CN113769089A

CN113769089A - 激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用

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Publication number: CN113769089A
Application number: CN202110999010.0A
Authority: CN
Inventors: 殷雪; 黄德华; 曹雨恒
Original assignee: Suzhou Bozhuan Medical Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Bozhuan Medical Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-28
Filing date: 2021-08-28
Publication date: 2021-12-10

Abstract

本发明涉及医药学技术领域，尤其涉及激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用。该应用用于眼科胶原组织交联，相比现有UVA交联，增加了组织胶原的强度，可显著消除组织细胞内DNA的破坏作用，避免了副作用，显著提高了交联效果，手术周期明显缩短。

Description

激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用

技术领域

本发明涉及医药学技术领域，尤其涉及激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用。

背景技术

光敏交联是联合应用光照干预光敏剂,刺激胶原纤维交联,增加组织硬度及强度，并发挥潜在的抗炎抗感染作用。紫外光核黄素角膜交联术(corneal collagen cross-linking,CCL)是一种21世纪初应用于临床的最新的角膜成形技术，以核黄素作为光敏剂应用370nm紫外线对角膜进行局部照射,增加角膜硬度，可显著提高圆锥角膜的治疗效果，并用于近视手术后角膜扩张的治疗。然而，目前的CCL存在一些不足。

首先，紫外光对DNA的损伤作用将导致组织细胞凋亡，影响组织的正常功能；其次，光敏剂的施用受到组织屏障的影响，经典的角膜胶原交联操作需要去除角膜上皮，需要在表面麻醉下去除术眼角膜中央直径5-9毫米区域的上皮组织，用含1mg/mL核黄素的200g/L右旋糖酐眼药水滴于角膜表面，每3分钟 1次、持续30分钟，照射时间为30min，需每5分钟补充一次光敏剂量。复杂的操作及对上皮的损伤是导致术后不适的关键原因。以上不足促使研究人员开发更好的交联体系。

另外，研究人员也积极地拓展所开发的光敏交联在眼科其他领域中的作用。在我国，大约有350万人患闭角型青光眼(PACG)，另有2800万人有房角狭窄，此结构特点可诱发PACG，根据数据资料汇总测算，PACG患者中，约有300万人至少一眼全盲，其中70万人双眼全盲，因此，在我国，青光眼尤其是PACG是一个急需解决的重大健康问题。目前PACG的首选治疗方案是小梁切除术。既往的手术中会使用包括丝裂霉素在内的抗代谢药物来减少术后滤过道瘢痕形成，以保证房水引流的滤道畅通。但是，该类药物有强烈的毒副作用，长期使用会给患者带来痛苦并影响预后，因此临床迫切需要探索出新的抑制局部异常瘢痕形成的技术。

发明内容

本发明提供了激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用，相比现有UVA交联，可以增加组织胶原的强度，避免副作用，提高效果，手术周期大大缩短，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是：

激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用。

本发明另外提供了激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体角膜胶原组织交联用药物中的应用。

进一步地，所述角膜胶原组织交联包括青光眼手术中组织交联或屈光度矫正手术中组织交联。

本发明还提供了激光激发状态的光敏剂在制备治疗闭角型青光眼用药物中的应用。

进一步地，激光激发状态的光敏剂在制备治疗抑制闭角型青光眼局部异常瘢痕形成用药物中的应用。

如前所述的应用，所述光敏剂为核黄素。

如前所述的应用，所述激光为蓝激光。

进一步地，所述蓝激光的吸收波长为444nm、375nm、267nm。

进一步地，所述蓝激光的吸收波长为444nm。

如前所述的应用，激光光束直径6mm圆形；辐照强度0.92W/cm²，照射距离2.5cm，照射时间10min。

进一步地，如前所述的应用，包括使用8mg/mL剂量的光敏剂核黄素灌注于尖端直径15μm、高度400-500μm、底部宽度300μm的针间距的微针体系中，经局部使用，5min达到治疗浓度并进行激光照射的步骤。

