[go: up one dir, main page]

CN119236108B - 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途 - Google Patents

一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途

Info

Publication number
CN119236108B
CN119236108B CN202411393353.2A CN202411393353A CN119236108B CN 119236108 B CN119236108 B CN 119236108B CN 202411393353 A CN202411393353 A CN 202411393353A CN 119236108 B CN119236108 B CN 119236108B
Authority
CN
China
Prior art keywords
homocysteine
responsive
scavenging
cystamine
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202411393353.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN119236108A (zh
Inventor
王�华
张贵阳
庄加路
王刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Medical University
Original Assignee
Anhui Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Medical University filed Critical Anhui Medical University
Priority to CN202411393353.2A priority Critical patent/CN119236108B/zh
Publication of CN119236108A publication Critical patent/CN119236108A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN119236108B publication Critical patent/CN119236108B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6949Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/13Amines
    • A61K31/132Amines having two or more amino groups, e.g. spermidine, putrescine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/13Amines
    • A61K31/145Amines having sulfur, e.g. thiurams (>N—C(S)—S—C(S)—N< and >N—C(S)—S—S—C(S)—N<), Sulfinylamines (—N=SO), Sulfonylamines (—N=SO2)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/18Antipsychotics, i.e. neuroleptics; Drugs for mania or schizophrenia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/24Antidepressants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一系列同型半胱氨酸响应性清除体系,其由含有胱胺和/或硒代胱胺的物质与多醛基单体通过席夫碱反应得到。本发明的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系具有高稳定性,且在水溶液中可均匀、稳定地分散,并且能特异性地清除抑郁症患者中高表达的同型半胱氨酸,实现快速稳定的血液危险因素清除。本发明展现了快速、高效且特异的同型半胱氨酸清除效果,同时保持了优良的生物安全性,这对保障患者治疗过程中的安全至关重要。因此,该COFs基同型半胱氨酸响应性清除体系有望成为治疗抑郁症等同型半胱氨酸相关疾病的新型高效治疗手段,为相关领域的研究和临床实践带来革命性的变革。

