CN110876757A - 富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化的药物中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化的药物中的应用，进一步涉及水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用，所述水溶性富勒烯结构包括以下的至少一种：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。本发明中有效成分水溶性富勒烯结构能在相对较短的时间内有效的降低血脂、减小血管内膜上出现的斑块并能治疗动脉粥样硬化引起的肝肾损伤等并发症。

Description

富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化的药物中的应用
技术领域
本发明涉及生物医药领域，特别涉及富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化的药物中的应用，进一步涉及水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用。
背景技术
动脉粥样硬化(AS)是现代常见病之一。该病的受累动脉病变从内膜有出血及血栓形成开始，进而受累动脉的纤维组织增生及钙质沉着，动脉中层逐渐蜕变和钙化导致动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄，形成动脉粥样硬化。动脉病变常累及大中肌性动脉，一旦发展到足以阻塞动脉腔，则该动脉所供应的组织或器官将缺血或坏死。动脉粥样硬化还会引起许多并发症，包括肝肾损伤和心脑血管病，对人类生命健康安全造成极大的伤害。
富勒烯是除石墨、金刚石和无定型碳之外碳元素的另一种同素异形体，其指的是由碳原子组成的笼状结构，其含量最多的分子是C60，然后是C70、C84，其次是含量相对较少的C76、C78、C82等。另外由于富勒烯的碳笼内部为空腔结构，因此其内部空腔可内嵌不同原子、离子或原子簇，所形成的材料被称之为内嵌富勒烯，如La@C60，La@C60表示La内嵌在C60的笼状结构中，@表示at，形象的表达了内嵌的含义。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
发明目的
本发明的目的之一在于提供一种水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用。本发明的目的之二在于提供一种使用水溶性富勒烯结构治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物组合物及方法。本发明的目的之三在于提供一种水溶性富勒烯结构在制备改善动脉粥样硬化及其并发症的保健品中的应用。
技术方案
为实现本发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一种水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用，所述水溶性富勒烯结构包括选自下组的至少一种：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
本发明还提供了一种治疗动脉粥样硬化及其并发症的方法，其包括以下步骤：向患有动脉粥样硬化的受试者施用有效量的水溶性富勒烯结构，所述水溶性富勒烯结构包括选自下组的至少一种：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
本发明还提供了一种治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物组合物，其包括至少一种选自下组的水溶性富勒烯结构作为有效成分：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
本发明还提供了一种水溶性富勒烯结构在制备改善动脉粥样硬化及其并发症的保健品中的应用，所述水溶性富勒烯结构包括选自下组的至少一种：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性空心富勒烯包括选自下组的一种或多种：(1)在空心富勒烯本体上修饰有亲水基团的改性空心富勒烯；(2)空心富勒烯本体被亲水性生物小分子包裹的改性空心富勒烯；(3)空心富勒烯本体被具有生物相容性的载体材料负载的改性空心富勒烯；(4)空心富勒烯本体自组装形成的水溶性的空心富勒烯超分子体系。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性内嵌金属富勒烯包括选自下组的一种或多种：(1)在内嵌金属富勒烯本体上修饰有亲水基团的改性内嵌金属富勒烯；(2)内嵌金属富勒烯本体被亲水性生物小分子包裹的改性内嵌金属富勒烯；(3)内嵌金属富勒烯本体被具有生物相容性的载体材料负载的改性内嵌金属富勒烯；(4)内嵌金属富勒烯本体自组装形成的水溶性的内嵌金属富勒烯超分子体系。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述亲水基团包括羟基、羧基、巯基、氨基和氨基酸残基中的一种或多种。
