CN116407558A - 预防和/或治疗化疗药物损伤消化道的保护剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预防和/或治疗化疗药物损伤消化道的保护剂及其应用，更具体而言，涉及富勒烯材料在制备预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物中的应用，所述药物为适用于胃肠道给药的制剂，所述富勒烯材料中的富勒烯包括原型富勒烯、富勒烯的衍生物中的一种或多种，所述原型富勒烯包括空心富勒烯、金属富勒烯中的一种或多种。施用所述富勒烯材料，能够显著改善给与化疗药物之后造成的消化道损伤。

Description

预防和/或治疗化疗药物损伤消化道的保护剂及其应用
技术领域
本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种预防和/或治疗化疗药物损伤患者消化道的保护剂及其在预防和/或治疗消化道损伤中的应用。
背景技术
化疗作为已经发生临床转移的肿瘤的主要治疗手段，是一种全身性治疗手段，化疗药物随着血液循环，遍布全身的器官和组织，所以其毒性主要作用于人体快速生长的组织，癌细胞由于其快速生长的特性，对化疗药物的敏感性最强，而胃肠道粘膜细胞属于增殖型细胞，具有高度生长功能，生命周期仅为3-5天，因此化疗药物在杀死癌细胞的同时，也一并对胃肠道粘膜细胞产生重大的损伤，破坏正常的肠道上皮细胞和免疫细胞，造成严重的肠道功能失调，甚至会引起肠梗阻。
化疗性肠炎不同于食品污染物(例如deoxynivalenol，DON)感染、化学或物理刺激引起的炎症，是化疗的一个主要剂量限制不良反应，特别是在含有伊立替康(CPT)的方案中(Cancer.2014；120:1453-1461；Ann Oncol.2015；26(Suppl 5):v139-v151.)，临床发生率高达83％(Curr Oncol.2007；14:13-20.)，阻碍了化疗的有效使用，降低了患者的生活质量。尽管欧洲医学肿瘤学会(ESMO)临床指南推荐了几种辅助药物(如雷尼替丁、奥美拉唑和奥曲肽)，但疗效并不令人满意(Curr Oncol Rep.2015；17:50.)。近年来，由于肠道缺血损伤在临床化疗肠炎中的突出作用，学术界对其相关机制的研究日益增多。化疗药物包括CPT、紫杉醇、顺铂、卡铂、5-氟尿嘧啶和依托泊苷已被报道可引起缺血性损伤，组织学检查显示结肠镜和半结肠切除术后广泛的缺血性损伤伴血管扩张和血运重建。然而，化疗性肠炎缺血性损伤的诱发因素尚不清楚。
一般化疗药物对人体正常细胞的选择性较差，在杀死肿瘤细胞的同时，也不可避免地造成正常细胞的损伤，化疗的不良反应可以长期或暂时影响患者的生活质量，可能限制治疗的剂量及疗程，严重者有时还会危及生命。近年来，化疗辅助药物的发展对化疗疗效的提高及不良反应的减少作出了巨大的贡献。现有的辅助用药主要有：
5-羟色胺3(5-HT3)受体拮抗剂：细胞毒性化疗药物引起的恶心、呕吐主要由这些药物导致消化道黏膜损伤开始，尤其是回肠黏膜的损伤。黏膜损伤导致肠上皮嗜铬细胞释放5-HT，刺激传入迷走神经的5-HT3受体，从而兴奋呕吐中枢引起呕吐反应，或通过兴奋化学感受器传递至呕吐中枢引起呕吐。5-HT3受体拮抗剂主要通过竞争性地阻断消化道黏膜释放出的5-HT与5-HT3受体结合，从而具有抗呕吐的作用。不良反应包括头痛、便秘、腹泻、镇静、轻度的转氨酶升高等。过量可能出现幻视和血压升高。也有引起一过性心电图改变的报道。另外5-HT3受体拮抗剂仅作用于5-HT3受体抑制呕吐反应，而无法发挥预防或者保护肠粘膜的作用，虽缓解了患者的呕吐反应，但化疗药物持续对肠粘膜的损伤没有终止。
造血细胞集落刺激因子(CSFs)：CSFs是作用于造血细胞的糖蛋白，它与特殊的细胞表面受体结合，刺激细胞增殖、促进分化及一些终末细胞功能活化。肿瘤化疗中应用的CSFs主要是粒细胞和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(G-CSF、GM-CSF)，已广泛地应用于肿瘤的常规治疗中。主要产生G-CSF的细胞是单核巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞，产生GM-CSF的细胞是T细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞。这些细胞受到抗原刺激如细菌感染可诱导产生G-CSF和GM-CSF。G-CSF能特异地作用于粒细胞巨噬细胞的前驱细胞(CFU-GM)，促进其增殖分化，不仅能增加中性粒细胞的数目，还作用于成熟的中性粒细胞，促进其从骨髓向外周释放，增强其游走、吞噬及杀菌能力。GM-CSF除对中性粒细胞的作用与G-CSF大致相同外，还能增强嗜酸性粒细胞的吞噬能力。G-CSF的主要副作用是骨痛，不良反应包括发热、恶心、疲乏、头痛、骨痛、寒战、食欲减退及注射部位的疼痛等。
氨磷汀(Amifostine，Ethyol)，是一种有机硫代磷酸盐，氨磷汀在体内经碱性磷酸酶(AKP)活化后脱去磷酸化基团，变为含游离巯基的活性代谢产物WR1605，它可清除氧自由基从而修复损伤的分子。氨磷汀对正常组织的选择性保护作用主要因为正常组织可摄取更高浓度的自由巯基。临床应用于减轻化疗导致的肾毒性、减轻血液学毒性、神经毒性和耳毒性等。主要的不良反应为低血压。其它不良反应包括恶心、呕吐、头晕、热感、轻度嗜睡、口中有金属味，偶有过敏反应。也有一过性低钙血症的报道。
