專利名稱：作為致癌物溶劑的全氟化碳液體的制作方法
作為致癌物溶劑的全氟化碳液體本發(fā)明涉及作為致癌物溶劑的全氟化碳液體在制備從非癌細(xì)胞預(yù)防性除去致癌 物的藥物中的應(yīng)用，用于減輕癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化的危險。發(fā)明背景 已知致癌物在細(xì)胞的細(xì)胞膜的親脂性環(huán)境中蓄積。這些蓄積的致癌物意味著致癌 儲庫，增大了細(xì)胞癌變的危險。致癌物溶劑的使用可以降低細(xì)胞癌變的危險[1]。增大的親脂性增大了致癌物的致癌可能性，當(dāng)致癌物在細(xì)胞中存在較長的一段時 間并且未被除去時[2]。由于被動分配機制而使致癌物在細(xì)胞的細(xì)胞膜內(nèi)蓄積，致癌物是大的有機分子， 因此是親脂性的，而細(xì)胞膜是以磷脂為基礎(chǔ)的，因此也是親脂性的[3]。這種被動分配原則用于解釋親脂性致癌物在細(xì)胞膜內(nèi)的蓄積和分布[4]。這種被動分配機制取決于外部溶劑和細(xì)胞膜的相對體積和親脂性[4]。被動分配原則也解釋了利用脂蛋白水溶液如何能從細(xì)胞膜中提取親脂性化學(xué)物 質(zhì)。脂蛋白是具有脂質(zhì)部分的蛋白質(zhì)；脂質(zhì)部分創(chuàng)造了親脂性致癌物可以溶于其中的親脂 性環(huán)境，因此脂蛋白起到了致癌物溶劑的作用[5]。細(xì)胞內(nèi)溶解了致癌物的細(xì)胞膜與這些脂蛋白溶液接觸改變了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境和細(xì)胞 外環(huán)境之間的相對體積和親脂性。如果細(xì)胞外環(huán)境(即脂蛋白溶液)十分親脂，那么細(xì)胞內(nèi) 溶解的致癌物將被動分配到細(xì)胞外，分配到起到致癌物溶劑作用的細(xì)胞外脂蛋白溶液中。Remsen和Shireman在1981年首次并且唯一地證實了這種提取過程[5]。該實驗證實了苯并芘，一種普通的環(huán)境致癌物，能用不同濃度的各種脂蛋白溶液 提取，這也是證實了利用作為致癌物溶劑的脂蛋白溶液從細(xì)胞膜除去內(nèi)部溶解的致癌物的 唯一實驗。發(fā)明的說明本發(fā)明描述了一類被稱為全氟化碳液體的化學(xué)試劑如何可以以類似于脂蛋白的 方式(即，作為致癌物溶劑)用于除去溶解在人體細(xì)胞內(nèi)的致癌物。因此，從細(xì)胞中除去致 癌物減小了癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化的危險。除了脂蛋白水溶液和全氟化碳液體以外，沒有其他提取介質(zhì)，即致癌物溶劑，是現(xiàn) 有技術(shù)已知的，或者在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)被報道是這些脂溶性致癌物的潛在細(xì)胞外致癌物溶 齊U。全氟化碳液體是被定義為所有氫原子都被諸如氟、氯或溴的鹵素家族原子取代的任何 碳?xì)浠锏囊活惢瘜W(xué)試劑。大的鹵化物原子的存在使得所有全氟化碳液體的特性是親脂的，從而能夠從細(xì)胞 膜溶出親脂性致癌物，并且在本發(fā)明中用作致癌物溶劑。各種全氟化碳都是文獻(xiàn)中已知的，對本發(fā)明都是適用的，因為所有全氟化碳的特 性都是親脂的。全氟化碳作為致癌物溶劑用于本發(fā)明所必需的基本性質(zhì)在于全氟化碳應(yīng)當(dāng)是液 體的，并且應(yīng)當(dāng)是親脂的。


圖1是表示致癌物提取百分?jǐn)?shù)與全氟化碳液體接觸時間之間關(guān)系的圖。實施例測試兩種全氟化碳液體，全氟辛基溴化物和全氟萘烷，從人成纖維細(xì)胞(human fibroplasts)除去模型致癌物苯并芘的能力。所用的化學(xué)試劑苯并芘是有機物不完全燃燒 產(chǎn)生的環(huán)境致癌物。它是親脂性致癌物，通常被認(rèn)為是其它這樣的親脂性致癌物的性能的 良好模型[5]。