上述应用、方法、药物组合物或保健品在另一种实施方式中，所述氨基酸残基是指氨基酸在修饰空心富勒烯本体或内嵌金属富勒烯本体时，失去氨基酸分子的一部分后剩余的不完整的氨基酸，即：氨基酸残基是氨基酸分子的一部分，其是不完整的氨基酸。缺少氨基酸分子中的任何一个部分都算是氨基酸残基，如：氨基酸失去氨基上的氢与空心富勒烯本体或内嵌金属富勒烯本体发生键合、氨基酸失去羧基上的氢或羟基与空心富勒烯本体或内嵌金属富勒烯本体发生键合等。可选的，所述氨基酸残基为水溶性氨基酸残基，如：丙氨酸残基、甘氨酸残基、丝氨酸残基、精氨酸残基、赖氨酸残基和天门氨酸残基中的至少一种。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述亲水性生物小分子包括氨基酸和肽链中的至少一种。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述具有生物相容性的载体材料包括：脂质体、蛋白、聚合物胶束和细胞膜载体中的至少一种；可选的所述蛋白包括白蛋白或转铁蛋白；可选的所述聚合物胶束含有聚乙丙交酯聚乙二醇、聚赖氨酸以及壳聚糖的至少一种。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性空心富勒烯的通式为C2a(OH)b；20≤a≤60，可选的30≤a≤60，进一步可选的a为30或35或42；0<b≤50，可选的0<b≤30，10≤b≤30，20≤b≤30，进一步可选的b＝13、20、22、24。
上述应用、方法、药物组合物或保健品在另一种实施方式中，所述水溶性的改性内嵌金属富勒烯的通式为metallofullerene-(OH)c；metallofullerene代表内嵌金属富勒烯本体，0<c≤50，可选的0<c≤30，10≤c≤30，20≤c≤30，进一步可选的c＝13、20、22、24或26。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的通式为M@C2d(OH)e，M选自稀土金属，可选的稀土金属为Gd或La；20≤d≤60，进一步可选的d为41或30或35；0<e≤50，可选的0<e≤30，10≤e≤30，20≤e≤30，还可选的e＝13、20、22、24或26。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，水溶性改性空心富勒烯为C70(OH)24·5H2O；水溶性改性内嵌金属富勒烯为Gd@C82(OH)26。
上述结构通式C2a(OH)b、metallofullerene-(OH)c和通式M@C2d(OH)e表示羟基取代连接于空心富勒烯本体或内嵌金属富勒烯本体上。通式中b，c和e都是通过检测计算得出的统计平均值。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性空心富勒烯是通过对空心富勒烯本体进行水溶性改性获得的，所述水溶性改性内嵌金属富勒烯是通过对内嵌金属富勒烯本体进行水溶性改性获得的。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性的方法包括以下方法中的任一种：
(1)修饰羟基的方法包括以下步骤：将空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体、双氧水和碱溶液混合并进行加热反应至空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体全部溶解，将反应液过滤，所得滤液用乙醇洗涤之后收集沉淀，然后将所得沉淀透析，得到与空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体相应的水溶性羟基衍生物，其中：所述碱溶液包括氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液。
可选的，修饰羟基的方法包括以下步骤：将质量百分含量为1-30％的双氧水、质量百分含量为8-80％的碱溶液、以及空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体混合，其中质量百分含量为1-30％的双氧水与质量百分含量为10-80％的碱溶液的体积比为1-10:1，在每10-200ml双氧水以及碱溶液的混合液中加入20-500mg空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体，在50-80℃的条件下反应(可选的反应时间为4-24h，反应的搅拌速度为1000r/min)至固体全部溶解，将反应液过滤；将所得滤液加入过量的浓度为85％-100％的乙醇进行洗涤，并收集沉淀，将所述沉淀溶于水，得到溶液；(c)将(b)步骤得到的溶液进行透析处理。可选的，透析至所述溶液在室温的电导率小于1μs/cm；进一步可选的，透析处理后还包括冷冻干燥的步骤，以便获得相应的固体。
(2)表面修饰氨基的方法为：将修饰羟基的方法中所使用的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液替换成氨水。