双膦酸盐：双磷酸盐与骨有高度亲和力，并能优先被转运到骨形成或吸收加速的部位，一旦沉积到骨表面，就会被具有破骨作用的破骨细胞摄取。它能抑制破骨细胞对骨小梁的溶解和破坏，因此，能阻止肿瘤引起的溶骨性病变、减少骨吸收、减轻疼痛及由骨转移所致的高钙血症及其它并发症。目前还认为肿瘤细胞导致骨质破坏，而破坏的骨质释放的细胞因子或生长因子又能刺激肿瘤细胞的活性和生长。双膦酸盐类药物能阻断这种作用，减慢骨转移的发生和发展，并可导致某些肿瘤细胞的死亡。双磷酸盐对骨质疏松症也有一定疗效。主要的副作用为体温增高、流感样症状、一过性疼痛、胃肠道反应、一过性肌病、关节病等，偶有注射部位的轻度反应。双磷酸盐类药物对肿瘤患者的总生存率没有影响，所有研究均未能发现改善生存。主要是减少骨骼并发症如病理性骨折、骨折或脊髓压迫症，高钙血症。
美斯那(Mesna)：可防止用高剂量异环磷酰胺或环磷酰胺进行肿瘤化疗时引起的出血性膀胱炎等泌尿系统上皮毒性，与抗肿瘤化疗药物异环磷酰胺或环磷酰胺合用作为泌尿系统保护剂。
白介素-11(IL-11)：人体内的IL-11是由原始骨髓基质细胞系产生，它能刺激原始造血干细胞的生长，并能促进巨噬细胞前体细胞的分化和成熟。动物实验表明，IL-11能促进血小板计数的恢复，并能缓解骨髓抑制动物的血小板减少症。主要的不良反应为水钠潴留，患者可出现周围性水肿、呼吸困难、疲乏，严重者出现胸水、腹水、心包积液。水钠潴留可导致血红蛋白、红细胞计数下降，有时患者还需输注红细胞。注射局部可出现疼痛、红肿，还有少数患者出现皮疹、厌食、暂时性视力模糊(由视神经乳头水肿所致)、抗体形成、过敏等。
亚叶酸钙(CF)：作为叶酸拮抗剂，如甲氨蝶呤、乙胺嘧啶或甲氧苄啶等的解毒剂，也可以作为大肠癌的辅助治疗，与氟尿嘧啶联合应用可延长患者存活期。不良反应包括大剂量应用后可出现胃肠功能紊乱、失眠、抑郁或烦躁。
虽然现有的各类化疗辅助药物可缓解化疗带来的副作用，但每种化疗辅助药物解决的化疗副作用相对单一，且没有保护消化道不受化疗损伤的作用，而且目前也没有具有保护或预防化疗药对消化道损伤的药物上市。
富勒烯(C60)，是碳的第三种同素异形体。内部通过原子组成足球状空心分子，该分子拥有60个碳原子构成60个顶点、32个面(包括12个正五边形和20个正六边形，其中五边形彼此不相连接只与六边形相邻)30个碳碳双键，每个碳原子以sp2杂化轨道和相邻三个碳原子相连，剩余的P轨道在C60分子的外围和内腔形成π键。富勒烯被誉为“自由基海绵”，已有研究表明，其具有抗氧化活性、广谱的细胞保护作用、防辐射、缓解胃溃疡等多种生物功能，因此，富勒烯在预防/治疗化疗病人的消化道损伤方面具有巨大潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富勒烯材料在制备预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物中的应用，特别是在对患者给与化疗药物之前，施用所述富勒烯材料，能够显著改善给与化疗药物之后造成的消化道损伤。
具体而言，本发明的目的在于提供富勒烯材料在制备预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物中的应用，所述药物为适用于经胃肠道给药的制剂，所述富勒烯材料中的富勒烯包括原型富勒烯、富勒烯的衍生物中的一种或多种，所述原型富勒烯包括空心富勒烯、金属富勒烯中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述原型富勒烯为C60、C70、C82或其混合物。
在一个实施方案中，所述富勒烯为非水溶性富勒烯。
在一个实施方案中，所述非水溶性富勒烯选自非水溶性空心富勒烯、非水溶性金属富勒烯中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述非水溶性富勒烯选自C60、C70、C82及它们的衍生物中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述非水溶性空心富勒烯为一种或多种通式为C2m的由碳原子组成的笼状结构，30≤m≤60；优选地，30≤m≤45；更优选地，m为30、35或41；
在一个实施方案中，所述非水溶性金属富勒烯包括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，30≤n≤60，0≤x≤3；优选地，所述金属富勒烯为内嵌有Gd、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La以及镧系金属(Ce～Lu)和部分锕系金属(Th～Am)的C60、C70、C82或它们的组合；优选地，所述金属富勒烯为Gd@C82。
在一个实施方案中，所述化疗药物选自能引起消化道损伤的化疗药物。
在一个实施方案中，所述化疗药物选自微管蛋白活性抑制剂、二氢叶酸还原酶抑制剂、铂类配合物、DNA拓扑异构酶抑制剂和尿嘧啶衍生物中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述DNA拓扑异构酶抑制剂包括喜树碱、羟基喜树碱、伊立替康和拓扑替康中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述尿嘧啶衍生物包括5-氟尿嘧啶、双呋氟尿嘧啶、去氧氟尿苷和卡莫氟中的一种或多种。
