CN118141916A

CN118141916A - 一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂及其用途

Info

Publication number: CN118141916A
Application number: CN202410213291.6A
Authority: CN
Inventors: 赵亚楠; 刘天军; 陈成; 赵俊博
Original assignee: Shenzhen Zhizhen Medical Instrument Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhizhen Medical Instrument Co ltd
Filing date: 2024-02-27
Publication date: 2024-06-07

Abstract

一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，所述光敏药物制剂包括:感光剂、季铵盐和改性L‑精氨酸。本发明制备的光敏剂对大肠杆菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌的杀灭效率高，稳定性高，对革兰氏阴性菌的杀灭效果尤为突出；使用本发明制备的光敏剂治疗痤疮时，能短时间减轻痤疮症状，消除痒感，并且40%的患者能在短时间的治疗痊愈，且稳定性强，也不会因多次使用对皮肤造成损伤。

Description

一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂及其用途

技术领域

本发明涉及生物医药领域，尤其涉及一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂及其用途。

背景技术

光动力抗菌化学疗法(Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy，PACT)的原理是无毒副作用的光敏剂先特异性的聚集在细菌体内，然后用适当波长的可见光照射细菌，激活细菌体内的光敏剂以产生对细菌具有毒性的活性氧(ROS)，达到灭活细菌的目的。近年来，其临床适应证已从恶性肿瘤扩展到越来越多的良性疾病。PACT被认为是一种能有效灭活多种微生物的方法，对于耐药菌及细菌形成的生物膜均有很好的灭菌效果。因其具有靶向性强、毒副作用低、抗菌谱广、起效快、可重复治疗和无耐药的特点，目前已在浅表局限性感染的治疗中被广泛应用。体外和体内的研究表明，PACT具有抗感染特性和促进伤口愈合的作用。

折叠第一代光敏剂是血卟啉衍生物、二血卟啉醚和Por-fimersodium。已获多国政府的药监部门批准应用于临床。多为混合制剂，在体内的滞留时间长，避光时间需4周以上，其最长激发波长在630nm，此波长穿透的组织深度有限(0.5cm以下)，限制了光动力技术在医学上的应用。

第二代光敏剂是5-氨基酮戊酸、间-四羟基苯基二氢卟酚、初卟啉锡、亚甲基兰和亚甲苯兰、苯卟啉衍生物以及lutelium texaphyrins、苯并卟啉衍生物单酸、酞青类、得克萨卟啉、N-天门冬酰基二氢卟酚、金丝桃素和血卟啉单甲醚。第二代光敏剂部分地克服了第一代光敏剂的缺点，更加符合理想光敏剂的特点，表现为光敏期短，作用的光波波长较大，因而增加了作用的深度，产生的单态氧也较多，对病灶部位和靶向组织更有选择性。

5－氨基酮戊酸(5－Aminolevulinicacid，5－ALA)是亲水性的小分子化合物，是生物体内源性化学物质，是动物血红素和植物叶绿素生物合成的前体物质。5－ALA作为第二代光敏剂，是一种优良的光动力治疗(PhotodynamicsTherapy，PDT)药物。在正常情况下，机体通过细胞内血红素的含量反馈抑制5－ALA的合成，所以体内没有过量的5－ALA蓄积。但当外源性的5－ALA进入体内后，正常的代谢平衡被打破，5－ALA被代谢旺盛的细胞或其他恶性细胞选择性吸收，在细胞内转化为原卟啉IX(ProtoporphyrinIX，PpIX)，其中的原卟啉IX即为光敏剂，经过特定波长的光照射后即发生光动力反应，产生活性氧如单线态氧或其他自由基引起细胞膜、线粒体和核酸的损伤，使细胞或其他增生活跃的细胞坏死、凋亡，从而起到治疗疾病的作用。