(3)物理包覆的方法为：将空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体与聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和环糊精中的至少一种混合并进行球磨或超声等就可以得到与本体相应的、被包覆的水溶性富勒烯结构，如聚乙二醇包覆的空心富勒烯和/或聚乙二醇包覆的内嵌金属富勒烯，聚乙烯吡咯烷酮包覆的空心富勒烯和/或聚乙烯吡咯烷酮包覆的内嵌金属富勒烯。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述空心富勒烯本体包括一种或多种通式为C2m的由碳原子组成的笼状结构，20≤m≤60，可选的30≤m≤60，进一步可选的m为30或35或42。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述内嵌金属富勒烯本体包括M@C2n、M2@C2n、MA@C2n、M3N@C2n、M2C2@C2n、M2S@C2n、M2O@C2n和MxA3-xN@C2n中的一种或多种，其中：M、A均代表金属元素且M、A均选自Sc、Y和镧系金属元素中的任意一种，20≤n≤60，可选的30≤n≤60，进一步可选的n为41或30或35；0≤x≤3。例如所述内嵌金属富勒烯本体为Gd@C82。N代表氮元素，C代表碳元素，S代表硫元素，O代表氧元素，镧系金属元素包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，空心富勒烯本体的粒径为0.7-1nm；内嵌金属富勒烯本体的粒径为0.7-1nm。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述动脉粥样硬化包括主动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化、脑动脉粥样硬化、肾动脉粥样硬化、肠系膜动脉粥样硬化和下肢动脉粥样硬化中的至少一种，可选的包括主动脉粥样硬化。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，动脉粥样硬化并发症包括肝损伤、肾损伤或心脑血管疾病。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述治疗动脉粥样硬化及其并发症包括：1)减小动脉中的斑块；2)使动脉粥样硬化引起的血脂异常趋于正常；3)使动脉粥样硬化引起的肾指标失常趋于正常(肾指标包括：尿素氮)。
上述应用、方法或药物组合物在另一种实施方式中，所述富勒烯结构的施用剂量为1mg/kg/d-500mg/kg/d，1-10mg/kg/d，1-20mg/kg/d，1-30mg/kg/d，5-500mg/kg/d，5-300mg/kg/d或5-100mg/kg/d；具体的受试者的总给药量按照其体重进行换算。施用疗程可以为5天-30天，根据病情可短期服用或长期服用；有效成分的施用方式可以为口服、静脉注射或腹腔给药。
上述应用中的药物或上述药物组合物在另一种实施方式中，所述药物或所述药物组合物可以是片剂、丸剂、散剂、锭剂、小药囊、扁囊剂、酏剂、悬浮剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂、气溶胶、软膏、软和硬明胶胶囊、栓剂、无菌注射溶液或无菌包装粉针剂的制剂。本发明中将有效成分制备成药物或药物组合物的方法可采用本领域普通技术人员公知的方法来制备，使其在施用于受试者后速释、缓释或延迟释放有效成分，例如：有效成分可以与载体混合，用载体稀释或者包封在载体中。
上述应用中的药物或上述药物组合物在另一种实施方式中，还包括至少一种可药用的载体、赋形剂或稀释剂，适宜作为载体、赋形剂和稀释剂的一些实例包括乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、树脂、阿拉伯胶、磷酸钙、海藻酸盐、西黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水糖浆(water syrup)、甲基纤维素、尼泊金甲酯和丙酯、滑石粉、硬脂酸镁和液状石蜡中的至少一种。
上述应用中的药物或上述药物组合物在另一种实施方式中，所述药物或所述药物组合物还可以另外包括润滑剂、润湿剂、乳化和悬浮剂、防腐剂、甜味剂或矫味剂等助剂。
上述应用中的药物或上述药物组合物在另一种实施方式中，所述水溶性改性空心富勒烯和/或水溶性改性内嵌金属富勒烯在制剂中的浓度为0.01-100mg/mL。
上述方法在另一种实施方式中，所述受试者包括小鼠、豚鼠、大鼠、狗、兔子、猴子或人。
本发明所用的术语“治疗”包括其通常被接受的含义，该含义包括阻止、预防、抑制、改善以及减缓、停止或逆转所产生症状或预期病变的发展。照此，本发明涵盖治疗性和预防性的施用。
本发明所用的术语“有效成分”或“有效成分水溶性富勒烯结构”均指的是水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐中的至少一种。
本发明所用的术语“有效量”指有效成分经单次或多次施用于患者而给所诊断或所治疗的患者提供预期效应的量或剂量。有效量可由所参与的诊断医师作为本领域技术人员通过已知技术以及在类似情形下所得的观察结果而确定。在确定所施用有效成分的有效量或剂量时，所参与的诊断医师应考虑多种因素，所述因素包括但不限于：哺乳动物的种属；体积、年龄及一般健康；所涉及的具体疾病；该疾病的涉入程度或严重程度；个体患者的响应；所施用的具体化合物；给药模式；所施用制剂的生物利用度性质；所选择的给药方案；伴随药物疗法的使用；以及其它相关的情形。
本发明所用的术语“空心富勒烯本体”是指没有经过水溶性改性的空心富勒烯，即空心富勒烯原料。
本发明所用的术语“内嵌金属富勒烯本体”是指没有经过水溶性改性的内嵌金属富勒烯，即内嵌金属富勒烯原料。
