一种党参碳量子点的制备方法及其应用

本技术属于医药，具体涉及一种党参碳量子点的制备方法及其应用。

背景技术：

1、党参（codonopsispilosula,cp）为桔梗科植物党参、素花党参、或川党参等的干燥根。具有健脾益肺、养血生津的功效，主要用于治疗脾胃虚弱，气血两亏，内热消渴。党参在我国广泛应用于治疗心脑血管疾病，然而，党参的养血作用在几千年的历史文献中都有详细的记载。党参中有丰富的化学成分以及药理活性，具有保护神经、保护肠胃、保护心血管、调血脂、降血糖、抗衰老、抗氧化、抗肿瘤以及免疫调节等作用。常作为药膳以及保健品使用，在药品上也应用广泛，如复方党参片、生脉饮等，具有很高的药用价值和经济价值。

2、贫血（anemia）是指人体外周血红细胞容量减少，低于正常范围下限的一种常见的临床症状。由于红细胞容量测定较复杂，临床上常以血红蛋白（hb）浓度来代替。我国血液病学家认为在我国海平面地区，成年男性hb＜120 g/l，成年女性（非妊娠）hb＜110 g/l，孕妇hb＜100 g/l就有贫血。最早出现的症状有头晕、乏力、困倦；而最常见、最突出的体征是面色苍白，症状的轻重取决于贫血的速度、贫血的程度和机体的代偿能力。贫血是临床最常见的表现之一，然而它不是一种独立疾病，可能是一种基础的或有时是较复杂疾病的重要临床表现，许多慢性疾病也是造成贫血产生的重要原因，贫血在慢性炎症性疾病、充血性心力衰竭以及某些严重疾病患者和老年人群中也比较常见。

3、炎症相关性贫血（anemia of inflammation，ai），又称慢性贫血，最常见的病因包括肿瘤或恶性血液病、感染、免疫相关性疾病。主要是指伴随慢性（少数为急性）炎症性疾病出现的贫血，为临床上最常见的贫血之一。主要表现为小细胞低色素型贫血或正细胞正色素性贫血，铁参数的特点是血清铁蛋白增高、血清铁浓度降低、总铁结合力及运铁蛋白水平降低。炎症相关性贫血的发生和发展与多种细胞因子所致的铁利用障碍、红系分化增值损伤、红细胞寿命缩短、骨髓对红细胞生成素的反应钝化有关。炎症相关性贫血可能对患者的多个器官组织产生不利的影响，特别是肿瘤患者，可能会加速其肿瘤的进程。

4、传统的治疗手段主要为输血、补铁、抑制炎症反应。然而，输血造成的输血反应及免疫激活，长期输血容易导致铁负荷过多，增加病毒感染的风险和其他输血不良反应；促红细胞生成素治疗与输血相比虽然治疗更符合正常生理，耐受性好，但起效慢，一般用药后2-4周起效，且炎症因子水平过高或供应不足时，可能治疗无反应；补铁药物从剂型上分为口服剂和注射剂，口服补铁剂对胃肠道刺激比较大，且易出现耐受性等原因无法达到治疗目的，同时，铁被限制在巨噬细胞中而出现血清铁降低时机体的一种自发防御反应，过早过快地纠正血清铁，可能会激活羟自由基，引起组织损伤及血管内皮功能异常，增加心血管疾病的风险；其他药物治疗如醋酸泼尼松片、醋酸地塞米松片等可以抑制炎症反应，从而缓解贫血；靶向治疗药物司妥昔单抗（siltuximab）通过与il-6结合，抑制il-6的生物学活性，发挥抗炎作用，达到治疗ai的效果，但此药价格昂贵，高达13220元/125mg。在临床上，许多慢性疾病本身难以根除或诊断不明且贫血较为明显时，合理治疗并发的ai可明显提高患者生活质量，减少治疗费用。针对引起炎症性贫血的感染性或炎症性疾病进行治疗，不仅可以改善贫血，还可以改善由原发疾病引起的多种症状和缺陷。

