[发明专利]铜团簇、胸腺嘧啶修饰的透明质酸和多聚铜团簇、其制备方法和应用

说明书

本发明提供了铜团簇(CuNCs)、胸腺嘧啶修饰的透明质酸(TMHA)和多聚铜团簇(PCuNCs)、以及制备方法及其在检测、诊断和治疗中的应用；例如帕金森氏病。TMHA由式I表示：其中，HA中胸腺嘧啶的取代度在1‑50％的范围内，其中代表GlcA‑GlcNAc重复数的n是一个从10到10000的整数。

技术领域

本发明一般涉及纳米药物技术领域，并且更具体地涉及尤其涉及铜团簇(CuNCs)、胸腺嘧啶修饰的透明质酸(TMHA)和多聚铜团簇(PCuNCs)、以及制备方法及其在检测、诊断和治疗中的应用；例如帕金森氏病。

背景技术

神经退行性疾病是人类健康的主要威胁之一。其共同的病理特征是神经细胞中蛋白质的异常缠结和淀粉样变性，以及相关神经元凋亡和神经损伤。帕金森病(PD)是第二常见的神经退行性疾病，特征是震颤、肌肉僵硬、运动迟缓、姿势不稳定和运动障碍。PD主要发生在老年人中，发病率随年龄增长而增加。据保守估计，世界上PD患者的数量已经超过1000万。然而，PD的病因尚不清楚。就临床治疗而言，尽管美国FDA批准了几种药物用于治疗轻度和中度帕金森病，但这些药物是神经递质调节药物，只能暂时改善患者的认知或运动功能。停药后症状就会反弹。目前尚无药物能终止或逆转PD的病理过程。因此，开发新的药物治疗帕金森病具有极其重要的意义。

PD的主要病理特征是脑干、脊髓和皮层中多巴胺能神经元的缺失和细胞内蛋白样包涵体的存在，称为Lewy小体。Lewy小体主要由变性α-synuclein(α-syn) 聚集形成的淀粉样纤维组成。α-syn位于神经元的突触前膜末端，细胞内的自然状态为可溶性和开放状态。在病理条件下发生的α-syn错误折叠，产生β片状结构，这些结构又聚集和纤毛化形成Lewy小体病变。

铜是人体许多生物功能所必需的稀有元素。α-syn对金属离子具有很强的亲和力，如Cu²⁺。Cu²⁺-α-syn相互作用与氧化应激的增加和有毒低聚物的产生有关，这些低聚物在体外在膜双层中形成孔状结构，改变电导活性，在体内破坏膜导致细胞死亡。此外，铜离子可以与多巴胺(DA)协同结合到α-syn，在很大程度上增强α-syn的纤毛化。在PD患者中发现铜稳态失调。最近的研究显示黑质(SN) 中的总组织铜减少；但在脑脊液中发现高水平的非结合铜，可能导致运动障碍。高水平的Cu²⁺与PD相关。在此基础上，旨在调节PD患者铜稳态失调的治疗已被广泛评估。PD动物模型的临床前研究调查了先前描述的铜螯合剂氯喹在治疗中的潜在应用，并显示SN神经元存活。此外，对铜离子络合物Cu²⁺双乙酰双(4-甲基硫代氨基脲)(Cu²⁺(atsm))在四种不同的PD动物模型中的体内评估显示神经保护、认知功能的改善和运动功能的恢复(Giampietro R,2018；Kozlowski H,2012； Tristan-Lopez L,2014)。体外研究表明形成Cu²⁺-α-SYN复合体(DuZik CG,2011) 和铜离子依赖的α-Syn胞内聚集物(McRayalFA,2018)。

铜团簇(CuNCs)是一种介于铜原子和铜纳米颗粒之间的物质，通常由几个到几十个铜原子组成，并在外面包裹着配体以保护其稳定存在(Yao Q,2018)。铜团簇由于具有独特的尺寸依赖的光电性质，常被用于纳米催化剂、生物传感、细胞标记以及光电相关的纳米器件研究(Jin R,2016；Liu X,2018)。利用铜团簇(CuNCs)来治疗PD尚未见报道，利用某种化合物在体内直接将Cu²⁺直接转变为铜团簇(CuNCs)或多聚铜团簇(PCuNCs)则更未见报道。