在一个实施方案中，所述预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤包括化疗药物引起的胃损伤或疾病、化疗药物引起的肠道损伤或疾病。
在一个实施方案中，所述消化道损伤包括消化道炎症性疾病、胃肠道缺血性损伤、肠梗阻、腹泻、便秘、便隐血；优选地，所述消化道疾病选自消化道黏膜炎。
在一个实施方案中，所述适用于经胃肠道给药的制剂包含富勒烯材料和药学上可接受的载体；优选地，所述适用于经胃肠道给药的制剂选自片剂、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、胶囊剂或无菌包装粉针剂中的一种。
本发明发明人发现，通过经胃肠道(例如口服或灌肠)给与富勒烯制剂，能对化疗药引起的损伤，尤其是消化道损伤，发挥有效保护作用。
本发明发明人进一步发现，通过胃肠道给与以所述原型富勒烯为活性成分的富勒烯制剂，能对化疗药引起的损伤，尤其是消化道损伤，发挥有效保护作用。
具体而言，本发明的富勒烯制剂可以在服用化疗药之前预先服用、与化疗药同时服用或服用化疗药之后再服用。例如可以在服用化疗药前一天服用。
所述富勒烯制剂包含0.1-50％重量百分比的富勒烯材料以及辅料；优选地，所述富勒烯制剂包含0.1-33.5％重量百分比的富勒烯材料以及辅料；更优选地，所述富勒烯材料包含0.1-20％重量百分比的富勒烯材料以及辅料；进一步优选地，所述富勒烯制剂包含0.1-1％重量百分比的富勒烯材料以及辅料。
优选地，所述辅料为惰性辅料，更优选为惰性赋形剂。
优选地，所述辅料选自羧甲纤维素钠、微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素、西黄蓍胶、黄原胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、淀粉浆、预胶化淀粉、滑石粉、共聚维酮、泊洛沙姆、甘油、明胶、橄榄油、丙二醇、山梨酸钾、依地酸二钠、维生素C、羟苯甲酯、羟苯乙酯、羟苯丙酯、苯氧乙醇、单辛酸甘油酯、硫柳汞、胶态二氧化硅、聚乙二醇中的一种或几种。
所述预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物发挥作用的途径包括促进细胞增殖、升高白细胞水平、升高血小板水平、保护消化道黏膜、减少肠系血管收缩、避免胃肠道缺血性损伤途径中的一种或几种。
本发明的目的还在于提供用于预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的保护剂，所述保护剂为适用于经胃肠道给药的制剂，所述保护剂包含0.1-50％重量百分比的富勒烯材料以及辅料；优选地，所述保护剂发挥作用的途径包括促进细胞增殖、升高白细胞水平、升高血小板水平、保护消化道黏膜、减少肠系血管收缩、避免胃肠道缺血性损伤途径中的一种或几种。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂包含0.1-50％重量百分比的富勒烯材料、0-10％羧甲纤维素钠和/或0-60％微晶纤维素。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯混悬液，其包含0.1-20％重量百分比的富勒烯、1.2-5％重量百分比的羧甲纤维素钠、0.1-0.62重量百分比的微晶纤维素、0.01-0.5％重量百分比的泊洛沙姆。任选地，还包含0.01-0.2％重量百分比的羟苯甲脂和/或0.01-0.1％重量百分比的羟苯丙脂。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯散剂，其包含0.1-50％重量百分比的富勒烯、1-5％重量百分比的预胶化淀粉、1-60％重量百分比的微晶纤维素。任选地，还包含1-10％重量百分比的胶态二氧化硅和/或0.1-2％重量百分比的依地酸二钠。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯颗粒剂，其包含0.1-50％重量百分比的富勒烯、1-5％重量百分比的羧甲纤维素钠、1-60％重量百分比的预胶化淀粉、1-10％重量百分比的共聚维酮。任选的，还包含1-5％重量百分比的滑石粉和/或0.1-2％重量百分比的依地酸二钠。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯硬胶囊，其包含0.1-50％重量百分比的富勒烯、1-10％重量百分比的羧甲纤维素钠、1-60％重量百分比的微晶纤维素、1-10％重量百分比的共聚维酮。任选地，还包含1-10％重量百分比的胶态二氧化硅、1-5％重量百分比的低取代羟丙基纤维素和/或0.1-2％重量百分比的维生素C。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯片剂，其包含0.1-50％重量百分比(优选地，可选自5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％)的富勒烯、1-10％重量百分比(优选地，可选自2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％)的羧甲纤维素钠、1-70％重量百分比(优选地，可选自5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％)的微晶纤维素、1-10％重量百分比(优选地，可选自2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％)的共聚维酮。