5、专利cn114053344a于2022-02-18公开了一种中药组合物（当归、黄芪、阿胶、益母草和陈皮）在制备治疗炎症性贫血中的应用。中药组合物优选的包括当归80-120份、黄芪80-120份、阿胶24-36份、益母草120-180份、陈皮2.4-3.6份，还公布了中药组合物的制备方法：将黄芪、益母草加3-10倍量水煎煮1-5次，每次1-3小时，合并煎液，滤过，绿叶浓缩至相对密度1.10-1.25（50-90℃）的清膏，备用；当归、陈皮粉碎成粗粉，用3-8倍量40-95%的乙醇作溶剂，浸渍8-90h后渗漉，收集渗漉液，渗漉液回收乙醇并浓缩至相对密度1.10-1.25（50-90℃）的清膏，备用。将阿胶溶于上述黄茂、益母草清膏中，再加入当归、陈皮清膏，混合即可。在治疗炎症性贫血中，中药方按照3.12g/kg。此发明的有益效果为由当归、黄芪、阿胶、益母草和陈皮制成的中药对炎症性贫血具有显著的预防与治疗效果，且无副作用，既拓宽了该组分的适应症范围，也为炎症性贫血的预防与治疗提供了一种新的中药组方选择。但该制备方法所涉及的中药较多，且制备过程较为繁琐、所耗时间较长，且用于贫血治疗时给药量较高。

6、专利cn109674810a于2019-04-26公开了党参多糖在制备治疗贫血药物中的用途。党参多糖用于贫血治疗时日给药量优选为0.68 g/kg/d、2.74g /kg/d。本发明药效实施例证明党参多糖对于血虚、贫血均有积极的治疗效果，因此党参在贫血治疗方面具有很好的医学应用前景。该专利还公开了党参多糖的制备方法：密称取党参粗粉末200 g置圆底烧瓶中，加石油醚450 ml，使其不要超过圆底烧瓶的2/3，放入沸石，微沸状态下冷凝回流2次，每次1 h，第1次回流完，冷却至不沸腾后，戴手套将石油醚倒出至烧杯中；第2次回流后要冷却至室温状态后，纱布过滤，留残渣；放入烧杯中，然后用无水乙醇500 ml超声提取2次，每次lh，第1次直接倒出无水乙醇；第2次补加500 ml无水乙醇；第2次后充分过滤，取药渣加蒸馏水500 ml浸渍1 h后，超声提取60 min，过滤；再用500 ml蒸馏水超声提取60 min，纱布过滤，合并滤液，50℃下减压浓缩至300 ml；上清液加95％乙醇使含醇量达80％，冰箱静置过夜，过滤，取残渣，用无水乙醇洗涤三次，真空冷冻干燥，即得总粗党参多糖。但该制备方法较为复杂，且用于贫血治疗时日给药量较高。

7、专利cn111135206a于2020-05-12公开了党参低聚糖在制备抗贫血药物中的应用，党参低聚糖在抗贫血药物中是作为促红细胞生成素调节剂使用的；并提供了党参低聚糖的制备方法。本发明的有益效果为：本发明提供的党参低聚糖作为促红细胞生成素调节剂在制备抗贫血药物中的应用，其制备的药物，具有很好的效果，其药物本身安全有效，没有毒副作用；经实验验证可知，含有党参低聚糖的药物作为促红细胞生成素调节剂可以调节缺氧诱导因子hif-1α的表达；改善缺铁性贫血、铁利用障碍贫血、再生性障碍贫血、肾功能障碍所致的贫血和骨髓造血功能损伤等多种原因导致的贫血。该专利还公开了所述党参低聚糖的制备方法，具体包括以下步骤：按照质量体积比将党参粗粉和10倍量95％乙醇混合，水浴90℃回流提取2次，每次1小时，收集药渣，分别在收集的药渣中加入药渣10倍、8倍、8倍量的水，沸水煎煮3次，每次45分钟，收集并合并水提液，50℃、60 rpm将水提液减压浓缩至1/4体积，得浓缩液；在浓缩液中加乙醇至乙醇终浓度为80％进行醇沉，收集上清液；50℃,60rpm将上清液减压浓缩至挥干乙醇，得到党参粗低聚糖rcpo，将党参粗低聚糖rcpo进行sephadex凝胶层析纯化，得到党参低聚糖cpo。但是，该制备方法较为复杂，难以广泛应用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、本发明以中药材党参为原料，提供了一种具有抗贫血作用特别是具有抗炎症相关性贫血作用的党参碳量子点的制备方法及其应用。

3、本发明是通过如下方法实现的：

4、一种党参碳量子点的制备方法，包括如下步骤：

5、将党参细粉与水按照质量比1:10混合后置水热合成反应釜中，于200℃反应8h后过滤，通过0.22 μm滤膜过滤后的滤液透析，将透析后的溶液冷冻干燥即得党参碳量子点粉末。

6、优选的，上述的党参碳量子点的制备方法中，所述透析步骤采用透析袋mw500、用去离子水透析12h以上。

7、优选的，上述的党参碳量子点的制备方法，包括如下步骤：

8、将党参细粉与水按照质量比1:10混合后置水热合成反应釜中，于200℃反应8h后过滤，通过0.22 μm滤膜过滤后的滤液用mw500透析袋在去离子水中透析12h以上，将透析后的溶液冷冻干燥即得党参碳量子点粉末。

