[发明专利]抑制β淀粉样蛋白聚集的碳点抑制剂及合成方法和应用

说明书

本发明涉及抑制β淀粉样蛋白聚集的碳点抑制剂及合成方法和应用；将邻苯二胺和光敏剂溶于水中，加入硝酸后使用移液枪吹吸使体系充分混匀，将体系转移至聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中后置于100‑150℃的烘箱中水热反应；反应结束后冷却至室温，使用0.22μm聚醚砜膜去除反应体系中的大颗粒，之后将反应液装入透析袋于去离子水中透析，之后再于乙醇水溶液中透析，除去多余的反应物和催化剂，所得溶液通过旋蒸和冻干获得产物碳点抑制剂PS‑CPDs。应用于抑制β淀粉样蛋白纤维形成，清除阿尔兹海默症模型秀丽隐杆线虫CL2006体内的淀粉样斑块并延长线虫的生存寿命，是一种有潜力的治疗阿尔兹海默症的药物。

技术领域

本发明涉及一种抑制β淀粉样蛋白聚集的碳点抑制剂及合成方法和应用，属于生物医药技术领域。

背景技术

阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)是老年痴呆症的最主要的发病形式，是一种常见的神经退行性疾病(Neurochemistry international,2008,53:103-111)。2019年国际阿尔兹海默症协会报道，全球约有5000万人患有AD，而且预计到2050年，AD患者人数会达到1.52亿(Alzheimersdementia,2020,16:391-460)。随着人口老龄化的加剧和寿命的延长，AD逐渐成为继癌症、心脏病和糖尿病后严重威胁人类健康的疾病之一，持续发展将引起严重的社会问题。虽然人们对于AD的研究已经做出了很多努力，然而目前仍没有非常有效的治疗手段。新药的研发失败率高，而现有的药物只能起到延缓症状的作用(ACSchemical neuroscience,2018,9:198-210)。近年来，淀粉样蛋白级联假说(Britishjournal of psychiatry,2016,208:1-3)受到越来越多学者的认可，该假说认为脑内过量产生的β淀粉样蛋白(Amyloid-βprotein，Aβ)是引发AD的主要原因。Aβ是由β分泌酶和γ分泌酶剪切淀粉样前体蛋白APP形成，含有39-42个氨基酸残基，具有高度疏水性和自聚集能力(Journal of structural biology,2020:88-98)。研究认为，Aβ₄₀在大脑内具有高含量，而Aβ₄₂聚集体具有高毒性。此外，当AD患者表现出临床症状时，大脑内已经形成了Aβ斑块，毒性形式的Aβ已经对神经造成了损伤。因此，靶向Aβ的早期诊断以及设计开发具有抑制Aβ聚集或降解其聚集纤维的抑制剂对AD的治疗有着重要的意义。

AD患者大脑内存在大量的Aβ并因代谢失衡而产生错误的折叠和聚集。对Aβ聚集过程的研究表明，游离的Aβ单体由无规则卷曲结构逐渐转变为富含β-折叠的结构，之后聚集成低聚体并不断生长逐渐转变为纤维结构(ACS chemical neuroscience,2018,9:2689-2700)。现有的抑制剂，包括小分子、多肽、纳米粒子和蛋白质，主要通过与Aβ结合或催化氧化Aβ发挥作用，但大多存在一些问题。小分子虽然在体外抑制实验中取得了很好的效果，但是在临床实验中表现出毒副作用大、水溶性低等问题(International journal ofbiological macromolecules,2017,9:477-482)。蛋白和多肽类抑制剂具有很高的特异性、靶向性和生物相容性，但是抑制效果的有限性和在人体内的不稳定性限制了其发展(Reactivefunctiona polymers,2019,140:72-81)。相较而言，纳米粒子抑制剂具有比表面积高，合成简单，易于表面修饰的特点，在设计开发抑制剂方面受到了更多的关注(Small,2017,13:1601666)。纳米粒子种类繁多，其中碳点(CDs)具有独特的光学性质和结构，尺寸小，易于穿透血脑屏障的特点，在AD治疗领域受到了广泛的研究。