[发明专利]碳基纳米材料在制备缓解或者治疗HD药物中的应用

说明书

本发明公开了碳基纳米材料在制备缓解或者治疗HD药物中的应用，解决了现有碳纳米材料比如富勒烯合成成本过高的问题，该碳基纳米材料具有水溶性好、可降解并能有效抑制突变亨廷顿蛋白mHtt聚集等显著优势；通过细胞实验和动物实验发现，碳基纳米材料能够缓解mHtt聚集对神经元的毒性并改善了HD模型小鼠的学习记忆能力。

技术领域

本发明属于纳米药物技术，具体涉及一种碳基纳米材料在制备缓解或者治疗HD药物中的应用。

背景技术

亨廷顿病（Huntington’s disease，HD）是一种迟发性常染色体显性遗传的神经退行性疾病，主要病理学特征是广泛神经元功能障碍和选择性的纹状体神经元退行性病变，表现为小神经节细胞严重破坏，伴有胶质细胞增生，皮层的突出病理表现和萎缩。

HD基因第一外显子中存在CGA三核苷酸重复序列，其编码产物为亨廷顿蛋白（huntingtin, Htt）N端的一段多聚谷氨酰胺片段（Poly-Q），正常人群中，HD基因中CAG的重复数少于35个，正常的Htt（WT）呈弥散性分布于细胞中。突变的HD基因则编码产生具有超长（Poly-Q）结构的突变亨廷顿蛋白（mutanthuntingtin，mHtt）并错误折叠。研究表明，HD发病年龄以及HD的严重程度与poly-Q的长度相关。mHtt以游离型和聚集型在细胞核和细胞质内广泛存在，错误折叠并产生细胞毒性，损害神经元的正常生理功能，导致 HD 神经病理学损害。突变 Htt 的错误折叠是 HD 神经病理学损害的物质基础，因此抑制其形成或促进其清除对延缓HD的病理学进程具有重要意义。

纳米技术用于疾病的诊断，缓解和治疗是一个快速发展和极具前途的领域，但目前仍处于初级阶段。纳米材料作为HD诊断、缓解和治疗的潜在纳米药物，具有极其重要的角色。在过去的几年中，利用纳米粒子被动和主动运输将药物运送到脑部的相关研究已取得较大进展。虽然人们对纳米材料类药物作为“智能”药物并应用于HD 治疗寄予了极大希望，但由于HD的病因仍未完全阐明，以及HD治疗药物难以透过血脑屏障均为HD治疗带来重重困难，纵观各项研究，寻找HD诊断和有效干预手段需要拨云见日的勇气和创新思索，更需要研究者孜孜不倦的追求。另外，与其他两大类蛋白质聚集导致的神经退行性疾病（AD、PD）不同，引起HD发病的Htt蛋白是在细胞内甚至是细胞核内聚集的，这增加了靶向抑制蛋白质聚集的药物在HD中的治疗难度，这要求治疗药物不仅需要具有透过血脑屏障的功能，还需要具有透过细胞并能进入细胞核的功能。

发明内容

本发明公开了一种碳基纳米材料在制备缓解或者治疗HD药物中的应用，该碳纳米材料是一种继富勒烯、碳纳米管和石墨烯之后被发现的新的碳纳米材料，为尺寸小于10nm、准球形的纳米粒子，具有良好的水溶性、生物相容性、荧光稳定性，并且物理化学性质稳定，易于实现表面功能化，可以抑制mHtt（突变亨廷顿蛋白，又称突变Htt）聚集或者清除以达到HD防治。

本发明采用如下技术方案：

本发明公开了碳基纳米材料在制备mHtt聚集抑制剂或者清除剂中的应用，或者碳基纳米材料在制备治疗或者缓解HD的药物中的应用。

本发明还公开了碳基纳米材料在抑制mHtt聚集或者清除mHtt中的应用。

本发明还公开了一种抑制mHtt聚集的方法，包括以下步骤，将碳基纳米材料水溶液与mHtt单体共孵育，实现mHtt聚集的抑制。

本发明所述碳基纳米材料，其制备方法包括以下步骤，以维生素或者类维生素为原料，经过加热反应，制备碳基纳米材料。mHtt为突变亨廷顿蛋白，又可称为突变Htt；HD为亨廷顿病。

上述技术方案中，将维生素溶液或者类维生素溶液于170 ℃～190 ℃反应1.5 h～2.5 h；然后自然冷却至室温，再过滤；然后将滤液透析后冷冻干燥，得到碳基纳米材料，称为CDs。