9、上述的党参碳量子点的制备方法所得到的党参碳量子点粒径分布范围在1-10nm，晶格间距为0.18 nm，主要由c、o、n元素组成。

10、上述的党参碳量子点的制备方法所得到的党参碳量子点水溶液具有蓝色荧光。

11、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备治疗贫血药物中的应用。

12、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活egin1基因表达的试剂中的应用。

13、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活flt1基因表达的试剂中的应用。

14、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活hif1a基因表达的试剂中的应用。

15、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活bcl2基因表达的试剂中的应用。

16、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活timp1基因表达的试剂中的应用。

17、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活slc2a1基因表达的试剂中的应用。

18、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活hmox1基因表达的试剂中的应用。

19、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进或激活pdk1基因表达的试剂中的应用。

20、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备抗炎药物中的应用。

21、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备治疗炎症相关性贫血药物中的应用。

22、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备促进红细胞的生长药物中的应用。

23、上述的党参碳量子点的制备方法制备得到的党参碳量子点在制备抗氧化药物中的应用。

24、包含本发明的党参碳量子点的组合物，所述组合物一种或多种药用载体和/或稀释剂的药物组合物，为临床上或药学上可接受的任一剂型，优选为口服制剂或注射剂。本发明中所述的党参碳量子点可以添加药学上可接受的载体制成常见的药用制剂，如片剂、胶囊、粉剂、糖浆、液剂、悬浮剂、针剂，可以加入香料、甜味剂、液体或固体填料或稀释剂等常用药用辅料。

25、本发明中所述的党参碳量子点，可以口服或肠胃外给药等方式施用于需要这种治疗的患者。

26、用于肠胃外给药时，可制成注射剂。注射剂系指药物制成的供注入体内的溶液、乳液或混悬液及供临用前配制或稀释成溶液或混悬液的粉末或浓溶液的无菌制剂，注射剂可分为注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液。注射液系指药物制成的供注射入体内用的无菌溶液型注射液、乳液型注射液或混悬型注射液，可用于肌内注射、静脉注射、静脉滴注等；其规格有1 ml、2 ml、5 ml、10 ml、20 ml、50 ml、100 ml、200 ml、250 ml、500 ml等，其中供静脉滴注用的大体积(一般不小于100 ml)注射液也称静脉输液。注射用无菌粉末系指药物制成的供临用前用适宜的无菌溶液配制成澄清溶液或均匀混悬液的无菌粉末或无菌块状物，可用适宜的注射用溶剂配制后注射，也可用静脉输液配制后静脉滴注；无菌粉末用溶媒结晶法、喷雾干燥法或冷冻干燥法等制得。注射用浓溶液系指药物制成的供临用前稀释供静脉滴注用的无菌浓溶液。

27、制成注射剂时，可采用现有制药领域中的常规方法生产，可选用水性溶剂或非水性溶剂。最常用的水性溶剂为注射用水，也可用0.9％氯化钠溶液或其他适宜的水溶液；常用的非水性溶剂为植物油，主要为供注射用大豆油，其他还有乙醇、丙二醇、聚乙二醇等的水溶液。配制注射剂时，可以不加入附加剂，也可根据药物的性质加入适宜的附加剂，如渗透压调节剂、ph值调节剂、增溶剂、填充剂、抗氧剂、抑菌剂、乳化剂、助悬剂等。常用的渗透压调节剂包括氯化钠、葡萄糖、氯化钾、氯化镁、氯化钙、山梨醇等，优选氯化钠或葡萄糖；常用的ph值调节剂包括醋酸-醋酸钠、乳酸、枸橼酸-枸橼酸钠、碳酸氢钠-碳酸钠等；常用的增溶剂包括聚山梨酯80、丙二醇、卵磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等；常用的填充剂包括乳糖、甘露醇、山梨醇、右旋糖酐等；常用的抗氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等；常用抑菌剂为苯酚、甲酚、三氯叔丁醇等。注射剂常用容器有玻璃安瓿、玻璃瓶、塑料安瓿、塑料瓶等。