將細(xì)胞與放射標(biāo)記的苯并芘接觸，接觸以后用緩沖液洗滌細(xì)胞。然后將細(xì)胞與 全氟化碳液體接觸。以一定間隔取出若干份全氟化碳液體，用閃爍計數(shù)器測量放射性。 120分鐘以后，用活體染料測試細(xì)胞的膜完整性，發(fā)現(xiàn)膜和細(xì)胞是活的，關(guān)于全氟化碳對磷 月旨雙層的生物效應(yīng)的進(jìn)一步參考請參見Lack of effect of perfluorooctylbromideon phoshpolipid bilayers[6]。隨后，將細(xì)胞溶于酸中，在閃爍計數(shù)器中測定細(xì)胞內(nèi)殘留的放射性。然后將這些測 量結(jié)果用于計算相對于與全氟化碳液體接觸時間的相對致癌物提取百分?jǐn)?shù)。在80分鐘的接觸時間內(nèi)，全氟化碳能夠除去50% -65%苯并芘，參見附圖1/1，與 脂蛋白溶液相比，后者除去了 43%，而生長培養(yǎng)基除去了 5%，數(shù)據(jù)未顯示。雖然用于該體外提取的細(xì)胞類型是人肺細(xì)胞，然而可以設(shè)想本發(fā)明會對來自任何 生物的任何細(xì)胞類型都能發(fā)生作用，因為所有細(xì)胞膜都具有類似的親脂特性。細(xì)胞膜必定 是親脂的，因為它們是由磷脂組成的，而脂質(zhì)部分形成了膜內(nèi)空間。因此，本發(fā)明描述了全氟化碳液體、全氟辛基溴化物、全氟萘烷和全氟化碳液體主 要可以用作生物相容的致癌物溶劑用于制備除去細(xì)胞中的致癌物的藥物。待處理的細(xì)胞需 要與全氟化碳液體藥物接觸一段延長的時間，至少一小時，使致癌物在細(xì)胞內(nèi)環(huán)境和細(xì)胞 外致癌物溶劑之間達(dá)到平衡，對于本發(fā)明來說細(xì)胞外致癌物溶劑是生物學(xué)惰性的全氟化碳 液體。致癌物在細(xì)胞外全氟化碳致癌物溶劑和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境之間達(dá)到平衡以后，可以除去全 氟化碳液體，從而使致癌物從細(xì)胞中除去。選擇適用于本發(fā)明的全氟化碳液體的標(biāo)準(zhǔn)。親脂性認(rèn)為適用于本發(fā)明的全氟化碳必須是親脂性的，通常不溶于水。對于所有的全氟 化碳來說，鹵化物原子取代氫原子造成了全氟化碳液體的高親脂性，這是事實。所用的全氟化碳在正常體溫下必須是液體，使得細(xì)胞可以與液體形式的全氟化 碳接觸，而不會引起溫度驟變。并且全氟化碳?xì)怏w也不能用作致癌物溶劑。生物學(xué)相容性所用的全氟化碳也必須對細(xì)胞無毒；對于幾乎所有的全氟化碳液體來說，確實是 這樣的，對于所用的實例全氟辛基溴化物和全氟萘烷來說，也確實是這樣。適用于人體、被看作是用于本發(fā)明的已被證明/顯然的候選對象的已知全氟化碳 液體包括全氟萘烷(限于F2化學(xué)試劑)，全氟辛基溴化物(Exfluor研究公司)，F(xiàn)C-84 (Fluorinert 3M 公司)，
FC-72 (Fluorinert 3M 公司)，F(xiàn)C-75 (Fluorinert 3M 公司)，RM-82 (Perflutel Miteni 公司)，RM-101 (Perflutel Miteni 公司)。 這個列表并不詳盡，各種其它的全氟化碳液體已經(jīng)過試驗可用于人類醫(yī)學(xué)用途， 可以被認(rèn)為適合于本發(fā)明，如果它們符合親脂性標(biāo)志的話。那些全氟化碳藥物領(lǐng)域的技術(shù) 人員會意識到由于所有的全氟化碳液體本來就是親脂的，事實上，任何現(xiàn)有的全氟化碳液 體可以用作致癌物溶劑以除去細(xì)胞內(nèi)溶解的致癌物。接觸的持續(xù)時間如本發(fā)明所述，需要除去致癌物的細(xì)胞將必須與致癌物接觸一段時間，至少一小 時，優(yōu)選八十到一百分鐘，以使致癌物在細(xì)胞內(nèi)環(huán)境與全氟化碳藥物之間達(dá)到平衡。細(xì)胞與全氟化碳藥物接觸以后，應(yīng)該除去全氟化碳藥物，從而從細(xì)胞中永遠(yuǎn)除去 致癌物。如果全氟化碳被剩下蒸發(fā)，那么致癌物將再次進(jìn)入細(xì)胞，因為細(xì)胞外環(huán)境可以比較 久地溶解它們。全氟化碳的背景全氟化碳液體是具有使得它們適用于人體的各種性質(zhì)的已知藥物。全氟化碳是 無味的、無色的和生物學(xué)惰性的。它們的低沸點和高揮發(fā)度意味著它們不在體內(nèi)蓄積。它們 極其低的毒性意味著任何殘留的全氟化碳都不會對人體造成不利影響，它們的高化學(xué)穩(wěn)定 性意味著它們不會自發(fā)地裂解成有毒產(chǎn)物。它們是生物學(xué)惰性的，不會干擾生物學(xué)途徑。它們具有各種其它性質(zhì)，這使得它們適合于不同的治療。因為它們首先用作液體 通氣介質(zhì)，所以已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了全氟化碳的多個用途，這些用途包括例如液體通氣、血液代用 品、超聲加熱劑、肺灌洗劑、眼外科、給藥試劑、表面活性劑代用品、放射造影劑和超聲造影 齊U。