任选地，还包含0.1-5％重量百分比(优选地，可选自0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％)的黄原胶、1-10％重量百分比(优选地，可选自2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％)的胶态二氧化硅、1-25％重量百分比(优选地，可选自2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％)的低取代羟丙基纤维素、0.1-2％重量百分比(优选地，可选自0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.5％)的依地酸二钠。任选地，还包含0.1-5维生素C、0.1-1丁基羟基苯甲醚、0.1-5生育酚、0.1-2没食子酸丙酯、0.1-4抗坏血酸棕榈酸酯、精氨酸和/或0.1-3枸橼酸。
在一个实施方式中，所述富勒烯制剂或保护剂为富勒烯软胶囊，其包含0.1-1％重量百分比的富勒烯、60-80％重量百分比的橄榄油、2-4％重量百分比的甘油、6-13％重量百分比的明胶。任选地，还包含0.5-5％重量百分比的聚乙二醇(例如、PEG200、PEG400)。
本发明的目的还在于提供上述应用中的富勒烯材料预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的方法，所述方法包括：向有需要预防和/或治疗的化疗药物引起的消化道损伤的生物体内施用有效剂量的所述富勒烯材料；优选地，所述富勒烯材料直接作用于胃肠道发挥保护消化道的作用。
本发明涉及的富勒烯材料在制备预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物中的应用、保护剂、方法等具有以下优点：
本发明涉及的富勒烯材料，针对化疗药物引起的消化道损伤，能够促进细胞增殖、升高白细胞水平、升高血小板水平、保护消化道黏膜、减少肠系血管收缩、避免胃肠道缺血性损伤，从而实现肠道功能的改善，改善患者的生活质量。尤其能通过经胃肠道给药，直接发挥保护消化道黏膜不受化疗损伤的作用，可更好地预防化疗药引起的消化道损伤。
附图说明
图1示出了实施例7中组织病理切片结果。
图2示出了实施例8中富勒烯对氟尿嘧啶导致胃肠道损伤小鼠状态的影响。
图3示出了实施例8中富勒烯对氟尿嘧啶导致胃肠道损伤小鼠疾病活动度(DAI)的影响。
图4示出了实施例8中富勒烯对氟尿嘧啶导致胃肠道损伤小鼠血象的影响(WBC：白细胞；Neu：中性粒细胞；Lym：淋巴细胞)。
图5示出了实施例9中富勒烯对CTP导致胃肠道损伤小鼠便隐血情况的影响。
图6示出了实施例9中富勒烯对CTP导致胃肠道损伤小鼠状态的影响。
图7示出了实施例9中富勒烯对CTP导致胃肠道损伤小鼠血象的影响(40mg/(kg·d)组，
WBC：白细胞；Neu：中性粒细胞；Lym：淋巴细胞)。
图8示出了实施例9中富勒烯对CTP导致胃肠道损伤小鼠血小板计数的影响(40mg/(kg·d)组)。
图9示出了实施例9中小鼠消化道解剖图，其中箭头表示大肠梗阻(40mg/(kg·d)组)。
图10示出了实施例9中小鼠结直肠组织病理图(40mg/(kg·d)组)。
图11示出了实施例10中小鼠消化道解剖图。
图12示出了实施例12中富勒烯材料抗氧化能力测试结果。
具体实施方式
根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
I.定义
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。
如本文所用，术语“化疗药物引起的消化道损伤”、“化疗性肠炎”包括化疗药物引起的消化道损伤及该消化道损伤引起的疾病，例如恶心、呕吐、肠梗阻、腹泻、便隐血、贫血等。化疗引起的消化道损伤不同于食品污染物感染、化学或物理刺激引起的消化道损伤，可直接刺激肠道功能受损，引起肠道粘连、组织水肿、粪便嵌顿等。术语“食品污染物感染、化学或物理刺激引起的消化道损伤”包括细菌、病菌、真菌和寄生虫等引起的炎症，其常通过调节饮食、休息或施以美沙拉嗪、糖皮质激素等控制炎症的药物得到缓解。
如本文所用，术语“富勒烯”是一系列由偶数个碳原子组成，有12个五元环，其余为六元环组成的类球形团簇分子，是由碳原子组成的笼状结构。富勒烯包括空心富勒烯、金属富勒烯，所述空心富勒烯是单独由碳原子组成的笼状结构。
术语“金属富勒烯”是指在富勒烯的碳笼结构内包入各种不同的原子、离子或原子簇，形成一类具有特殊结构和性质的化合物，此类化合物通常被称为内嵌富勒烯，一般用M@C2n形式表示，其中M代表金属元素。
术语“非水溶性富勒烯”，主要是指对空心富勒烯、金属富勒烯颗粒等基本不溶于水的富勒烯材料，此类材料在制备药物或保健食品时，只能通过胃肠道途径给药。