本发明中所有范围的公开应当视为对范围内所有子范围和所有点值的公开。例如：1-1000的公开应当视为也公开了1-200,200-300等范围，同时也公开了200、300、400、500、600、700、800、900和100等点值。
有益效果
1、本发明中使空心富勒烯本体和内嵌金属富勒烯本体实现水溶性，是为了使其在生物体内随着血液循环输送至肝脏以及其他脏器发挥作用，具有更高的生物利用度。
2、动脉粥样硬化诊断指标为血脂异常、血管动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄甚至血管内膜出现斑块，现有技术中动脉粥样硬化的治疗都需要药物长期作用，而本发明中有效成分水溶性富勒烯结构能在相对较低剂量、相对较短的时间内有效的降低血脂、减小血管内膜上出现的斑块并能治疗动脉粥样硬化引起的肝肾损伤等并发症。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1为实施例1所得C70(OH)n的热重分析及微商热重曲线。
图2为实施例1所得C70(OH)n的电子自旋核磁共振(ESR)图，其中，平滑线表示空白对照组，非平滑线表示加入C70(OH)n的实验组。
图3为给药4周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠的血脂变化。
图4为给药2周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠体内过氧化氢酶的含量变化。
图5为给药2周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠体内丙二醛的含量变化。
图6为给药4周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠体内尿素氮的变化。
图7为给药4周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠肝组织HE染色图。
图8为给药4周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠主动脉根HE染色。
图9为给药4周后模型组小鼠和C70(OH)n实验组小鼠的大体染色图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且除非另有其它明确表示，任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。在一些实施例中，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
以下实施例所用原料C70固体粉末购买于厦门福纳新材料科技有限公司，分子量840，纯度99％。
实施例1、水溶性空心富勒烯C70(OH)n的制备
称取100mg C70固体粉末，7ml 30％的双氧水和3ml 10％的氢氧化钠溶液，将三者混合后在50℃的条件下反应，至C70固体粉末全部溶解后过滤；将所得过滤液用过量乙醇洗涤并经过离心(转速：10000r/min，时间：4min)后去除上层无色液体，将收集的沉淀溶于超纯水中得到澄清溶液，使用M.W.＝3500透析袋将该澄清溶液在超纯水中透析，室温透析至超纯水的电导率小于1μs/cm，冷冻干燥后得到水溶性空心富勒烯C70(OH)n固体。
透析后、冷冻干燥前，所得的含有水溶性空心富勒烯C70(OH)n的透析液中含有较多液体，也可将其进行浓缩(如：冷冻干燥)获得C70(OH)n固体，但无论是否进行浓缩，C70的水溶性改性已经完成，是否进行浓缩不影响水溶性空心富勒烯C70(OH)n的使用，只要将其调整至合适的浓度即可使用。
200μM的C70(OH)n水溶液仍澄清透明，说明水溶性空心富勒烯C70(OH)n的水溶性好。
应用Flash EA1112元素分析仪对上述制备得到的C70(OH)n固体进行元素分析，并结合热重和微商热重结果分析其所接羟基数。在元素分析的结果中，上述得到的C70(OH)n中C含量为37.85％，H含量为1.51％，N含量<0.3％。从图1热重分析和微商热重曲线中可知，C70(OH)n固体粉末中含3.7％的水，约为5个水分子，结合元素分析中H含量与C含量的比值，可计算得到碳笼表面修饰了24个羟基。所以C70(OH)n的平均结构式为C70(OH)24·5H2O。
实施例2、水溶性空心富勒烯C70(OH)n清除自由基能力检测
本发明通过电子自旋共振波谱(ESR)来检测水溶性空心富勒烯C70(OH)n清除自由基的能力。
检测方法：采用紫外诱导产生羟基自由基的方法，将50μL质量浓度为39％的双氧水、50μLPBS缓冲溶液(pH＝7.4)和微量(0.133mM)的二甲基吡啶N-氧化物(DMPO，自由基捕获剂)溶液混合，空白对照组直接用280nm的紫外光照射4min，而实验组将各溶液中混合后立即加入200μM的按照实施例1中方法制备的C70(OH)n的水溶液10μL后再用280nm的紫外光照射4min，分别检测对照组和实验组中的自由基信号。结果如图2所示，平滑线为没有加入实施例1所得C70(OH)n的空白对照组，非平滑线为加入C70(OH)n的实验组样品，与空白对照组相比，加入C70(OH)n的实验组样品中的信号明显降低，说明加入C70(OH)n样品的实验组中存在的自由基较少，说明C70(OH)n有强的清除自由基能力。
实施例3、水溶性空心富勒烯C70(OH)n对动脉粥样硬化的治疗