雖然全氟化碳液體作為肺灌洗劑的用途是現(xiàn)有技術(shù)水平的一部分，但是本發(fā)明仍然描 述了基于全氟化碳的藥物在除去已經(jīng)溶入細(xì)胞的致癌物(不是不能溶入細(xì)胞的充血物質(zhì)) 的用途。此外，在全氟化碳液體作為肺灌洗劑的已知用途中，全氟化碳僅僅是短暫地與肺 組織接觸，除去不溶于全氟化碳液體的充血物質(zhì)。充血物質(zhì)漂浮在高密度的全氟化碳液體 之上，并不溶于全氟化碳液體。全氟化碳肺灌洗的用途是用于病危特別護(hù)理，在這過程中，患者的呼吸被氣道內(nèi) 的物理阻斷所緊急危迫。全氟化碳肺灌洗是以特別短暫的方式進(jìn)行的，其中，全氟化碳液體 只用于置換氣道阻斷物質(zhì)；細(xì)胞與全氟化碳液體的接觸以分秒來衡量。本發(fā)明不涉及氣道 阻斷，或者作為全氟化碳液體的病危特別護(hù)理。此外，細(xì)胞內(nèi)溶解的致癌物不阻斷肺氣道。優(yōu)選實施方案體內(nèi)解毒在本優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明將構(gòu)建純?nèi)家后w藥物，根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)所選 的全氟萘烷、全氟辛基溴化物或親脂性全氟化碳液體，通過將需要解毒的細(xì)胞與全氟化碳 藥物接觸一段時間來使用，至少一小時、優(yōu)選八十到一百分鐘，以最大限度地除去存在的致 癌物。接觸之后，全氟化碳藥物應(yīng)該從器官中以液體形式除去，不保留以致?lián)]發(fā)。全氟化碳 藥物可以直接應(yīng)用于需要除去致癌物的細(xì)胞。在不同身體器官中使用全氟化碳藥物所需的方法和預(yù)防方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。已知不同的身體器官具有較高的致癌物濃度， 這些較高的致癌物濃度可以導(dǎo)致癌細(xì)胞和腫瘤。用于藥物中的全氟化碳可以是具有高親脂 性的數(shù)個已知全氟化碳中的任何一個。另外，全氟化碳將必須是生物學(xué)惰性的，并且在治療 溫度下是液體。在人用的情況下，全氟化碳在體溫下必須是液體。根據(jù)所要接觸的器官或 組織，必須要考慮全氟化碳藥物的其它性質(zhì)。對于用于肺組織或身體內(nèi)臟器官來說，全氟化 碳液體必須能夠溶解大量氣體。能夠用于肺組織或其它身體內(nèi)臟器官的全氟化碳液體的選 擇標(biāo)準(zhǔn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的和已知的。對于可能用于身體的適當(dāng)全氟化碳的綜述，請參見Biro, p，BlaisP Perfluorocarbon blood substitutes,CRC critical reviews inoncology/haematology, 第6卷，第4期，第311-374頁，1987。邏

當(dāng)回收全氟化碳液體藥物時，可以分析它來定量所除去的致癌物的存在量。這種 定量可以用作診斷工具來定量終生與不同致癌物接觸，和與那些劑量有關(guān)的目前的危險。體外解毒設(shè)想全氟化碳液體藥物能夠在實驗環(huán)境下用于從培養(yǎng)細(xì)胞中除去致癌物。這種用 途能夠用于測定致癌物對細(xì)胞的有效劑量，或者測定致癌物的代謝比例，以及其它這種用 途。對于體外用途來說，全氟化碳液體只需是親脂性的，和在進(jìn)行實驗的溫度下是液體狀 態(tài)。參考文獻(xiàn)[1]High-density lipoproteins decrease both binding of apolynucIear aromatic hydrocarbon carcinogen to DNA andcarcinogen—initiated cell transformation. Mutation research.1983, Nov :111 (3) :p 429-439.D Busbee, W Benedict.[2]Correlation of the octanol/water partition coefficientwith clearance half-times of intratrachealIy instilledaromatic hydrocarbons in rats.Toxicology. 1985，s印；36 (4) ρ 285-295.