术语“水溶性富勒烯”或称“富勒烯水溶性修饰物”、“富勒烯水溶性衍生物”，是指对空心富勒烯、金属富勒烯颗粒等富勒烯颗粒进行水溶化修饰。修饰后的富勒烯颗粒外部修饰了多个水溶性官能团。这些化学官能团含有一种或多种羟基、羧基、巯基或氨基等亲水性基团或其组合，使富勒烯颗粒可溶于水，或直接用亲水性生物小分子如氨基酸、肽链等修饰金属富勒烯或其衍生物，也可以借助具有生物相容性的载体材料负载富勒烯或其衍生物，如脂质体、细胞膜载体等包覆，亦可以通过自组装形成水溶性超分子体系等。上述修饰方法均可按照现有技术公开的方法进行修饰。
术语“非水溶性富勒烯”用于本文时，意指没有经过水溶化修饰的空心富勒烯、金属富勒烯或其衍生物。特别地，例如几乎不溶解于水的富勒烯物质。又如，所述非水溶性富勒烯可以是非水溶性空心富勒烯，非水溶性空心富勒烯可以定义为一种或多种通式为C2m的由碳原子组成的笼状结构，30≤m≤60、或30≤m≤45；优选地，m为30、35或41。可列举的非水溶性空心富勒烯如C60、C70、C82或它们的组合。又如，非水溶性富勒烯也可以是定义为选自由式子M@C2n、M2@C2n、MA@C2n、M3N@C2n、M2C2@C2n、M2S@C2n、M2O@C2n和MxA3-xN@C2n中的一种或多种组成的组的富勒烯衍生物。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，30≤n≤60，0≤x≤3，例如M、A可以是Gd、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La以及镧系金属(Ce～Lu)和部分锕系金属(Th～Am)；具体地，所述金属富勒烯为内嵌有Gd金属的C60、C70、C82或它们的组合。
对应地，术语“水溶性富勒烯”，是指对空心富勒烯、金属富勒烯等富勒烯颗粒进行水溶化修饰，修饰后的富勒烯颗粒外部修饰了多个水溶性官能团，可列举的水溶性官能团例如羟基、羧基、巯基或氨基等亲水性基团或其组合，使富勒烯颗粒可溶于水。
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：1-50％的公开应当视为也公开了10-40％、10-50％、30-50％等范围，同时也公开了20％、30％、33.5％等点值。
术语“治疗”包括抑制、缓解或消除与所治疗的疾病、病症或失调相关的一种或多种症状或副作用。
术语“减少”、“抑制”、“减轻”或“减小”的使用是相对于对照的。本领域技术人员将容易地确定用于每个实验的适当对照。例如，将用化合物处理的受试者或细胞中的降低了的反应与未用化合物处理的受试者或细胞中的反应进行比较。
如本文所用，术语“有效量”或“治疗有效量”是指足以治疗、抑制或减轻被治疗的疾病状态的一种或多种症状或以其它方式提供期望的药理学和/或生理学作用的剂量。精确的剂量将根据多种因素而变化，如受试者依赖的变量(例如，年龄、免疫系统健康等)、疾病或病，以及所施用的治疗。有效量的效果可以相对于对照。这些对照在本领域中是已知的并且在本文中讨论，并且可以是例如在药物或药物组合施用之前或没有施用时的受试者的状况，或在药物组合的情况下，可以将组合效果与仅施用一种药物的效果进行比较。
如本文所用，术语“适用于胃肠道给药的制剂”是指药物制剂进入胃肠道，经胃肠道吸收或不经胃肠道吸收但直接在胃肠道发挥药效的剂型，其给药方法比较简单，如常用的散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、乳剂、混悬剂等，容易受胃肠道中的酸(或酶)破坏的药物一般不能简单的采用这类剂型。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
II.实施例
下面参照实施例进一步阐释本发明。对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据本申请说明书的教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述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。
实施例1：富勒烯混悬液
配方 比例％
富勒烯C60 0.1-20
羧甲纤维素钠 1.2-5
微晶纤维素 0.1-0.62
泊洛沙姆407(F127) 0.01-0.5
羟苯甲脂 0.01-0.2
羟苯丙脂 0.01-0.1
纯化水 补足至100
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备混悬液。
实施例2：富勒烯散剂
配方 比例％
富勒烯C60 33.5
预胶化淀粉 5
微晶纤维素 51
胶态二氧化硅 1.5
依地酸二钠 0.5
制成 1000g
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备散剂。
实施例3：富勒烯颗粒剂
配方 比例％
富勒烯C60 33.5
羧甲纤维素钠 3
预胶化淀粉 50
共聚维酮 5
滑石粉 2
依地酸二钠 0.5
纯化水 补足至100
制粒 1000g
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备颗粒剂。
实施例4：富勒烯硬胶囊
配方C60 比例％
富勒烯 33.5
羧甲纤维素钠 5
微晶纤维102 51
共聚维酮 5
胶态二氧化硅 1.5
低取代羟丙基纤维素 4
维生素C 0.1
空胶囊壳 1000粒