(1)实验方法
实验动物为ApoE基因敲除雄性小鼠，即ApoE-/-小鼠，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，引自中国医学科学院医学实验动物研究所。此小鼠是广泛应用的动脉粥样硬化动物模型，其为载脂蛋白E基因缺陷导致脂质代谢异常后发展为动脉粥样硬化的小鼠模型。ApoE基因剔除小鼠模型表现出异常高血脂症状，在3月龄时即出现动脉脂肪堆积，随着月龄增加将出现大量类似动脉粥样硬化前期的损伤。
ApoE-/-实验小鼠的周龄进入第12周开始用高脂饲料进行喂养，喂养13周后开始给药。将ApoE-/-实验小鼠随机分为模型组和C70(OH)n实验组，每组5只，其中：
模型组中，对实验小鼠施用生理盐水作为给药治疗方案；给药方式如下：采用腹腔给药的方式施用生理盐水，每天给药1次，连续给药4周，生理盐水每天的施用量与C70(OH)n实验组中每天施用的C70(OH)n水溶液同体积；
C70(OH)n实验组中，对实验小鼠施用按照实施例1的方法制备的C70(OH)n水溶液作为给药治疗方案；给药方式如下：采用腹腔给药的方式施用按照实施例1的方法制备的C70(OH)n水溶液，每天给药1次，连续给药4周；C70(OH)n施用剂量为10mg C70(OH)24·5H2O/kg/d。
(2)实验结果
本发明通过ApoE-/-小鼠的血脂情况和斑块情况来证明水溶性富勒烯C70(OH)n对动脉粥样硬化的治疗作用。
1)体内血脂水平测试
给药4周后的2组小鼠通过眼球取血，将血液样品在室温下静置1h后，2500rpm离心15min，吸取上层血清，通过血生化分析仪测试上层血清中胆固醇CHO、甘油三酯TG、高密度脂蛋白HDL、低密度脂蛋白LDL和极低密度脂蛋白VLDL。如图3所示C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后，体内HDL增加，CHO、TG、LDL和VLDL减少，这些指标都说明水溶性富勒烯结构能调节血脂。
2)体内氧化还原水平测试
过氧化氢酶CAT是一种酶类清除剂，它可促使H2O2分解为分子氧和水，清除体内的过氧化氢，从而使细胞免于遭受H2O2的毒害。丙二醛MDA为自由基代谢产物，产生更多的自由基时，其含量会增加。
给药两周后的2组小鼠通过眼球取血，将血液样品在室温下静置1h后，2500rpm离心15min，吸取上层血清，利用分光光度法，测定在405nm处的吸光度计算上层血清中过氧化氢酶CAT的含量，测定在532nm处的吸光度计算上层血清中丙二醛MDA的含量。以上2种物质的检测均可通过市面可获得的相应试剂盒进行检测。
如图4和图5所示，C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后，上层血清中CAT增加、丙二醛减少，这两个指标都说明水溶性富勒烯结构治疗动脉粥样硬化不仅降低血脂，还会改善小鼠体内的氧化还原水平。
3)体内尿素氮(BUN)水平测试
给药4周后的2组小鼠通过眼球取血，将血液样品在室温下静置1h后，2500rpm离心15min，吸取上层血清，通过市面可获得的相应试剂盒检测尿素氮。如图6所示，C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后，体内BUN降低，可说明水溶性富勒烯结构能缓解动脉粥样硬化引起的肾损伤。
4)组织病理水平测试
给药4周后的2组小鼠处死取材，将组织放入4％多聚甲醛固定，之后进行HE染色和大体染色。如图7所示C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后，肝组织相对正常，而模型组小鼠的肝组织空泡严重，说明水溶性富勒烯结构能治疗高血脂引起的肝损伤。如图8所示C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后，主动脉根部位斑块相对较小。如图9所示，经过大体染色可以看出，C70(OH)n实验组的小鼠经过C70(OH)n治疗后相比于模型组，动脉斑块明显减少，说明水溶性富勒烯结构能减小动脉斑块。
本发明以C70(OH)n为实施例，对ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型进行了治疗，结果表明水溶性空心富勒烯C70(OH)n具有改善血脂的功能，并能缓解高血脂引起的肝肾损伤并发症，还能明显减小动脉斑块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用，所述水溶性富勒烯结构包括以下的至少一种：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
2.一种治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物组合物，包括至少一种选自下组的水溶性富勒烯结构作为有效成分：水溶性改性空心富勒烯、水溶性改性内嵌金属富勒烯、所述水溶性改性空心富勒烯和所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的组合物、以上三者的可药用的酯或以上三者的可药用的盐。
3.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，