28、用于口服时，可制成常规的固体制剂，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂等；也可制成口服液体制剂，如口服溶液剂、口服混悬剂、糖浆剂等。片剂系指药物与适宜的辅料混匀压制而成的圆片状或异形片状的固体制剂，以口服普通片为主，另有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、可溶片、泡腾片、缓释片、控释片与肠溶片等。胶囊剂系指药物或加有辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂，依据其溶解与释放特性，可分为硬胶囊(通称为胶囊)、软胶囊(胶丸)、缓释胶囊、控释胶囊和肠溶胶囊等。丸剂系指药物与适宜的料均匀混合，以适当方法制成的球状或类球状固体制剂，包括滴丸、糖丸、小丸等。颗粒剂系指药物与适宜的辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂，可分为可溶颗粒(通称为颗粒)、混悬颗粒、泡腾颗粒、肠溶颗粒、缓释颗粒和控释颗粒等。口服溶液剂系指药物溶解于适宜溶剂中制成供口服的澄清液体制剂。口服混悬剂系指难溶性固体药物，分散在液体介质中，制成供口服的混悬液体制剂，也包括干混悬剂或浓混悬液。糖浆剂系指含有药物的浓蔗糖水溶液。制成口服制剂时，可以加入适宜的填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等。常用填充剂包括淀粉、糖粉、磷酸钙、硫酸钙二水物、糊精、微晶纤维素、乳糖、预胶化淀粉、甘露醇等；常用粘合剂包括羧甲基纤维素钠、pvp-k30、羟丙基纤维素、淀粉浆、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、胶化淀粉等；常用崩解剂包括干淀粉、交联聚维酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素等；常用润滑剂包括硬脂酸镁、滑石粉、十二烷基硫酸钠、微粉硅胶等。

29、本发明所述的党参碳量子点在临床上的给药方式可以采用口服、注射等方式。

30、本发明的有益效果：

31、（1）新型党参碳量子点是一类纳米材料，具有良好的生物医药性质，将中药党参通过水热合成法制备成党参碳量子点，具有良好的生物相容性、抗氧化性和低毒性的特点。将党参制备成党参碳量子点后，抗贫血作用显著增加。

32、（2）cn109674810a中公开的党参多糖用于贫血治疗时日给药量优选为0.68 g/kg/d、2.74 g/kg/d。按照一个成年人平均体重50 kg来计算，日给药量优选为34 g/d、137 g/d，该用药量偏大，不利于患者用药。本技术的党参碳量子点用于贫血治疗时日给药量仅需要15 mg/kg每两天，按照一个成年人平均体重50 kg来计算，日给药量仅需0.375 g/d，大大减少了用药量。

33、（3）egln1合成的蛋白质通过控制可用的缺氧诱导因子（hif）的数量间接调节红细胞生成素，当氧水平低于正常值时，hifα激活相关基因，包括指导合成红细胞生成素的基因，然后红细胞生成素刺激产生更多的红细胞，运送氧气到器官和组织中；flt1可以激活编码参与低氧稳态反应蛋白质的基因，还可以诱导控制葡萄糖代谢、细胞增殖和血管形成的蛋白质表达；bcl2能够抑制细胞凋亡；timp1属于timp基因家族，这个基因家族编码的蛋白质是基质金属蛋白酶（mmps）的天然抑制剂，timp1是参与细胞外基质降解的肽酶，除了其对大多数已知mmp的抑制作用外，编码蛋白还能够在多种细胞类型中促进细胞增殖，并可能具有抑制凋亡的功能；slc2a1是重要的葡萄糖转运蛋白；hmox1能够催化血红素的分解，对氧化应激具有保护作用；pdk1是ca2+依赖性血小板活化所必须的，在巨核细胞骨架动力学和极化及血小板形成调节中起着关键作用。如图6b实验结果所示，与对照组相比，经党参碳量子点处理的上述相关基因的mrna水平显著增加（p＜0.001）。

34、（4）党参碳量子点能抑制促炎因子的表达而实现抗炎作用。党参碳量子点具有抗炎活性，可以用于炎症相关性贫血的治疗，发挥双重功效。

35、（5）党参碳量子点可能是通过调节缺氧反应来抑制细胞凋亡并促进红系祖细胞的增值，从而达到治疗贫血的作用。

36、（6）党参碳量子点作为一种具有抗氧化能力的纳米材料，具有超氧化物歧化酶（sod）的活力，可以帮助清除自由基等有害物质，从而保护生长中的红细胞免于受到氧化刺激的损伤和衰退，促进红细胞的生长，达到治疗贫血的效果。

37、（7）党参碳量子点具有较强的总抗氧化能力。

38、（8）cck-8结果表明，党参碳量子点在400 μg/ml时，对正常细胞无毒。

39、总之，将党参制备成党参碳量子点后，其具有显著类sod纳米酶活性。党参碳量子点显著促进红细胞生成，同时发挥sod酶活性清除活性氧，兼具保护红细胞和降低炎症的双重功效，适用于贫血，尤其是炎症相关性贫血的治疗。