制成 1000粒
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备硬胶囊。
实施例5：富勒烯片剂
Figure BDA0004107933790000091
Figure BDA0004107933790000101
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备片剂。
实施例6：富勒烯软胶囊
配方 比例％
富勒烯C60 0.1-1
橄榄油 60-80
甘油 2-4
明胶 6-13
PEG200 0.5-5
水 12-15
制成 1000粒
制备方法：按上述配方称取各组分，按常规方法制备软胶囊。
上述实施例1-6制剂中使用的富勒烯C60，可以替换为C70、C82，或者选自C60、C70、C82或它们的衍生物中一种或多种的混合物而获得其它富勒烯制剂。
实施例7：化疗药物对消化道的损伤以及评价方法
(1)化疗药物对动物消化道的损伤
炎症性肠病造模方法：10％DNBS乙醇溶液一次性灌肠法；化疗肠炎造模方法：伊利替康腹腔注射法；组织病理切片制备方法为常规石蜡切片制备方法。
组织病理检查显示(图1)：炎性肠病模型组结肠出现黏膜溃疡、增生等病理改变，炎性病理改变限于黑色圈内，而回肠则未见病理改变。化疗肠炎模型组结肠广泛出现肠组织水肿，黏膜下层炎性细胞浸润，有微血栓和混合血栓形成，同时回肠也可见隐窝减少，肠绒毛缩短、稀疏等改变。
(2)观察指标：Meetere动物状态评分、DAI评分(体重变化、便隐血)、WBC(血细胞分析仪测试)。
表1化疗小鼠状态评分表(0-10分)
Figure BDA0004107933790000102
Figure BDA0004107933790000111
表2体重及便隐血评分表
分值 体重降低％ 大便性状 隐血或血便
0 0 正常 隐血阴性
1 1-5 软便 隐血弱阳性
2 6-10 松散便 隐血阳性
3 11-20 稀便 血便
4 >20 极稀便 严重血便
表3病理评分表
Figure BDA0004107933790000112
实施例8：富勒烯对5-氟尿嘧啶(5-FU)导致消化道损伤的治疗作用
成年Balb/c小鼠40只，12-14周，雄性，购自北京华阜康生物科技股份有限公司；实验动物饲养于中国科学院化学研究所动物房，饲养合格证号：SYXK(京)2018-0033。受试动物饲养于无菌的独立送风IVC笼中，每笼5只。垫料为60Co辐射消毒的玉米芯垫料，粒径4-6mm。饲以专门为小鼠配制的消毒饲料，自由饮用纯净水。动物实验室内温度保持在25℃左右，相对湿度保持在40-70％，每日光照12小时。
(1)动物造模方法
动物适应性饲养一周后，按体重质量随机分为5组，每组8只，实验分组见表4(其中一组设为正常组)。
表4实验分组及给药方案
Figure BDA0004107933790000113
Figure BDA0004107933790000121
注：造模第一天，腹腔注射(i.p)5-FU，记为day 1，连续注射5天。
(2)实验给药
造模前一天开始灌胃给药富勒烯(例如，将实施例5的富勒烯片剂分散于水)，记为day 0，实验第6天取材，实验期间，全程灌胃(i.g)给与富勒烯，具体而言，day 1-5，先灌胃富勒烯，间隔一段时间(例如2小时)后注射造模药物即化疗药物。
(3)实验结束
眼内眦静脉采血测定血常规后，各组8只动物处死，剖出胃及全部肠道，生理盐水冲洗后，用4％多聚甲醛固定标本24h(肠道以瑞士卷方式缠绕)。
(4)数据分析
数据用mean±SEM表示；用GraphPad Prism 5软件进行统计检验，各组间统计分析为One-way ANOVA及两两比较的Tukey’s检验，结合不同时间点的各组间统计分析为Two-way ANOVA及两两比较的Bonferroni检验。
如图2的状态评分数据分析所示，治疗组从day 4开始相较于模型组评分分值明显下降，富勒烯治疗组较模型组对化疗小鼠的毛皮状态、神态、反应灵敏度等状态具有明显改善。5-FU富勒烯治疗组(40mg/kg)较5-FU模型组有显著差异，P<0.01。由此可见，富勒烯可以显著降低氟尿嘧啶化疗小鼠大体评分，即改善了化疗小鼠的生活状态。
如图3的DAI评分数据分析所示，治疗组从day 3开始相较于模型组评分分值明显下降，富勒烯治疗组较模型组对化疗小鼠的体重变化和便隐血情况明显改善。5-FU富勒烯治疗组(40mg/kg)较5-FU模型组有显著差异，P<0.05。由此可见，富勒烯可显著降低氟尿嘧啶化疗小鼠的DAI评分，即显著改善了小鼠的便隐血情况。
如图4的富勒烯对氟尿嘧啶导致动物胃肠道黏膜炎小鼠血象的影响的分析所示，富勒烯可升高氟尿嘧啶化疗小鼠的白细胞水平。
实施例9：富勒烯对伊立替康(CTP)导致消化道损伤的治疗作用
成年Balb/c小鼠32只，6-8周，雄性，购自北京华阜康生物科技股份有限公司；实验动物饲养于中国科学院化学研究所动物房，饲养合格证号：SYXK(京)2018-0033。
受试动物饲养于无菌的独立送风IVC笼中，每笼5只。垫料为60Co辐射消毒的玉米芯垫料，粒径4-6mm。饲以专门为小鼠配制的消毒饲料，自由饮用纯净水。动物实验室内温度保持在25℃左右，相对湿度保持在40-70％，每日光照12小时。
(1)动物造模方法
动物适应性饲养一周后，按体质量随机分为4组，每组8只，实验分组见表5(其中一组设为正常组)。