所述水溶性改性空心富勒烯包括选自下组的一种或多种：(1)在空心富勒烯本体上修饰有亲水基团的改性空心富勒烯；(2)空心富勒烯本体被亲水性生物小分子包裹的改性空心富勒烯；(3)空心富勒烯本体被具有生物相容性的载体材料负载的改性空心富勒烯；(4)空心富勒烯本体自组装形成的水溶性的空心富勒烯超分子体系；
所述水溶性改性内嵌金属富勒烯包括选自下组的一种或多种：(1)在内嵌金属富勒烯本体上修饰有亲水基团的改性内嵌金属富勒烯；(2)内嵌金属富勒烯本体被亲水性生物小分子包裹的改性内嵌金属富勒烯；(3)内嵌金属富勒烯本体被具有生物相容性的载体材料负载的改性内嵌金属富勒烯；(4)内嵌金属富勒烯本体自组装形成的水溶性的内嵌金属富勒烯超分子体系。
4.根据权利要求3所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求3所述的药物组合物，其特征在于，
所述空心富勒烯本体包括一种或多种通式为C2m的由碳原子组成的笼状结构，20≤m≤60，可选的30≤m≤60，进一步可选的m为30或35或42；
所述内嵌金属富勒烯本体包括M@C2n、M2@C2n、MA@C2n、M3N@C2n、M2C2@C2n、M2S@C2n、M2O@C2n和MxA3-xN@C2n中的一种或多种，其中：M、A均代表金属元素且M、A均选自Sc、Y和镧系金属元素中的任意一种，20≤n≤60，可选的30≤n≤60，n为41或30或35；0≤x≤3。
5.根据权利要求3所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求3所述的药物组合物，其特征在于，所述亲水基团包括羟基、羧基、巯基、氨基和氨基酸残基中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，
所述水溶性改性空心富勒烯的通式为C2a(OH)b；20≤a≤60，可选的30≤a≤60，进一步可选的a为30或35或42；0<b≤50，可选的0<b≤30，10≤b≤30，20≤b≤30，进一步可选的b＝13、20、22或24；
所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的通式为metallofullerene-(OH)c；metallofullerene代表内嵌金属富勒烯本体，0<c≤50，可选的0<c≤30，10≤c≤30，20≤c≤30，进一步可选的c＝13、20、22、24或26；
进一步地，所述水溶性改性内嵌金属富勒烯的通式为M@C2d(OH)e，M选自稀土金属，可选的稀土金属为Gd或La；20≤d≤60，进一步可选的d为41或30或35；0<e≤50，可选的0<e≤30，10≤e≤30，20≤e≤30，还可选的e＝13、20、22、24或26。
7.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，所述水溶性改性空心富勒烯和/或水溶性改性内嵌金属富勒烯是通过包括以下步骤的方法制备的：将空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体、双氧水和碱溶液混合并进行加热反应至空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体全部溶解，将所得反应液用乙醇洗涤之后收集沉淀，然后将所得沉淀透析，得到与空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体相应的水溶性改性空心富勒烯和/或水溶性改性内嵌金属富勒烯，其中：所述碱溶液包括氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液。
8.根据权利要求7所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，所述的水溶性改性空心富勒烯和/或水溶性改性内嵌金属富勒烯是通过包括以下步骤的方法制备的：(a)将质量百分含量为1-30％的双氧水、质量百分含量为8-80％的碱溶液、以及空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体混合，其中质量百分含量为1-30％的双氧水与质量百分含量为10-80％的碱溶液的体积比为1-10:1，在每10-200ml双氧水和碱溶液的混合液中加入20-500mg空心富勒烯本体和/或内嵌金属富勒烯本体，在50-80℃的条件下搅拌至固体全部溶解，将反应液过滤；(b)将所得滤液加入过量的浓度为85％-100％的乙醇进行洗涤，并收集沉淀，将所述沉淀溶于水，得到溶液；(c)将(b)步骤得到的溶液进行透析处理。
9.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，所述动脉粥样硬化包括：主动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化、脑动脉粥样硬化、肾动脉粥样硬化、肠系膜动脉粥样硬化和下肢动脉粥样硬化，可选的为主动脉粥样硬化。
10.根据权利要求1所述的水溶性富勒烯结构在制备治疗动脉粥样硬化及其并发症的药物中的应用或根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，所述治疗动脉粥样硬化及其并发症包括：1)使动脉粥样硬化引起的血脂异常趋于正常；2)使动脉粥样硬化肾病引起的肾指标失常趋于正常；3)减小动脉中的斑块。
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