本发明的有益效果：

本发明采用蓝激光激发的核黄素用于眼科蛋白组织的交联。首先，经实验室测算出核黄素在波长444nm、375nm与267nm处有最大吸收峰，目前临床使用的是365nm的紫外光，尽管离吸收峰较进，然而并非在吸收谱的峰值，造成了能量的浪费；此外，紫外光对组织细胞内的DNA具有显著的破坏作用，经典的CCL手术需在局部照射30min，这导致局部细胞的凋亡损伤是相当显著的。为解决紫外光存在的问题，结合激光可实现人为调整控制的高浓度光子聚焦的特点，本发明选定444nm波长蓝光激光作为交联用光源，基于传统的UVA交联技术体系，实现蓝光激光激发核黄素介导下的眼部肌肉纤维组织交联，干预后显著保护了滤过道的形态，减轻了炎症，增加组织胶原的强度，避免了副作用，提高了治疗效果。

本发明用于激发光敏剂的蓝光对组织器官没用直接的毒副作用，即使1小时的工作能量照射(0.92W/cm²,光束能量65mW)也不会导致明显的细胞凋亡现象，因此蓝激光具有显著的安全性。此外，444nm激光更好地被光敏剂核黄素吸收，无能量损耗，能将紫外光30min的交联时间缩短至10min，且不产生热量，对周围组织为无明显损伤。

本发明采用具有良好的直线性能的激光，还可以通过改变发射口的形状方便地调整光斑形状，适应不同的工作需求。此外，本发明通过构建透明质酸(HA) 为基础的微针，将制备高浓度核黄素(8mg/mL)灌注于尖端直径约15μm、高度约400-500μm、底部宽度约300μm的针间距的微针体系中，通过局部使用，在5分钟内达到治疗所需浓度，并维持局部浓度30分钟，满足局部治疗需要。

附图说明

图1为UVA交联及不同辐照时长的蓝光交联体系对体外猪角膜的硬度影响；

图2为蓝光结合核黄素的交联体系及丝裂霉素对小梁切除术后眼压的影响图；

图3为蓝光结合核黄素的交联体系及丝裂霉素对小梁切除术后滤泡的生存时间的影响图；

图4为小梁切除术后4周滤过泡组织病理学检测图；

其中，图1中UVA：紫外光；BL：蓝光；*：P<0.05；**:P<0.01；

图4中A为单纯小梁切除术(对照组)，小梁切除术联合CXL(CXL组)术后4 周H&E染色图；对照组结膜下纤维结缔组织较致密，炎症细胞浸润相对多；CXL 组结膜下纤维结缔组织较疏松，炎症细胞浸润较对照组少。图4中B为术后4 周Masson染色图；对照组结膜下新生胶原纤维致密；CXL组巩膜瓣胶原相对致密，但胶原纤维含量较少。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，结合附图，对本发明进行详细阐述。

实施例1

UVA及蓝光激光交联体系在离体角膜中的交联效果分析

1、试验材料及分组

获取具有完整角膜上皮的新鲜猪眼，并随机分为四个不同的处理组，每组 4只眼。

2、试验过程

交联之前，去除角膜上皮，每分钟用0.1％核黄素滴剂点眼，持续30分钟，直至核黄素充分浸润角膜。

UVA组使用3mW/cm²的370nmUVA照射已给药的角膜30分钟；

在蓝光照射组，使用0.92W/cm²的444nm蓝光分别照射角膜5min、10min 及30min。

仅给药且不给予光照的角膜作为对照组进行分析。

使用原子力显微镜检测组织及样本的硬度特性，即在接触模式下使用氮化硅探针测定弹性模量。该探针的自由端带有一个方形棱锥尖(κ＝0.32N/m；PNT-TR-50，Lady‘sIsland，SC)；将一个半径为5μm的硼硅酸盐微珠连接到悬臂梁的金字塔上，通过获得组织五个不同位置的五个力-压痕曲线来确定接触模式力学。在每个实验中，对每个样品绘制25条应力曲线。采用Hertz 球形压头模型，测定了样本及组织的弹性模量，所得结果即为其硬度数值。