表5实验分组及给药方案
Figure BDA0004107933790000131
注：造模第一天，腹腔注射CTP，记为day 1。
(2)实验给药
造模前一天开始灌胃给药富勒烯(将实施例5的富勒烯片剂分散于水)，记为day0，给药第4天取材，实验期间，全程灌胃给与富勒烯，具体而言，day 1-4，先灌胃富勒烯，间隔一段时间(例如2小时)后注射造模药物即化疗药物。
(3)实验结束
各组8只动物处死，剖出胃及全部肠道，生理盐水冲洗后，用4％多聚甲醛固定标本24h(肠道以瑞士卷方式缠绕)。
(4)数据分析
数据用mean±SEM表示；用GraphPad Prism 5软件进行统计检验，各组间统计分析为One-way ANOVA及两两比较的Tukey’s检验，结合不同时间点的各组间统计分析为Two-way ANOVA及两两比较的Bonferroni检验。
如图5的便隐血数据分析所示，富勒烯治疗组(40mg/kg)较伊立替康模型组有显著差异，P<0.05。由此可见，富勒烯可显著降低伊立替康化疗小鼠的便隐血评分，即显著改善了化疗小鼠的便隐血情况。
如图6的富勒烯对CTP导致动物胃肠道黏膜炎小鼠状态评分的影响所示，治疗组从day 2开始相较于模型组评分分值明显下降，富勒烯治疗组较模型组对化疗小鼠的毛皮状态、神态、反应灵敏度等状态具有明显改善。富勒烯治疗组(40mg/kg)较伊立替康模型组有显著差异，P<0.0001。由此可见，富勒烯可以极显著地降低伊立替康化疗小鼠Meetere大体评分，即改善了化疗小鼠的生活状态。
如图7的富勒烯对CTP导致动物胃肠道黏膜炎小鼠白细胞的影响的分析所示，富勒烯可升高伊立替康化疗小鼠的白细胞计数水平。
如图8的富勒烯对CTP导致动物胃肠道黏膜炎小鼠血小板计数的影响分析所示，富勒烯可升高伊立替康化疗小鼠的血小板计数水平。
如图9的小鼠消化道解剖图所示，伊立替康模型组小鼠均出现了严重的肠梗阻，而富勒烯治疗组中未出现动物肠梗阻现象，可见富勒烯极显著地改善了伊立替康化疗小鼠肠道功能，小鼠排便与正常小鼠无异。
如图10的小鼠结直肠组织病理图所示，伊立替康模型组的动物结直肠均出现大量炎性细胞浸润，黏膜溃疡，黏膜下层水肿严重且有大量炎性细胞浸润。富勒烯治疗组的动物结直肠与正常组动物无明显差异，未观察到病理改变。即富勒烯极显著地改善了化疗小鼠肠道黏膜结构，维持了肠道功能的稳定。
实施例10：不同富勒烯制剂对伊立替康(CTP)导致消化道损伤的治疗作用
成年Balb/c小鼠32只，6-8周，具体来源、饲养方法和饲养环境与实施例9相同。
(1)动物造模方法
动物适应性饲养一周后，按体重质量随机分为4组，每组8只，实验分组见表6。
表6实验分组及给药方案
Figure BDA0004107933790000141
注：造模第一天，腹腔注射(i.p)CPT，记为day 1。
(2)实验给药
造模前一天开始灌胃给药富勒烯(将实施例5的富勒烯片剂分散于水)，记为day0，实验第5天取材，实验期间，全程灌胃(i.g)给与实验组富勒烯制剂，具体而言，先灌胃富勒烯，间隔一段时间(例如2小时)后注射造模药物即化疗药物。
(3)实验结束
各组8只动物处死，剖出胃及全部肠道，生理盐水冲洗后，用4％多聚甲醛固定标本24h(肠道以瑞士卷方式缠绕)。
如图11的小鼠消化道解剖图所示，富勒烯预防性治疗后经CTP诱导的动物未出现大肠梗阻，而模型组大部分动物则出现了严重的肠梗阻。经对比富勒烯的混悬液、胶囊剂等剂型的药效与富勒烯的片剂药效类似。
实施例11：富勒烯对肿瘤患者化疗导致消化道损伤的治疗作用
志愿者病例1(复发性结肠癌行根治性切除)术后行贝伐珠单抗+CELOX方案化疗，出现贫血，血小板减少及结肠炎症状。
志愿者病例2(结肠癌肝转移)术后，进行伊立替康+FOLFOX4方案化疗。
表7富勒烯对肿瘤患者化疗导致消化道损伤的治疗作用
Figure BDA0004107933790000151
从表3的结果可见，富勒烯可帮助升高癌症化疗病例1的血小板水平。有效治疗病例2由于化疗引起消化道损伤，而导致的腹泻。
实施例12：富勒烯材料抗氧化能力测试
将富勒烯C60和C70分别配置成浓度为10、20ppm的溶液，首先用两种富勒烯材料孵育HaCat细胞3h，之后将原培养基吸弃，再用1mM双氧水孵育细胞3h。最后用CCK-8检测细胞活性。
实验分组：正常组，不孵育富勒烯材料，不孵育双氧水；模型组：不孵育富勒烯材料，双氧水孵育；实验组：先富勒烯材料孵育，后双氧水孵育。
实验结果：富勒烯C60和C70提前孵育的实验组，相比于模型组，在双氧水刺激后，细胞活性显著增加(图12)。
对比例1：富勒烯与常规药物对肿瘤患者化疗损伤的治疗作用
志愿者病例3(性别：女，年龄：52岁，所患疾病：肺腺癌)化疗后，分别服用常规升白+升血小板化疗辅助药、服用富勒烯(实施例5的富勒烯片剂)，5天后化验血常规，从其治疗结果可以看出，服用富勒烯的情况与常规升白+升血小板化疗辅助药相比，显著提高白细胞数量、血小板数量。
志愿者病例4(性别：男，年龄：54岁，所患疾病：肺癌)化疗后，分别服用常规升白+升血小板化疗辅助药、服用富勒烯(实施例5的富勒烯片剂)，5天后化验血常规，从其治疗结果可以看出，服用富勒烯的情况与常规升白+升血小板化疗辅助药相比，显著提高白细胞数量、血红蛋白血小板数量。
将上述病例的结果分别示于以下表8、表9中。
表8富勒烯对病例3的血液细胞的影响
Figure BDA0004107933790000161
