褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途制造技術

本發明專利技術提供了褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途。所述的褪黑素的化學結構式如下：

Use of melatonin in the preparation of drugs for the treatment of chronic inflammation and destruction of bone around a loosening prosthesis

The present invention provides the use of melatonin in the preparation of drugs for the treatment of chronic inflammation and destruction of bone around a loosening prosthesis. The chemical structure of the melatonin is as follows:

【技術實現步驟摘要】
褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途
本專利技術屬于藥物新用途
，具體涉及褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途。
技術介紹
磨損顆粒引起的假體周圍慢性炎癥和骨質破壞是引起無菌性松動（asepticloosening，AL）的病理基礎，研究發現，人工假體置入后，材料與骨界面間的微動和長期的關節磨損，必然會產生大量的磨損顆粒，包括PMMA、聚乙烯以及金屬顆粒等。磨損顆粒積聚在假體周圍，一方面加重了局部摩擦，引起磨損顆粒增多，形成溶解-松動-溶解的惡行循環，另一方面磨損顆粒能引起周圍結締組織炎癥反應，假體-骨界面的骨組織細胞吞噬磨損顆粒后，以自分泌或旁分泌的方式釋放大量細胞因子，從而引起假體周圍骨改建紊亂，導致假體松動。為了預防和治療磨損顆粒誘導骨溶解而導致的人工假體失效，研究人員做了大量的工作，包括設計新型假體、采用耐磨材料，改進手術方法及固定技術等。這些技術以及材料的采用使得假體松動發生率明顯降低，但磨損依然存在。除了后期的翻修手術，假體松動尚無有效的預防和治療手段。但翻修手術對于初次人工關節置換而言手術難度大、效果差、費用高、創傷大，給患者帶來巨大痛苦和負擔。目前，越來越多的學者將注意力集中在闡釋磨損顆粒誘導骨溶解的發生機制，尋求藥理學干預措施阻斷磨損顆粒誘導的骨質破壞作用。褪黑素（melatonin，Mel），化學名N-乙酰基-5-甲氧基色胺，CASNo：8041-44-9，分子式C13H16N2O2，分子量232.28，結構式如下：。褪黑素是松果體產生的一種吲哚胺類激素，既往研究證實褪黑素具有多種生理功能，包括促進睡眠、調節免疫、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤等。美國FDA認為褪黑素可以作為普通的膳食補充劑。到目前為止，我國CFDA已經批準了20多種含有褪黑素的產品作為改善睡眠保健藥品。近年來的研究發現，褪黑素在骨髓中也有表達，提示褪黑素可能參與骨發育的調控。最新的研究發現褪黑素能促進骨髓基質干細胞成骨分化，體內研究證實藥理劑量的褪黑素能增加小鼠骨密度。但褪黑素對假體松動引起的慢性炎癥和骨質破壞的保護作用尚未見有關報道。
技術實現思路
要解決的技術問題：為了克服現有技術的不足，開發褪黑素的新用途，且尋找能夠防治磨損顆粒引起的假體松動，抑制骨質破壞和炎癥反應的有效藥物，本專利技術提供了褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途。技術方案：褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途，所述褪黑素的化學結構式如下：，所述的藥物包含藥學上有效劑量的上述化合物和藥學上可接受的載體。所述假體松動為磨損顆粒引起的假體松動。一種治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物，包含褪黑素。優選的，所述褪黑素在在藥物中的質量分數為1-99%，優選10-90%。優選的，所述藥物制成適用于胃腸道或非胃腸道給藥的藥物制劑，優選為常規片劑或膠囊劑或控釋、緩釋制劑。有益效果：本專利技術發掘了褪黑素新的藥用前景，開拓了一個新的藥用領域，其對假體松動療效確切，具有高效防治磨損顆粒引起的假體松動的用途，同時能夠顯著降低炎癥因子的表達，減輕磨損顆粒引起的炎癥反應，抑制破骨細胞活化，促進骨溶解局部新骨形成，減輕磨損顆粒引起的骨質破壞。附圖說明：圖1為各實驗組小鼠顱骨HE染色結果及顱骨骨溶解面積、顱骨厚度檢測值。*p<0.05,**p<0.01。