J. Bond, S. Baker, W. Bechtold.[3]Mechanism and rate of permeation of cells by Polycyclicaromatic Hydrocarbons, The journal of biological chemistry, vol262, No. 6, February,1987, P2514-2519.A. Plant, R. Knapp, L. Smith,[4]Cellular uptake and intracellular localisation ofbenzo(a)pyrene by digital fluorescence imaging microscopy,The journal of cell biology, Volume 100, April 1985，pl295_1308.A Plant, D Benson, L Smith[5]Removal of benzo(a)pyrene from cells by variouscomponents of medium Cancer Letters, 1981oct :14(l)p41_46J Remsen, R Shireman
[6]Lack of effect of perfluorooctylbromide on phospholipidbilayers.Biophysical journal (annual meeting abstracts)Ellena et al，82(l)p 157[7]Perfluorocarbon blood substitutes，CRC critical reviews in oncology/haematology, Vol 6，No. 4，ρ 311-374， 1987. Biro, p，Blais P
權(quán)利要求
1.全氟化碳液體作為致癌物溶劑在制備從細(xì)胞中治療和/或預(yù)防除去致癌物的藥物 中的用途。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是全氟辛基溴化物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是全氟萘烷。
4.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是FC-84。
5.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是FC-72。
6.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是RM-8。
7.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是FC-75。
8.權(quán)利要求1的方法，其中，全氟化碳液體是RM-101。
9.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，全氟化碳液體藥物用于肺細(xì)胞。
10.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，全氟化碳液體藥物應(yīng)用于腸道細(xì)胞。
11.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，全氟化碳液體藥物用于皮膚細(xì)胞。
12.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，全氟化碳液體藥物用于活組織檢查組織。
全文摘要
本發(fā)明描述了能夠從細(xì)胞中除去致癌物、從而減小癌細(xì)胞形成的危險的生物學(xué)相容的惰性全氟化碳液體。本發(fā)明可以用于減少致癌物的累積，從而用作減小化學(xué)引起的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化、從而癌癥的預(yù)防性藥物。這些液體可以用作應(yīng)用于任何身體器官的藥物；這種應(yīng)用將減少致癌化學(xué)物質(zhì)在該器官的細(xì)胞中的累積，如此可以用于減小通過化學(xué)致癌產(chǎn)生的多種癌癥的危險。這些癌癥包括肺癌、胃癌、直腸癌和某些類型的皮膚癌。
文檔編號A61K31/02GK102144990SQ20111002229
公開日2011年8月10日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者凱澤恩·R·馬特蘇莫托 申請人:凱澤恩·R·馬特蘇莫托