用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统技术方案

一种能够消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，该系统包括中子捕获治疗装置以及含有对热中子捕获截面大的核素的能够和β淀粉样蛋白特异性结合的化合物。该中子捕获治疗装置包括中子源、射束整形体和准直器，该中子源释放的中子通过该射束整形体缓速为一定能量范围内的中子射束，该中子射束照射该化合物，其反应所产生的能量能够破坏β淀粉样蛋白的结构，该中子捕获治疗系统能够有针对性的消除β淀粉样蛋白，并且很大程度上降低了对β淀粉样蛋白周围组织的伤害。

【技术实现步骤摘要】
用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统
本专利技术涉及一种中子捕获治疗系统，尤其是一种能够消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统。
技术介绍
阿尔兹海默症(Alzheimer’sdisease，通常简写为AD)是老年人中最常见的一种痴呆症，其组织病理学表现主要为老年斑，神经元纤维缠结以及由凋亡引起的区域性神经细胞死亡等。有研究表明β淀粉样蛋白(Amyloidβ-protein，通常简写为Aβ)的异常沉积是阿尔兹海默症主要发病机制之一。β淀粉样蛋白是由淀粉样前体蛋白(APP)经β和γ分泌酶的蛋白水解作用而产生的含有39～43个氨基酸的多肽，人体内常见的是含有40(Aβ1～40)或42(Aβ1～42)个氨基酸的多肽，其中Aβ1～42具有更强的毒性，更容易聚积成β淀粉样蛋白沉积斑块的核心，β淀粉样蛋白沉积后形成的β淀粉样蛋白沉积斑块能够引发神经毒性作用。在正常的生理状态下，β淀粉样蛋白在血液和脑脊液中都能被检测出，由此可说明β淀粉样蛋白本身不会导致阿尔兹海默症，而β淀粉样蛋白的沉积是导致阿尔兹海默症的原因之一。有研究表明阿尔兹海默症患者脑部的海马区和皮层区聚积有大量β淀粉样蛋白沉积斑块，并且降低β淀粉样蛋白在大脑内的蓄积量可延缓或者减轻阿尔兹海默症的症状。β淀粉样蛋白可被多种肽酶降解，如胰岛素降解酶(IDE)和中性肽链内切酶(NEP)，这两种酶均是锌依赖性内切蛋白酶，有研究表明，在IDE和NEP存在的条件下，β淀粉样蛋白会显著减少，然而在IDE和NEP缺失的条件下，如何破坏β淀粉样蛋白的结构，减少β淀粉样蛋白的聚积成为研究阿尔兹海默症发病机制乃至于治疗阿尔兹海默症的手段之一，目前尚没有一种方法能够有效的破坏β淀粉样蛋白的结构。
技术实现思路
为了能够破坏β淀粉样蛋白的结构，消除β淀粉样蛋白，本专利技术的一方面提供了一种用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，包括：中子捕获治疗装置以及能和所述β淀粉样蛋白特异性结合的化合物，其中，所述化合物包含对热中子捕获截面大的核素；所述中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述化合物上的核素后产生的能量破坏β淀粉样蛋白的结构，从而实现消除这些致病蛋白质的目的。实际应用中，所述中子捕获治疗装置产生的射束为包括中子射线、伽马射线及其他辐射线的混合射束，然而在运用所述射束消除β淀粉样蛋白的过程中用到的主要是混合射束中的中子射束。对热中子捕获截面大的核素包含但不限于10B、155Gd或157Gd。其中所述的对热中子捕获截面大的核素是指在相同能量的热中子照射下，中子捕获截面大于等于人体基本组成元素(C、H、O、N、P、S)的中子捕获截面的100倍及以上的核素，其中在相同能量的热中子照射下构成人体基本组成元素中的H的中子捕获截面最大，在热中子能量为0.025eV的条件下H的热中子捕获截面为0.2barn，10B的热中子捕获截面为3800barn，155Gd的热中子捕获截面为60700barn，而157Gd的热中子捕获截面为254000barn，均大于在相同能量的热中子照射下的H元素的热中子捕获截面的100倍。这种热中子捕获截面大的核素能够与热中子作用发生核反应，释放出至少一种有杀伤力的射线，该射线射程短，基本上只破坏和所述化合物特异性结合的β淀粉样蛋白的结构，而并不破坏其他正常组织，对正常组织的危害很小。优选的是，用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统中，所述对热中子捕获截面大的核素为10B、155Gd或157Gd。对热中子捕获截面大的核素10B在中子射线的照射下发生如下反应，放射能量：利用含硼(10B)化合物对热中子具有高捕获截面的特性，借由10B(n,α)7Li中子捕获及核分裂反应产生4He和7Li两个重荷粒子。如反应式I所示，两荷电粒子的平均能量约为2.33MeV，具有高线性转移(LinearEnergyTransfer,LET)、短射程特征，α粒子的线性能量转移与射程分别为150keV/μm、8μm，而7Li重荷粒子则为175keV/μm、5μm，两粒子的总射程约相当于一个细胞大小，因此对于生物体造成的辐射伤害能局限在细胞层级，当含硼化合物与β淀粉样蛋白特异性结合时，搭配适当的中子射源，便能在不对正常组织造成太大伤害的前提下，达到局部破坏β淀粉样蛋白的结构的目的。所述用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统中，优选的是，所述中子捕获治疗装置包括中子源、射束整形体和准直器。其中所述中子源用于产生中子射束。所述射束整形体位于所述中子源后部并将所述中子源产生的具有较宽能谱的中子射束中的快中子调整为超热中子或热中子，一般情况下，定义快中子为能区大于40keV的中子，超热中子能区在0.5eV到40keV之间，热中子能区小于0.5keV。所述准直器位于射束整形体后部用于汇聚所述超热中子或热中子以使治疗更有针对性，对于不同大小的β淀粉样蛋白沉积斑块采用合适口径的准直器。优选的是，所述用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统中，所述中子源包括加速器中子源或反应堆中子源。其中，所述加速器中子源通过加速带电粒子(如质子束)轰击适当的靶核(如锂靶或铍靶)，通过核反应产生中子，最常用的核反应有(d，n)、(p，n)和(γ，n)等。所述反应堆中子源是利用原子核裂变反应堆产生大量中子，此类中子源是最强的热中子源，在反应堆的壁上开孔，即可把中子引出，所得的中子能量是连续分布的，很接近麦克斯韦分布，采取一定的措施，可获得各种能量的中子束。优选的是，所述用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统中，所述射束整形体包括反射体和缓速体，其中所述反射体包围所述缓速体，用于将向射束整形体外扩散的中子反射回所述缓速体中，所述缓速体用于将快中子缓速为超热中子或热中子。其中，反射体由Pb或Ni中的至少一种制成；缓速体的材料可以由Al2O3、BaF2、CaF2、CF2、PbF2、PbF4以及D2O中的一种或者几种结合而成，也可以由上述缓速体的材料添加含锂物质后组成，如含有6Li的LiF或Li2CO3。其中，所述射束整形体还包括热中子吸收体和辐射屏蔽等，其中，热中子吸收体由6Li制成，辐射屏蔽包括由Pb制成的光子屏蔽和由PE制成的中子屏蔽。热中子吸收体邻接于缓速体，用于吸收热中子以避免治疗时与浅层正常组织造成过多剂量；辐射屏蔽包括由Pb制成的光子屏蔽和由PE制成的中子屏蔽，用于屏蔽渗漏的中子或光子以减少非照射区的正常组织剂量，其中光子屏蔽可以与反射体设为一体，中子屏蔽可以设置在射束整形体中临近射束出口的位置。优选的是，所述用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统中，所述能和β淀粉样蛋白特异性结合的化合物具有如结构式I的机构：结构式I所示的化合物是2-(4-甲胺基苯)-6-二羟基硼基苯并噻唑，其中，所述化合物中的B(OH)2-基团中的B为10B；10B核素在自然界中的丰度为19.2％，在实际应用所述化合物消除β淀粉样蛋白的过程中，所述2-(4-甲胺基苯)-6-二羟基硼基苯并噻唑中的B(OH)2-中的硼元素可以为10B也可以为11B，其中含有10B元素的化合物的含量根据实际需要而定。2-(4-甲胺基苯)-6-二羟基硼基苯并噻唑中甲胺基的C为12C或11C，具有11C的2-(4-甲胺基苯)-6-二羟基硼基苯并噻唑除了可以应用在中子捕获治疗系统中消除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，包括：中子捕获治疗装置以及能和所述β淀粉样蛋白特异性结合的化合物，其中，所述化合物包含对热中子捕获截面大的核素；所述中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述化合物上的核素后产生的能量破坏β淀粉样蛋白的结构。