Description

一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及新材料技术和生物医学医药技术领域,具体涉及一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途。
背景技术
共价有机框架材料(Covalent Organic Frameworks, COFs)作为一种完全由有机结构单元构成的多孔材料,因其独特的孔道结构、较大的比表面积、低密度、高稳定性以及易于调控的功能等显著优势,在材料科学和化学领域受到了广泛的关注,并被美国化学会列为化学领域的热门研究方向之一。自2005年美国加州大学伯克利分校的Omar M. Yaghi课题组首次报道了COF-1以来,COFs材料的制备及应用研究便进入了高速发展阶段,成为了一个备受瞩目的研究热点
由于COFs是由有机原料构建而成的,因此它们具有一系列独特的特点。首先,COFs具有独特的设计性,这是其与其他多孔材料最显著的区别之一。通过不同砌块之间的组合,可以得到具有预期结构的材料,这为COFs的定制化和功能化提供了无限可能。研究人员可以根据实际需求,设计并合成出具有特定结构和功能的COFs材料,以满足不同领域的应用需求。其次,COFs具有化学独特性。通过热力学控制的可逆共价键连接,可以得到具有晶型结构的材料。这种晶型结构使得COFs在结构和性质上与其他多孔材料有着显著的区别,赋予了它们独特的物理和化学性质。此外,COFs还具有规整的孔道结构、结构的多样性以及易于功能化等特点。这些特点使得COFs在气体吸附和分离、催化、光电子学等领域具有广泛的应用前景
抑郁症已经是全世界范围内的一种常见病,社会挫败是抑郁症的主要病因之一,随着人们生活节奏的加快、社会压力的增加,社会挫败引起焦虑、抑郁等精神疾病逐渐增多。社会挫败应激(Social Defeat Stress)是一种基于物种间的从属关系的社会压力方式,它使受挫败的个体产生情感和精神压力,从而引发社交逃避、情绪低落、焦躁、快感缺失、认知功能降低等一系列疾病。社会挫败应激的发生往往伴随着酒精和药物的滥用,严重影响患者工作与生活质量,给家庭及社会带来沉重的负担
同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)是一种含硫氨基酸,为蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中产生的重要中间产物,当其检测值大于或等于10微摩尔/升时,临床上称之为“高同型半胱氨酸血症”(高Hcy)。血浆同型半胱氨酸水平与抑郁症严重程度密切相关,不仅是诊断抑郁症的主要临床指标,也是心肌梗死和脑卒中的重要危险因素。同型半胱氨酸可通过抑制BDNF表达调加重老年小鼠社交孤立诱发的抑郁样行为,在硝酸甘油诱发的大鼠偏头痛模型中提高皮质兴奋性并加剧机械性痛觉过敏和焦虑,也可以加剧 Aβ 诱导的 cECDR4/5 介导的脑内皮细胞凋亡、血脑屏障功能障碍和血管生成缺陷。叶酸是当前治疗同型半胱氨酸血症的的主要临床药物,然而叶酸在体内半衰期短,易受皮肤紫外线光解,并且长期服用会影响锌离子吸收。因此,开发更高效、稳定的治疗体系对改善同型半胱氨酸血症及其并发症至关重要。
胱胺是(Cystamine)由二硫桥组成的直链脂肪族二胺,由两个半胱胺残基氧化生成,与组织中的辅酶A代谢密切相关。在体内胱胺除了迅速转化为神经活性物质半胱胺外,还可以代谢为半胱氨酸、亚牛磺酸和牛磺酸等内源性细胞成分。胱胺/半胱胺不仅可拯救多巴胺能系统,诱导多巴胺能细胞的神经突树枝,在帕金森病动物模型中显示出神经恢复特性,也可促进小鼠中风模型大脑中脑源性神经营养因子 (BDNF) 水平和 TrkB 磷酸化,通过BDNF/TrkB 途径增强神经元祖细胞增殖、神经元存活和可塑性。在重度抑郁小鼠模型中,胱胺/半胱胺可提高大脑和外周中枢脑源性神经营养因子 (BDNF) 水平。硒代胱胺(Selenocystamine)是胱胺的硒取代物,硒通常无法形成π键,其外层价电子比硫的外层价电子更松散,因而相较于硫,硒是一种更强的亲核试剂,与活性氧反应的速度更快。硒代胱胺不仅具有谷胱甘肽过氧化物酶样活性,也可以产生一氧化氮气体作为冠状动脉支架上的特殊涂层,降低血管梗塞风险。因此,通过胱胺/硒代胱胺构建新型生物材料治疗体系,有望实现神经保护治疗新策略。
发明内容
本发明的目的在于提供一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途,所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系是一种基于胱胺和/或硒代胱胺的COFs材料,可将其进一步应用于同型半胱氨酸响应性清除。本发明基于胱胺/硒代胱胺对同型半胱氨酸的刺激响应性,以多种含醛基聚集诱导发光/非聚集诱导发光集团为骨架,构筑一系列新型刺激响应性共价有机框架材料,通过协同血液循环同型半胱氨酸的特异清除和脑神经元的高效保护,最终实现基于共价有机框架材料的社会挫败应激及其焦虑易抑郁样行为的全新治疗策略。具体的,本发明采用下述技术方案:
其一,本发明的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系,其为主要由含胱胺和/或硒代胱胺的物质与多醛基单体通过席夫碱反应得到的COFs材料,其中,所述多醛基单体含3个以上醛基且以苯环为骨架。
其二,本发明还提供了所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系的制备方法,其是将含胱胺和/或硒代胱胺的物质与多醛基单体在温度100℃~160℃下,采用溶剂热法反应2~7天;优选在120-140℃反应3天。
上述所述的制备方法中,优选的,所述多醛基单体与含胱胺和/或硒代胱胺的物质的摩尔比为1:1~1:5优选为1:2。
上述所述的制备方法中,优选的,所述含胱胺和/或硒代胱胺的物质包括胱胺或其盐或其同系物、硒代胱胺或其盐或其同系物中的至少一种。其中,胱胺的盐优选其二盐酸盐,硒代胱胺的盐优选其二盐酸盐。胱胺的同系物是指含有胱胺结构的物质,硒代胱胺的同系物是指含有硒代胱胺结构的物质。所述多醛基单体为COFs制备所通用的醛基单体,优选含3个以上醛基且以苯环为骨架更优选3-6个醛基最优选3-4个醛基,包括但不限于1,2,4,5-苯四醛(1T1)、3,3',5,5'-四醛基联苯(1T2)、1,1':4',1''-三联苯]-3,3'',5,5''-四甲醛(1T3)、1,1':4',1”:4”,1”'-四苯基季铵盐]-3,3',5,5'-四乙醛(1T4)、均苯三甲醛(3T1)、1.3,5-三(对甲酰基苯基)苯(3T2)、1,3,5-三(4'-醛基[1,1'-联苯]-4-基)苯(3T3)、四醛基四苯乙烯(4T1)、四-(4-醛基-(1,1-联苯))乙烯(4T2)、1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘(4Tp)中的至少一种。
上述所述COFs材料的制备方法中,优选的,所述溶剂包括但不限于均三甲苯、1,4-二氧六环、正丁醇、邻二氯苯、乙晴、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮中的至少一种,优选均三甲苯和1,4-二氧六环,体积比为1:10-10:1优选1:3-3:1。另外,本发明所得一系列同型半胱氨酸响应性清除体系的X线衍射图谱2Theta(2θ)角1~20°范围的主峰值在12°之前。
其三,本发明所得到的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系可以与同型半胱氨酸响应结合而应用。进一步的,所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系可以用于特异性清除液体环境中的同型半胱氨酸,而对其类似物半胱氨酸无明显清除,所述液体环境包括血浆、血液、体液。尤其可以高效特异地清除血液中的同型半胱氨酸。
进一步的,所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系可以在制备用于预防或改善或治疗高同型半胱氨酸血症的药物中应用。
进一步的,所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系可以在制备用于预防或改善或治疗心脑血管疾病、精神心理疾病的药物中应用。更进一步的,所述用于治疗精神心理疾病的药物为抗抑郁药物。
另外,所述一系列同型半胱氨酸响应性清除体系也可在动物活体中具有改善动物焦虑抑郁样行为作用的效果的同时,也具有提升血液硫化氢含量的作用。本发明所述的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系在生物医学领域的使用方法包括静脉注射、滴鼻等。
本发明获得了一种创新的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系,该体系巧妙地结合了特定化学结构与生物响应性机制,为抑郁症患者治疗为代表的中针对高同型半胱氨酸水平的干预提供了新的策略。具体的,本发明具有如下技术特点:
1. 体系结构与组成
骨架基团:本发明采用了一类含有醛基的化合物作为骨架基团,这些基团包括但不限于聚集诱导发光(AIE)和非聚集诱导发光集团。聚集诱导发光集团在特定条件下(如聚集态)能显著增强发光性能,有助于体内外监测和追踪;而非聚集诱导发光集团则可能在其他方面(如溶解性、稳定性)表现出优势。