结合图1，结果显示，对照组的硬度为13.9±2.40MPa，而UVA照射30min 的交联组的角膜硬度为17.8±2.55Mpa；与对照组相比，其硬度显著增加 (P＝0.0097)。蓝光交联5min后，角膜硬度稍增加，单与对照组无显著差异 (13.9±2.42Mpa，P＝0.2035)；444nm蓝光交联10分钟及30分钟后，角膜硬度分别为17.2±3.53及19.2±3.21Mpa,均显著高于对照组(P＝0.0348及 P＝0.0076)。蓝光照射情况下，10分钟已达到标准角膜交联的效果，相比紫外交联需要30min或更长时间，蓝光照射交联时间明显缩短，再持续增加时间无显著进一步提高。故选择444nm蓝光结合核黄素用于进一步的治疗。

实施例2

蓝光结合核黄素的交联体系能显著降低兔小梁切除术后眼压，有助于维持有效滤过泡。

试验材料及过程

新西兰白兔，每组6只，行标准化小梁切除术行至巩膜瓣掀瓣，暴露筋膜囊、巩膜瓣、巩膜床。

蓝光胶原交联组(CXL)：首先0.1％核黄素磷酸钠(爱尔康公司)涂抹于巩膜瓣下、巩膜床表面以及筋膜囊内表面，30分钟后至核黄素充分浸润巩膜后开始照射。采用波长444nm蓝色激光光源，光束为直径约6mm圆形；辐照强度 0.92W/cm²，照射距离2.5cm，照射时间10min。在照射过程中，每过5分钟补充一次核黄素。

对于使用丝裂霉素(MMC)的兔眼手术模型，将浸泡MMC(0.4mg/mL)的棉片覆盖在裸露的巩膜上4分钟，观察到组织明显变白。随后，MMC使用应用部位用15ml生理盐水冲洗，以从眼表去除多余的MMC。在术后1天-4周的时间内，随访不同组模型的眼压及滤泡情况。由图2-3的结果显示，与对照组相比，蓝光CXL及MMC均可有效降低小梁手术后的眼压，并延长滤泡的生存时间，二者的效果是接近的。

实施例3

对比单纯小梁切除及蓝光CXL组术后4周时组织形态，明确蓝光CXL对瘢痕形成的影响

具体的手术方案如实施例2所述。4周对两组的兔子实施安乐死，摘除眼睛并立即浸入10％中性缓冲福尔马林中至少1周，将固定后的兔眼样本包埋至蜡块后行进一步分析。将5μm厚的组织切片使用苏木精和伊红(H&E)染色，并分析一般组织形态，通过Masson染色来明确两组的胶原含量。由图4结果显示，蓝光CXL增加组织内胶原密度，但相对胶原含量减少，从而较好的抑制了小梁切除术后瘢痕形成。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims

1.激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体蛋白组织交联用药物中的应用。

2.激光激发状态的光敏剂在制备治疗生物体角膜胶原组织交联用药物中的应用。

3.激光激发状态的光敏剂在制备治疗闭角型青光眼用药物中的应用。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述光敏剂为核黄素；所述激光为蓝激光。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述蓝激光的吸收波长为444nm、375nm、267nm。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述蓝激光的吸收波长为444nm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，激光光束为直径6mm圆形；辐照强度0.92W/cm²，照射距离2.5cm，照射时间10min。

8.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，包括使用8mg/mL剂量的光敏剂核黄素灌注于尖端直径15μm、高度400-500μm、底部宽度300μm的针间距的微针体系中，经局部使用，5min达到治疗浓度并进行激光照射的步骤。