【技术特征摘要】
2015.12.30 CN 20151101835351.一种用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，包括：中子捕获治疗装置以及能和所述β淀粉样蛋白特异性结合的化合物，其中，所述化合物包含对热中子捕获截面大的核素；所述中子捕获治疗装置产生的中子束作用到所述化合物上的核素后产生的能量破坏β淀粉样蛋白的结构。2.如权利要求1所述的用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述对热中子捕获截面大的核素为10B、155Gd或157Gd，其中所述中子捕获治疗装置产生的中子束与化合物中核素10B发生硼中子捕获反应以通过产生的4He和7Li两个重荷粒子破坏β淀粉样蛋白的结构。3.如权利要求1所述的用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述中子捕获治疗装置包括中子源、射束整形体和准直器，其中所述中子源用于产生中子射束，所述射束整形体位于所述中子源后部并将所述中子源产生的具有较宽能谱的中子射束中的快中子调整为超热中子或热中子，所述准直器位于射束整形体后部用于汇聚所述超热中子或热中子。4.如权利要求3所述的用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述中子源为加速器中子源或反应堆中子源。5.如权利要求3所述的用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，所述射束整形体包括反射体和缓速体，其中所述反射体包围所述缓速体，用于将向射束整形体外扩散的中子反射回所述缓速体中，所述缓速体用于将快中子缓速为超热中子或热中子。6.如权利要求1-5中任一项所述的用于消除β淀粉样蛋白的中子捕获治疗系统，其特征在于，能和所述β淀粉样蛋白特异性结合的化合物具有如结构式I的结构：其中，结构式I中B(OH)2-基团中的B为10B。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘渊豪，何静，陈瑞芬，
申请(专利权)人：南京中硼联康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32