同型半胱氨酸响应基团:该体系的核心在于利用胱胺二盐酸盐和硒代胱胺二盐酸盐中的二硫键(S-S)或二硒键(Se-Se)作为响应基团。这些键在生理条件下稳定,但能与同型半胱氨酸发生特异性反应,从而实现对同型半胱氨酸的清除。特别是,硒代胱胺中的二硒键可能比二硫键具有更高的反应活性和选择性,适用于更高效的同型半胱氨酸清除。
2. 制备方法
制备过程主要涉及醛基骨架基团与胱胺二盐酸盐或硒代胱胺二盐酸盐之间的席夫碱化学反应,形成稳定的共价键连接。这一步骤确保了清除体系的高稳定性和在水溶液中的均匀分散性,为后续的生物应用奠定了基础。
3. 用途与优势
特异性清除同型半胱氨酸:抑郁症患者常伴有高同型半胱氨酸水平,而高同型半胱氨酸是多种心血管疾病的危险因素。本发明的清除体系能够特异性地识别并清除血液中的心血管疾病及抑郁症高危因素Hcy。
快速稳定:体系中的响应基团能够快速响应同型半胱氨酸的存在,并发生化学反应,从而实现快速清除。同时,体系的稳定性保证了在复杂生物环境中的长效作用。
生物相容性与监测:部分骨架基团具有AIE特性,使得体系在生物体内或体外实验中易于追踪和监测,有助于评估清除效果和调整治疗方案。
潜在临床应用:基于以上优势,本发明的同型半胱氨酸响应性清除体系有望成为高同型半胱氨酸血症。辅助治疗手段,为改善患者预后提供新的可能性。
基于上述所述,本发明的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系不仅在设计上具有创新性,而且在生物学应用上展现出巨大的潜力,为相关疾病的治疗提供了新的思路和方法。
本发明的一系列同型半胱氨酸响应性清除体系,该体系特异性可以清除血液/血清样本中的有害成分同型半胱氨酸,并在抑郁症等同型半胱氨酸升高的疾病中发挥治疗作用。本发明提供的同型半胱氨酸响应性清除体系的制备方法,该方法可以合成一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系,并在高同型半胱氨酸血症和抑郁症动物模型中发挥治疗作用。本发明所述的同型半胱氨酸响应性清除体系的制备是基于席夫碱反应,通过溶剂热法合成的,其合成原料为表1所示的含有醛基的骨架基团和胱胺二盐酸盐或硒代胱胺二盐酸盐。其同型半胱氨酸清除基团为胱胺二盐酸盐/硒代胱胺二盐酸盐中含有的二硫键/二硒键,且部分含有醛基的骨架基团具有聚集诱导发光特性(4T1、4T2和4Tp)。表1 是一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系中含醛基骨架原料的简称、CAS号、中文全称和英文全称。
表1
本发明的有益效果在于:
本申请所创新提出的一系列基于共价有机框架(COFs)的同型半胱氨酸响应性清除体系(表2),展现出了优秀的生物医学应用潜力。这些体系不仅在体外实验中,于人体血液样本中表现出了对同型半胱氨酸(Hcy)的高灵敏度与特异性清除能力,更是在小鼠模型这一更为接近真实生理环境的体系中,验证了其针对抑郁症等因Hcy水平升高而发病的动物模型的有效干预作用。具体而言,该体系能够显著降低小鼠体内的Hcy水平,进而改善其焦虑、抑郁行为及应激反应,为理解并治疗这些疾病提供了新的视角。表2是一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系的原料描述和产物简称。
表2
尤为值得强调的是,本申请所述的一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系清除体系,首创了直接针对血液中高浓度同型半胱氨酸这一潜在危险因素的清除性治疗策略,这在生物医学领域具有重要意义。其治疗有效性不仅在细胞或分子层面的体外实验中得到了充分验证,更在复杂的生物体内环境中(如小鼠模型)展现了实际的治疗效果,进一步证实了其应用的广泛性和可靠性。
此外,该体系在设计上充分考虑了成本效益与制备便捷性,确保了其在大规模应用中的可行性。更为重要的是,该体系展现了快速、高效且特异的同型半胱氨酸清除效果,体外仅需2小时即可高效清除Hcy,同时保持了优良的生物安全性,这对保障患者治疗过程中的安全至关重要。因此,该COFs基同型半胱氨酸响应性清除体系有望成为治疗抑郁症等同型半胱氨酸相关疾病的新型高效治疗手段,为相关领域的研究和临床实践带来革命性的变革。
附图说明
图1 是一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系XRD晶体结构表征图。
图2 是一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系对人体血液中同型半胱氨酸和半胱氨酸的相对清除数值比率。
图3 是4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF注射后小鼠主要器官的的H&E染色图片,比例尺为200 μm。