圖2為免疫組織化學染色檢測實驗組小鼠顱骨炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6表達及陽性細胞計數結果。*p<0.05,**p<0.01。圖3為micro-CT掃描各實驗組小鼠顱骨的二維圖像及小鼠顱骨陷窩數、骨密度（BMD）、骨體積（BV）及骨體積分數（BV/TV）檢測值。*p<0.05,**p<0.01。圖4為各實驗組小鼠顱骨TRAP染色結果及破骨細胞數量、OCs/BS檢測值。*p<0.05,**p<0.01。圖5為免疫組織化學染色檢測實驗組小鼠顱骨局部ALP、Osterix和OCN表達及陽性細胞計數結果。*p<0.05,**p<0.01。圖6為免疫組織化學染色檢測實驗組小鼠顱骨局部RANKL和OPG表達及陽性細胞計數結果。*p<0.05,**p<0.01。圖7為免疫組織化學染色檢測Wnt/β-catenin信號通路關鍵調節因子β-catenin和DKK1表達及陽性細胞計數結果。*p<0.05,**p<0.01。具體實施方式實施例11.主要藥品及試劑褪黑素（melatonin，Mel），TRAP染色試劑盒，購自Sigma，美國；多聚甲醛、PBS、DAB顯色劑、蘇木素、伊紅、無水乙醇、蒸餾水、10%水合氯醛。鈦顆粒購自美國JohnsonMattheychemicals公司(catalog#00681;WardHill,Massachusetts)；RANKL、OPG、TNF-α、IL-1β、IL-6酶聯免疫吸附試驗檢測試劑盒，購自Biosource，美國；OPG、RANKL、β-catenin、DKK1、TNF-α、IL-1β、IL-6抗體均購自Abcam,英國。2.主要儀器Micro-CT（SkyScan1176，比利時）、石蠟切片機（Leica2135，德國）、烤片機（Leica1120，德國）、石蠟包埋機（BMJ-Ⅱ，中國，常州）、Axiovert40C光學顯微鏡（Zeiss，德國）、酶標儀（Biotec，美國）、手術器械一套。3.實驗動物健康C57BL/J6小鼠60只，雄性，體重19～22g，8～10周齡，清潔級，由蘇州大學動物實驗中心提供[動物許可證號：SYXK(蘇)2012-0045]。喂養條件如下：五只一籠，室溫18～20℃，濕度50～60%，通風良好，自由攝食進水。實驗過程中對C57BL/6小鼠的處置方法符合中華人民共和國科學技術部頒發的《關于善待實驗動物的指導性意見》。4.實驗方法（1）鈦顆粒（titanium,Ti）的觀察及消毒處理Ti顆粒直徑為3.32±2.39μm，其中90%的顆粒直徑小于3.6μm，50%的顆粒直徑小于1.6μm，10%的顆粒直徑小于1.0μm。掃描電鏡觀察結果顯示Ti顆粒形狀不規則，大小不一。在使用前，Ti顆粒應消毒和去除內毒素。將Ti顆粒置于烘箱內，180℃烘烤6h后，硝酸（1M）浸泡4h，等滲鹽水反復沖洗，2000rpm離心5min；后將其浸泡于75%乙醇，室溫下振蕩1h，重復四次，無水乙醇浸泡過夜，等滲鹽水洗滌3次，2000rpm離心5min沉淀Ti顆粒；將Ti顆粒置于超凈工作臺中，紫外線照射條件下自然干燥后4℃保存備用。（2）實驗動物分組雌性C57BL/6小鼠60只，采用隨機數字表法分為4組：對照組（Sham），Ti顆粒植入組（Vehicle），Mel低劑量治療組（Low-Mel）和Mel高劑量治療組（High-Mel），每組15只小鼠。Sham組僅接受假手術，術后每天經腹腔300μl等滲鹽水，6天/周；Vehicle組在小鼠顱骨表面植入Ti顆粒，術后每天經腹腔300μl等滲鹽水，6天/周；Low-Mel和High-Mel組，Ti顆粒植入后，術后每天經腹腔5或50mgkg-1d-1Mel，持續本文檔來自技高網...

【技術保護點】
褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途，其特征在于：所述的褪黑素的化學結構式如下：

【技術特征摘要】
1.褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途，其特征在于：所述的褪黑素的化學結構式如下：，所述的藥物包含藥學上有效劑量的上述化合物和藥學上可接受的載體。2.根據權利要求1所述的褪黑素在制備治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物中的用途，其特征在于：所述假體松動為磨損顆粒引起的假體松動。3.一種治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物，其特征在于：包含褪黑素。4.根據權利要求3所述的一種治療松動假體周圍慢性炎癥和骨質破壞的藥物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿德春，平子川，胡宣洋，王亮亮，徐耀增，楊惠林，
申請(專利權)人：蘇州大學附屬第一醫院，
類型：發明
國別省市：江蘇,32