作为第二代光敏剂，5－ALA是一种内源性的光动力治疗药物，由于具有不良反应小、疗效确切等优点，已广泛应用于肿瘤、癌前病变及一些非肿瘤性皮肤疾病的治疗，在某些增生性疾病、病毒性疾病和炎症性疾病的治疗及美容等方面也有较多应用报道。然而，5－ALA进行的光动力疗法的·622·《生物医学工程学进展》2015年第36卷第4期综合述评临床发展和荧光检测肿瘤组织以及局部用药治疗皮肤病等技术却由于5－ALA生物利用率有限而受到了阻碍。而且由于5－ALA稳定性差，皮肤渗透性较低，很难达到皮肤组织的靶部位，从而进一步限制了它的应用。本文主要从提高稳定性，增加脂溶性和增强靶向性等角度综述了5－ALA新剂型的研究进展

5－氨基酮戊酸作为第二代光敏剂用于光动力治疗，尤其在肿瘤诊治和皮肤科疾病领域应用广泛。5－氨基酮戊酸可以口服给药，注射给药，以及皮肤局部给药，但是由于5－氨基酮戊酸易溶于水，在皮肤局部给药时皮肤吸收差，而在固体制剂、凝胶剂等剂型使用过程中作用时效短。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂及其用途。

一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂包括:感光剂、季铵盐和改性 L-精氨酸。

进一步的，感光剂为改性5-氨基酮戊酸。

进一步的，改性5-氨基酮戊酸的改性原料为5-氨基酮戊酸、淀粉、n,n-二甲基甲酰胺。

进一步的，改性5-氨基酮戊酸的制备步骤如下：

S1:称取10-20份5-氨基酮戊酸、0.1-0.3份淀粉和0.1-0.5份n,n-二甲基甲酰胺；

S2:将5-氨基酮戊酸投入盛有水的反应釜中，将5-氨基酮戊酸充分溶解后倒入n,n-二甲基甲酰胺，设定反应条件，得到试剂1；

S3:将淀粉投入至试剂1中，设定反应条件，得到改性5-氨基酮戊酸溶液，再将改性5-氨基酮戊酸进行萃取提纯后得到改性5-氨基酮戊酸。

进一步的，改性 L-精氨酸的制备原料包括 L-精氨酸、壳聚糖、缩合剂、偶联剂。

进一步的，改性 L-精氨酸的制备步骤如下：

S1:称取1-5份壳聚糖与10-30份 L-精氨酸、0.1-0.5份缩合剂EDC、0.1-0.5份偶联剂NHS；

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

S3:再投入缩合剂 EDC 与偶联剂 NHS；盐酸调节 pH 为 5.5，30 ℃下反应 12h。

S4：反应结束后， NaOH 溶液将体系 pH调至7-9，待产物充分析出后，装入透析袋中透析，最后在质量分数为 18%的PEG 溶液中浓缩 24 h，取出产物冷冻干燥，得到最终产物改性 L-精氨酸。

进一步的，所述光敏药物制剂用于杀灭革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、真菌及寄生性原生生物等致病微生物。

进一步的，季铵盐包括苯扎溴铵、苯扎氯铵、双长链季铵盐、壳聚糖季铵盐或复合型季铵盐的一种或几种。

进一步的，季铵盐类浓度为0.0Ol% -2%。

一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂的用途，其特征在于，目标处理区域是口腔、鼻腔、妇女阴道、宫颈、足部、皮肤粘膜表面等。

本发明的有益效果为：本发明制备的光敏剂对大肠杆菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌的杀灭效率高，稳定性高，对革兰氏阴性菌的杀灭效果尤为突出；使用本发明制备的光敏剂治疗痤疮时，能短时间减轻痤疮症状，消除痒感，并且40%的患者能在短时间的治疗痊愈，且稳定性强，也不会因多次使用对皮肤造成损伤。

具体实施方式

为清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1：

第一步，改性5-氨基酮戊酸的制备：

S1:称取10份5-氨基酮戊酸、0.1份淀粉和0.1份n,n-二甲基甲酰胺；

S2:将5-氨基酮戊酸投入盛有水的反应釜中，将5-氨基酮戊酸充分溶解后倒入n,n-二甲基甲酰胺，设定条件，得到试剂1；

S3:将淀粉投入至试剂1中，温度为60℃，反应1h，得到改性5-氨基酮戊酸溶液，再将改性5-氨基酮戊酸进行萃取提纯后得到改性5-氨基酮戊酸。

第二步，改性 L-精氨酸的制备：

S1:称取1份壳聚糖与10份 L-精氨酸、0.1份缩合剂EDC、0.1份偶联剂，

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

S3:再投入缩合剂 EDC 与偶联剂 NHS；调节 pH 为 5.5（盐酸调节），反应釜的温度为30℃，反应12h;