图4 是在十字高架实验中,4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF治疗对小鼠焦虑抑郁样行为的改善作用。
图5是在旷场实验中,4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF治疗对小鼠焦虑抑郁样行为的改善作用。
图6是注射4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF后对小鼠血清皮质醇、同型半胱氨酸、半胱氨酸、硫化氢的影响。
图7是一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系的制备机制示意图。
具体实施方式
仪器与试剂
X射线衍射仪(D8 Advance X-raydiffractometer (Bruker) with Cu Kαradiation,40 kV, 40 mA, λ = 1.54051 Å);紫外吸收光谱(UV-1800,Mapada, China);热重分析(20-800 °C,PerkinElmer TG: DTA6300);红外光谱(Vector-22 spectrometer,Bruker);荧光光谱((HORIBA Scientific, Japan)。透射电子显微镜(JEM-1011,JEOL,Japan);动态光散射(DLS)(BI-200SM (Brookhaven Instruments Corporation));激光共聚焦显微镜(LSM-710,Zeiss Inc., Germany)。所有的试剂都是购买国药集团化学试剂有限公司(Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.)。
本发明所述制备一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系的方法,其包括如下步骤:
步骤一:原料混合与初步处理
1.在洁净的玻璃封管中,称取0.05 mmol的特定含醛基骨架单体(参照表1所列),随后加入0.1 mmol的胱胺二盐酸盐或硒代胱胺二盐酸盐作为同型半胱氨酸响应基团。
2.向封管中依次加入1 ml的均三甲苯和1 ml的1,4-二氧六环作为溶剂,随后将混合物置于超声波中处理30分钟,以确保原料充分混合均匀。
3.向体系中缓慢滴加0.55 ml的冰醋酸(或加入0.35 ml的三氟乙酸和0.15 ml的三氟乙酸),继续超声处理15分钟。
步骤二:冷冻-抽气循环处理
1.超声处理完成后,将玻璃封管接通至充满氩气的惰性气体环境中,以排除氧气和其他可能影响反应的气体。
2.在此环境下,对封管内的混合物进行三次连续的液氮速冻-抽气-解冻循环解冻处理,每次速冻后立即进行3分钟的真空抽气操作,以去除溶解的气体及可能产生的挥发性副产物,随后解冻混合物。这一循环有助于进一步纯化反应体系。
步骤三:封闭与高温反应
1.在完成冷冻-循环抽气循环后,立即使用酒精喷灯在真空状态下对玻璃封管进行封闭操作,确保反应体系在后续过程中保持密闭。
2.将封闭好的玻璃封管置于预设温度为120℃的烘箱或加热装置中,进行为期3天的加热反应。此阶段旨在促进原料之间的聚合反应,形成目标产物。
步骤四:产物分离与纯化
1.反应结束后,待玻璃封管冷却至室温,在真空条件下进行抽滤操作,以分离出固体产物和剩余的溶剂及未反应物。
2.使用适量的四氢呋喃和1,4-二氧六环作为洗涤溶剂,对产物进行反复清洗,以去除附着在表面的杂质和残留溶剂。
最后,将清洗后的产物置于干燥器中,在室温下自然干燥至恒重,即得到最终的目标产物(如表2所示)。
实施例1
一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系的制备方法如下:
(1)在玻璃封管中分别加入0.05 mmol的醛基骨架单体(如表1所示)和0.1 mmol的胱胺二盐酸盐或硒代胱胺二盐酸盐,加入1ml的均三甲苯和1ml的1,4-二氧六环后超声30分钟,随后加入0.55 ml的冰醋酸(或0.35 ml的三氟乙酸和0.15 ml的三氟乙酸)继续超声15分钟。
(2)超声结束后,在氩气环境中,进行三次液氮速冻-真空抽气3分钟-解冻循环。
(3)一边真空抽气一边使用酒精喷灯进行玻璃管封闭,随后120℃反应3天。
(4)反应结束后进行真空抽滤,使用四氢呋喃、1,4-二氧六环反复清洗后干燥,获得最终产物(如表2所示)。
(5)利用X射线衍射(XRD)分析材料的晶体结构(如图1所示)。
实施例2
一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系的体外性能评价方法如下:
