锌的光动力效应之下有着不同的机制或是不同的细胞定位。
而对于ZnPc-S4,即便经过24小时培养(图3c),小剂量(1.5 J cm_2)下并未发现光毒性。
这与已发表的数值是相符的。
例如,新近表明人SiHa宫颈癌细胞的IC50值为200um。
没有激光的条件下,这些化合物的细胞毒并不显著(图3,右手边),这表明了这些酞菁锌光敏剂有着宽广的安全余地。
总体而言,这些体外细胞实验结果表明带正电荷的ZnPc-(Lys)5比带负电荷的酞菁锌(ZnPc-S2P2或ZnPc-S4)有着更高的光动力学效应。
ZnPc-(Lys)5的生物分布研究研究发现,聚赖氨酸是能够提高光敏剂抗菌活性的有效载体。
但在循环系统中,聚赖氨酸可被胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶降解,此酶特异性针对正电荷物质如精氨酸或赖氨酸。
为了评估该聚赖氨酸的潜在不稳定性,我们测定了ZnPc-(Lys)5的血浆清除率。
对荷瘤鼠静脉给予光敏剂,剂量为2 mgkg_1,采用荧光光谱法对组织及血浆中的光敏剂进行定量。
ZnPc-(Lys)5的血浆清除率常数为1.12 h1,并服从单指数衰减(图4),这与0.6小时的半衰期一致。
另外,研究还测定了ZnPc-(Lys)5的肿瘤及器官浓度。
如图5所示,2 mgkg_1的剂量下,在所有组织标本中,ZnPc-(Lys)5在大脑中的保留是最低的(<500 ngg1)。
这提示了ZnPc-(Lys)5的低神经毒性。
然而,ZnPc-(Lys)5的肾、肺、脾保留很高,注射后30分钟至6-12小时逐步升高,之后下降(图5)。
在整个观察期间皮肤和肌肉对于ZnPc-(Lys)5的保留是较低的。
因此,尽管这个含赖氨酸的光敏剂可在血浆中降解,ZnPc-(Lys)5在小鼠体内还是可以分布至许多组织。
在96小时的观察窗内,ZnPc-(Lys)5的肿瘤/皮肤比值为2:1至4:1。
肿瘤中ZnPc-(Lys)5的持续富集使重复性光动力学疗法成为可能。
据报道,疏水性的光敏剂的肿瘤/正常组织比值可达8:1,而结构相似的亲水性光敏剂比值仅2:1。
我们观察到ZnPc-(Lys)5在肝脏内有更高的保留(图5b)。
在给药96小时后,保留降至峰值的20%。
尽管如此,体外培养人肝细胞实验显示酞菁锌仅在浓度超过30um时肝毒性才会显著,这表明酞菁锌是相对低毒的。
另外,在比格犬上进行的ZnPc-S2P2重复给药毒理学研究显示高达4.5 mgkg 1的剂量并未导致死亡或生理异常,即使在病理组织学检查中一些肝脏区域的浓度在4.5 mgkg 1。
这些结果再次表明了酞菁锌光敏剂的相对低毒性。
S180肿瘤模型上ZnPc-(Lys)5的光动力学疗法研究生长抑制分析是用以评估ZnPc-(Lys)5对昆明鼠移植S180肿瘤的抗癌活性。
所有动物移植的肿瘤标本均收获。
我们使用单因素方差分析来考量治疗组与对照组之间,以及各治疗组之间的肿瘤重量差异。
表格1表明各治疗组,相对于非治疗组,肿瘤的生长受到显著抑制(p<0.01)。
ZnPc-(Lys)5在1mg/kg与2mg/kg剂量下对肿瘤生长抑制相近,这表明在S180肿瘤模型上,ZnPc-(Lys)5在1mg/kg时就已达到最大疗效。
ZnPc-(Lys)5体内实验的相对低剂量也与其高细胞摄取相符。
有趣的是,仅使用激光治疗的荷瘤鼠出现了部分的肿瘤生长抑制效果。
这可能是波长680nm的红光可触发了鼠体的免疫反应,虽然这种低密度激光放射并非一种确立的疗法。
另一方面,给予ZnPc-(Lys)5但不使用激光的治疗组的肿瘤也有部分抑制。
当然,给予ZnPc-(Lys)5且使用激光的治疗组抑制作用最为显著,这确定了ZnPc-(Lys)5为一体内试验有效的光敏剂。
结论我们制备了全新非对称的ZnPc-(Lys)5,该化合物具水溶性,且可大量、高纯度制备。
与阴离子酞菁锌(ZnPc-S4和ZnPc-S2P2)相比,ZnPc-(Lys)5有着更高的细胞摄取以及对肿瘤细胞高出20倍的光毒性。