注：常规升白的药物为人粒细胞刺激因子。
表9富勒烯对病例4的血液细胞的影响
Figure BDA0004107933790000162
注：常规辅助药和富勒烯制剂的服用时间分别为检测前5天。
应予说明，在以上实施例和对比例中，仅示例性地示出富勒烯片剂的实验数据，但是本发明富勒烯其他剂型(例如，富勒烯混悬液、富勒烯散剂、富勒烯颗粒剂、富勒烯硬胶囊、富勒烯软胶囊)亦可获得相同的药效。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.富勒烯材料在制备预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物中的应用，其特征在于，所述药物为适用于经胃肠道给药的制剂，所述富勒烯材料中的富勒烯包括原型富勒烯、富勒烯的衍生物中的一种或多种，所述原型富勒烯包括空心富勒烯、金属富勒烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述富勒烯材料为非水溶性富勒烯；
优选地，所述非水溶性富勒烯选自非水溶性空心富勒烯、非水溶性金属富勒烯中的一种或多种；
更优选地，所述非水溶性富勒烯选自C60、C70、C82及它们的衍生物中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述非水溶性空心富勒烯为一种或多种通式为C2m的由碳原子组成的笼状结构，30≤m≤60；优选地，30≤m≤45；更优选地，m为30、35或41；
所述非水溶性金属富勒烯包括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，30≤n≤60，0≤x≤3；优选地，所述金属富勒烯为内嵌有Gd、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La以及镧系金属(Ce～Lu)和部分锕系金属(Th～Am)的C60、C70、C82或它们的组合；优选地，所述金属富勒烯为Gd@C82。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其特征在于，所述化疗药物选自能引起消化道损伤的化疗药物；
优选地，所述化疗药物选自微管蛋白活性抑制剂、二氢叶酸还原酶抑制剂、铂类配合物、DNA拓扑异构酶抑制剂和尿嘧啶衍生物中的一种或多种；
优选地，所述DNA拓扑异构酶抑制剂包括喜树碱、羟基喜树碱、伊立替康和拓扑替康中的一种或多种；
优选地，所述尿嘧啶衍生物包括5-氟尿嘧啶、双呋氟尿嘧啶、去氧氟尿苷和卡莫氟中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的应用，其特征在于，所述预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤包括化疗药物引起的胃损伤或疾病、化疗药物引起的肠道损伤或疾病；
优选地，所述消化道损伤包括消化道炎症性疾病、胃肠道缺血性损伤、肠梗阻、腹泻、便秘、便隐血；
优选地，所述消化道疾病选自消化道黏膜炎。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的应用，其特征在于，所述适用于经胃肠道给药的制剂包含所述富勒烯材料和药学上可接受的载体；
优选地，所述适用于经胃肠道给药的制剂选自片剂、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、胶囊剂或无菌包装粉针剂中的一种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯制剂包含0.1-50％重量百分比的所述富勒烯材料以及辅料；
优选地，所述辅料为惰性辅料，更优选为惰性赋形剂；
优选地，所述辅料选自羧甲纤维素钠、微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素、西黄蓍胶、黄原胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、淀粉浆、预胶化淀粉、滑石粉、共聚维酮、泊洛沙姆、甘油、明胶、橄榄油、丙二醇、山梨酸钾、依地酸二钠、维生素C、羟苯甲酯、羟苯乙酯、羟苯丙酯、苯氧乙醇、单辛酸甘油酯、硫柳汞、胶态二氧化硅、聚乙二醇中的一种或几种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的应用，其特征在于，所述预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的药物发挥作用的途径包括促进细胞增殖、升高白细胞水平、升高血小板水平、保护消化道黏膜、减少肠系血管收缩、避免胃肠道缺血性损伤途径中的一种或几种。
9.一种用于预防和/或治疗化疗药物引起的消化道损伤的保护剂，其特征在于，所述保护剂为适用于经胃肠道给药的制剂，所述保护剂包含0.1-50％重量百分比的富勒烯材料以及辅料。
10.根据权利要求9所述的保护剂，其特征在于，所述保护剂发挥作用的途径包括促进细胞增殖、升高白细胞水平、升高血小板水平、保护消化道黏膜、减少肠系血管收缩、避免胃肠道缺血性损伤途径中的一种或几种。
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