(1)依据临床伦理要求,签署相关知情同意文件后,获取抑郁症患者高同型半胱氨酸血液样本,经促凝后3000 rpm/min离心15分钟,收集上清获得患者血清样本。
(2)离心管中加入200 μl血液样本和0.4 mg的一系列COFs材料(如表2所示),使材料浓度为2 mg/ml,对照组不加入材料,充分混匀后37℃孵育2小时,随后14000 rpm/min 离心10分钟,分离材料沉淀并收集上清。
(3)使用ELISA试剂盒检测各组上清中的同型半胱氨酸含量,使用磷钨酸还原法检测各组上清中的半胱氨酸含量,筛选对同型半胱氨酸清除灵敏性和特异性都较高的分组(如图2所示),观察到各COFs材料对同型半胱氨酸具有较好的清除作用,而对半胱氨酸无明显作用;同时,也可以发现4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF对同型半胱氨酸清除较高。
实施例3
图3实验操作过程方法如下:
小鼠分别尾静脉注射20 mg/ml的4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF,对照组注射等量生理盐水,观察24小时后取小鼠脑、心、肝、脾、肺、肾进行H&E染色以检测材料的生物安全性,从图3中明显可以看出各组材料对脑(B)、心(H)、肝(L)、脾(S)、肺(Lu)、肾(K)等主要器官无病理损害,具有较高的生物安全性。
实施例4
图4实验操作过程方法如下:
各组小鼠分别尾静脉注射20 mg/ml的4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF(对照组注射等量生理盐水)后,构建小鼠社会挫败应激模型,使用十字高架实验(如图4所示)检测COFs对小鼠焦虑抑郁样行为的保护效果。结果表明,COFs干预后可以在十字高架实验中显著增加小鼠在开放臂的停留时间,减少在闭合臂的停留时间,改善社会挫败应激引起的小鼠焦虑抑郁样行为。
实施例5
图5实验操作过程方法如下:
各组小鼠分别尾静脉注射20 mg/ml的4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF(对照组注射等量生理盐水)后,构建小鼠社会挫败应激模型,使用旷场实验(如图5所示)检测COFs对小鼠焦虑抑郁样行为的保护效果。结果表明,COFs干预后可以显著增加小鼠在旷场实验中的中央区域停留时间和穿越次数,改善社会挫败应激引起的小鼠焦虑抑郁样行为。
实施例6
图6实验操作过程方法如下:
各组小鼠分别尾静脉注射20 mg/ml的4T1-S-COF、4T1-Se-COF、4Tp-S-COF、4Tp-Se-COF(对照组注射等量生理盐水)后,构建小鼠社会挫败应激模型,随后取小鼠血清检测小鼠皮质醇、同型半胱氨酸、硫化氢含量(如图6所示)。结果表明,COFs干预可以显著对抗社会挫败应激引起的小鼠血清皮质醇的升高,缓解小鼠的应激状态。COFs干预也可以改善焦虑抑郁引起的小鼠血清同型半胱氨酸水平升高,而对机体正常需要的有益氨基酸半胱氨酸无明显作用。
上述动物实验结果表明,本申请所述的一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系不仅在体外人体血液样本中发挥高灵敏性、高特异性的同型半胱氨酸清除作用,也可以在抑郁症等同型半胱氨酸升高的小鼠动物模型中发挥清除同型半胱氨酸、改善小鼠焦虑抑郁行为和应激的作用。本申请所述的一系列基于COFs的同型半胱氨酸响应性清除体系首次实现了针对血液中高危险因素的同型半胱氨酸的清除性治疗策略,其治疗有效性在体外和体内实验均得到证实。此外该体系成本低、易制备,最重要的是具有快速、高效、特异清除血液同型半胱氨酸效果和优良的生物安全性,为抑郁症等同型半胱氨酸升高的疾病提供了新的高效治疗策略。
参考文献:
[1] COTE A P, BENIN A I, OCKWIG N W, et al. Porous, crystalline,covalent organic frameworks [J]. Science, 2005, 310(5751): 1166-70.
[2] SHI Y, YANG J, GAO F, et al. Covalent Organic Frameworks: RecentProgress in Biomedical Applications [J]. ACS Nano, 2023, 17(3): 1879-905.
[3] NEWMAN E L, LEONARD M Z, ARENA D T, et al. Social defeat stressand escalation of cocaine and alcohol consumption: Focus on CRF [J].Neurobiol Stress, 2018, 9: 151-65.