S4：反应结束后，用NaOH 溶液将体系 pH调至7，待产物充分析出后，装入透析袋中透析，最后在质量分数为 18%的PEG 溶液中浓缩 24 h，取出产物冷冻干燥，得到最终产物改性 L-精氨酸。

第三步，光敏药物的制备：

使用季氨盐、第一步和第二步制备的改性5-氨基酮戊酸以及改性 L-精氨酸利用适合药学可接受的载体制备光敏药剂凝胶，其中感光剂质量分数为10%、苯扎溴铵质量分数0.001%、改性 L-精氨酸质量分数为5%和适合药学可接受的载体质量分数为73%。

实施例2：

第一步，改性5-氨基酮戊酸的制备：

S1:称取20份5-氨基酮戊酸、0.3份淀粉和0.5份n,n-二甲基甲酰胺；

S3:将淀粉投入至试剂1中，温度为120℃，反应5h，得到改性5-氨基酮戊酸溶液，再将改性5-氨基酮戊酸进行萃取提纯后得到改性5-氨基酮戊酸。

第二步，改性 L-精氨酸的制备：

S1:称取5份壳聚糖与30份 L-精氨酸、0.5份缩合剂EDC、0.5份偶联剂，

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

S4：反应结束后，用NaOH 溶液将体系 pH调至9，待产物充分析出后，装入透析袋中透析，最后在质量分数为 18%的PEG 溶液中浓缩 24 h，取出产物冷冻干燥，得到最终产物改性 L-精氨酸。

第三步，光敏药物的制备：

使用季氨盐、第一步和第二步制备的改性5-氨基酮戊酸以及改性 L-精氨酸利用适合药学可接受的载体制备光敏药剂凝胶，其中感光剂质量分数为10%、壳聚糖季铵盐质量分数2%、改性 L-精氨酸质量分数为5%和适合药学可接受的载体质量分数为73%。

实施例3：

第一步，改性5-氨基酮戊酸的制备：

S1:称取17份5-氨基酮戊酸、0.2份淀粉和0.3份n,n-二甲基甲酰胺；

S3:将淀粉投入至试剂1中，温度为8℃，反应2h，得到改性5-氨基酮戊酸溶液，再将改性5-氨基酮戊酸进行萃取提纯后得到改性5-氨基酮戊酸。

第二步，改性 L-精氨酸的制备：

S1:称取3份壳聚糖与15份 L-精氨酸、0.3份缩合剂EDC、0.3份偶联剂，

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

S4：反应结束后，用NaOH 溶液将体系 pH调至8，待产物充分析出后，装入透析袋中透析，最后在质量分数为 18%的PEG 溶液中浓缩 24 h，取出产物冷冻干燥，得到最终产物改性 L-精氨酸。

第三步，光敏药物的制备：

使用季氨盐、第一步和第二步制备的改性5-氨基酮戊酸以及改性 L-精氨酸利用适合药学可接受的载体制备光敏药剂凝胶，其中感光剂质量分数为10%、苯扎氯铵质量分数0.1%、改性 L-精氨酸质量分数为5%和适合药学可接受的载体质量分数为73%。

对比例1：

第一步，改性 L-精氨酸的制备：

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

感光剂为5-氨基酮戊酸。

第三步，光敏药物的制备：

使用季氨盐、5-氨基酮戊酸、第一步制备的改性 L-精氨酸利用适合药学可接受的载体制备光敏药剂凝胶，其中感光剂质量分数为10%、季铵盐（苯扎溴铵、苯扎氯铵、双长链季铵盐、壳聚糖季铵盐或复合型季铵盐）质量分数0.1%、改性 L-精氨酸质量分数为5%和适合药学可接受的载体质量分数为73%。

对比例2：

第一步，改性5-氨基酮戊酸的制备：

第二步，光敏药物的制备：

使用季氨盐、第一步和第二步制备的改性5-氨基酮戊酸以及改性 L-精氨酸利用适合药学可接受的载体制备光敏药剂凝胶，其中感光剂质量分数为10%、双长链季铵盐质量分数0.5%、L-精氨酸质量分数为5%和适合药学可接受的载体质量分数为73%。

实验分两种测试：

①分别对接种有大肠杆菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和酵母菌的营养琼脂培养基一次给与光敏药物制剂，再进行光照处理10min，统计处理后各营养培养基的菌落数杀灭比例，考察实施例1-3和对比例1-2光敏药物凝胶剂的杀菌效果。

②找30名志愿者有痤疮并且痒的患者，每5人一组，将实施例1-3和对比例1-2制备的光敏剂分别涂抹在5处痤疮，再进行光照处理10min，记录病情发展。

表1 检测结果（实验①）

表2 检测结果（实验②）

实验①实施例1-3的测试结果来看，本专利制备的光敏剂对革兰氏阴性菌的杀灭效果更好，对大肠杆菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌的杀灭效率均在90%以上。而对比例1-2制备的光敏剂比实施例1-3的杀灭效率低10%-20%。

实验②从实施例1-3看出，使用本发明制备的感光剂所有的人在10min钟后均不再痒，并且75-100%的人在使用10天后痤疮减轻且患处不再痒，并且实施例3有40%的人在使用10天后痊愈。另，每组自愿者的5个患处的效果相同，性能稳定，在使用过程中也未造成皮肤损伤。

实验②实施例1-3和对比例1-2对比看出，对比例1-2效果查，且每组志愿者的患处效果不同，而且均有1个志愿者在使用对比例1-2制备的光敏剂后出现1处损伤。

本发明制备的光敏剂对大肠杆菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌的杀灭效率高，稳定性高，对革兰氏阴性菌的杀灭效果尤为突出；使用本发明制备的光敏剂治疗痤疮时，能短时间减轻痤疮症状，消除痒感，并且40%的患者能在短时间的治疗痊愈，且稳定性强，也不会因多次使用对皮肤造成损伤。

Claims

1.一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于，所述光敏药物制剂包括:感光剂、季铵盐和改性 L-精氨酸。

2.根据权利要求1所述的一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于，所述感光剂为改性5-氨基酮戊酸。

3.根据权利要求1所述的一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于，所述改性5-氨基酮戊酸的改性原料为5-氨基酮戊酸、淀粉、n,n-二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求3所述的一种光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于，所述改性5-氨基酮戊酸的制备步骤如下：

5.根据权利要求3所述的一种光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于,所述改性 L-精氨酸的制备原料包括 L-精氨酸、壳聚糖、缩合剂、偶联剂。

6.根据权利要求3所述的一种光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于，所述改性 L-精氨酸的制备步骤如下：

S1:称取1-5份壳聚糖与10-30份 L-精氨酸、0.1-0.5份缩合剂EDC、0.1-0.5份偶联剂；

S2:将壳聚糖和L-精氨酸投入至反应釜中，用蒸馏水溶解；

S3:再投入缩合剂 EDC 与偶联剂 NHS；调节 pH 为 5.5，设定反应条件

S4：反应结束后，将体系 pH调至7-9，待产物充分析出后，装入透析袋中透析，最后在PEG 溶液中浓缩 24 h，取出产物冷冻干燥，得到最终产物改性 L-精氨酸。

7.根据权利要求1所述的一种光动力杀菌的光敏药物制剂,其特征在于，所述光敏药物制剂用于杀灭革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、真菌及寄生性原生生物等致病微生物。

8.根据权利要求1中所述的一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于:所述季铵盐包括苯扎溴铵、苯扎氯铵、双长链季铵盐、壳聚糖季铵盐或复合型季铵盐的一种或几种。

9.根据权利要求1中所述的一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂，其特征在于:所述季铵盐类浓度为0.0Ol% -2 %。

10.一种用于光动力杀菌的光敏药物制剂的用途，其特征在于，目标处理区域是口腔、鼻腔、妇女阴道、宫颈、足部、皮肤粘膜表面等。