[4]WU D-F, YIN R-X, DENG J-L. Homocysteine, hyperhomocysteinemia andH-type hypertension [J]. Eur J Prev Cardiol, 2024.
[5]WEI M D, HUANG Y Y, ZENG Y, et al. Homocysteine Modulates SocialIsolation-Induced Depressive-Like Behaviors Through BDNF in Aged Mice [J].Mol Neurobiol, 2023, 60(9): 4924-34.
[6]GERASIMOVA E, YAKOVLEVA O, ENIKEEV D, et al. HyperhomocysteinemiaIncreases Cortical Excitability and Aggravates Mechanical Hyperalgesia andAnxiety in a Nitroglycerine-Induced Migraine Model in Rats [J]. Biomolecules,2022, 12(5).
[7]CAREY A, PARODI-RULLAN R, VAZQUEZ-TORRES R, et al. Homocysteinepotentiates amyloid -induced death receptor 4- and 5-mediated cerebralendothelial cell apoptosis, blood brain barrier dysfunction and angiogenicimpairment [J]. Aging Cell, 2024: e14106.
[8]LIWINSKI T, LANG U E. Folate and Its Significance in DepressiveDisorders and Suicidality: A Comprehensive Narrative Review [J]. Nutrients,2023, 15(17).
[9]TANG J S, CAIT A, WHITE R M, et al. MR1-dependence ofunmetabolized folic acid side-effects [J]. Front Immunol, 2022, 13: 946713.
[10]CHIPLONKAR S A, AGTE V V. Predicting bioavailable zinc from lowerphytate forms, folic Acid and their interactions with zinc in vegetarianmeals [J]. J Am Coll Nutr, 2006, 25(1): 26-33.
[11]GIBRAT C, CICCHETTI F. Potential of cystamine and cysteamine inthe treatment of neurodegenerative diseases [J]. Prog Neuro-PsychopharmacolBiol Psychiatry, 2011, 35(2): 380-9.
[12]CISBANI G, DROUIN-OUELLET J, GIBRAT C, et al. Cystamine/cysteamine rescues the dopaminergic system and shows neurorestorativeproperties in an animal model of Parkinson's disease [J]. Neurobiol Dis,2015, 82: 430-44.
[13]LI P-C, JIAO Y, DING J, et al. Cystamine improves functionalrecovery via axon remodeling and neuroprotection after stroke in mice [J].CNS Neurosci Ther, 2015, 21(3): 231-40.
[14]PáLLA T, MIRZAHOSSEINI A, NOSZáL B. Properties of Selenolate-Diselenide Redox Equilibria in View of Their Thiolate-Disulfide Counterparts[J]. Antioxidants (Basel), 2023, 12(4).

Claims (9)

1.一种同型半胱氨酸响应性清除材料,其为由胱胺和/或硒代胱胺与多醛基单体通过席夫碱反应得到的COFs材料,所述多醛基单体为四醛基四苯乙烯、1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘中的至少一种。
2.权利要求1所述清除材料的制备方法,其特征在于,将胱胺和/或硒代胱胺与多醛基单体在温度100℃~160℃下,采用溶剂热法反应2~7天。
3.如权利要求2所述清除材料的制备方法,其特征在于,所述多醛基单体与胱胺和/或硒代胱胺的摩尔比为1:1~1:5。
4.如权利要求3所述清除材料的制备方法,其特征在于,所述多醛基单体与胱胺和/或硒代胱胺的摩尔比为1:2。
5.如权利要求2所述清除材料的制备方法,其特征在于,所述胱胺和/或硒代胱胺包括胱胺或其盐、硒代胱胺或其盐中的至少一种。
6.如权利要求2所述清除体系的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括均三甲苯、1,4-二氧六环、正丁醇、邻二氯苯、乙晴、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮中的至少一种。
7.如权利要求6所述清除材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为均三甲苯和1,4-二氧六环。
8.权利要求1所述的或者由权利要求2-7任一项所述制备方法得到的清除材料在制备用于预防或改善或治疗高同型半胱氨酸血症的药物中的应用。
9.权利要求1所述的或者由权利要求2-7任一项所述制备方法得到的清除材料在制备用于预防或改善或治疗抑郁症药物中的应用。
CN202411393353.2A 2024-09-30 2024-09-30 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途 Active CN119236108B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411393353.2A CN119236108B (zh) 2024-09-30 2024-09-30 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411393353.2A CN119236108B (zh) 2024-09-30 2024-09-30 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN119236108A CN119236108A (zh) 2025-01-03
CN119236108B true CN119236108B (zh) 2025-11-25

Family

ID=94027509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202411393353.2A Active CN119236108B (zh) 2024-09-30 2024-09-30 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN119236108B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119751893B (zh) * 2025-01-13 2025-12-19 安徽医科大学 一系列糖化血红蛋白特异性清除体系、其制备方法和用途

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006128048A2 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Novus International, Inc. Methods and compositions for reducing blood homocysteine levels
US20170007561A1 (en) * 2014-08-08 2017-01-12 Bionumerik Pharmaceuticals, Inc. Contemporaneous, heterogeneously-oriented, multi-targeted therapeutic modification and/or modulation of disease by administration of sulfur-containing, amino acid-specific small molecules
EP3535265A4 (en) * 2016-11-01 2020-07-08 Arvinas, Inc. PROTACS TARGETING ON TAU PROTEIN AND RELATED METHODS FOR USE
CN116987275A (zh) * 2023-07-05 2023-11-03 武汉大学 一种巯基改性磁性cof及其制备方法和用于大气颗粒物痕量重金属及生物可及性分析

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Homocysteine-Responsive Covalent Organic Frameworks as Signaling Scaffolds: Modulating Transsulfuration for Depression Treatment;Jialu Zhuang等;《small》;20250417;2501944 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN119236108A (zh) 2025-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN119236108B (zh) 一系列同型半胱氨酸响应性清除体系、其制备方法和用途
JPH09136964A (ja) 遊離基捕捉剤としてのフルエレン誘導体
JPH03504508A (ja) 新規な1α―ヒドロキシビタミンD2エピマー、その誘導体及びそれらを含んでなる調剤
CN111744020A (zh) 一种主动靶向响应型多肽药物、其制备方法和应用
CN105037484B (zh) 一种含有聚乙二醇基的丹参酮iia衍生物及其制备和应用
CN1051182A (zh) 用作钙通路阻滞剂的多肽
CN120550127B (zh) 一种血小板膜仿生纳米药物递送系统及其制备方法和应用
CN111362837A (zh) 一种NQO1激活型Combretastatin A4前药及其合成方法和应用
RU2654231C2 (ru) Способ применения белков теплового шока-70 (бтш70) для повышения выносливости и лечения бтш70-зависимых заболеваний (варианты)
CN118986934B (zh) 基于靶向修饰的丙酮酸钠缓释纳米系统及其制备方法和应用
CN101756965A (zh) 玛咖咪唑生物碱在制备心血管药物中的应用
CN105294641B (zh) 布雷菲德菌素a硒酯衍生物及其制备与应用
JP6741315B2 (ja) 酸化防止活性を有するエスクリンリポ酸エステル及びその製造方法
CN103232374B (zh) 一种侧链芳环修饰活性维生素d3类似物及其制备方法与应用
US9624254B2 (en) Hydroxysafflor yellow pharmaceutical salts
CN1292786C (zh) 一种治疗缺血性脑中风的中药组合物的制备方法
CN112535728A (zh) 植物多肽在制备治疗糖耐量异常的药物中的用途
JPS62501505A (ja) ビタミンd誘導体
EP2899186B1 (en) New hydroxysafflor yellow pharmaceutical salts
CN116747320A (zh) 一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al-MOF@PEG及其制备方法
RU2235550C2 (ru) Лекарственное средство бионормализующего действия и способ его получения
US2612499A (en) Process for the production of chondroitin polysulfuric acid esters
JPH01501710A (ja) 酸素含有複素環式生成物の合成方法およびその生成物
CN116514765A (zh) 缺血再灌注氧化损伤防治化合物及其制备方法
Li et al. Adsorption of tryptophan by covalent organic frameworks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant