金屬富勒醇在抑制腫瘤生長中的應用的製作方法
2023-12-09 03:06:06
專利名稱：金屬富勒醇在抑制腫瘤生長中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種納米材料在生物醫學中的應用，具體地說，是金屬富勒醇Gd@C82(OH)22在抑制腫瘤生長中的應用。
背景技術：
惡性腫瘤是威脅人類健康的重要疾病，目前已成為人類死亡的主要原因。在中國，肝癌，肺癌，胃癌和乳腺癌是發病率最高的腫瘤。目前全世界至少有700萬人死於癌症，其中我國約130萬。癌症除了致人死亡外，也給家庭和社會造成巨大的經濟負擔。新抗腫瘤藥物的不斷發現及深入研究已使腫瘤化學治療成為學科並使腫瘤內科學得以誕生。Elion及Hitchings於1988年被授予諾貝爾醫學獎表明抗腫瘤藥的歷史性成就已舉世公認。但是，抗腫瘤藥的研究面臨嚴重的挑戰，這就是多數常見實體瘤如肺癌、肝癌、結腸癌及胰腺癌等還缺乏有效藥物，不少抗腫瘤藥在臨床應用過程中產生耐藥性，副作用極大。環磷醯胺、阿黴素、順鉑等在起到治療作用的同時，產生骨髓抑制、消化道劇烈反應、腎臟毒性等等度副作用，嚴重地限制了其臨床使用劑量。因此，新型抗腫瘤藥物研究勢在必行。
富勒烯C60是一種由碳原子構成，納米尺度的球體分子，具有獨特的物理化學性質，在生物醫學、材料科學等領域有著重要的應用前景。在1993年，Friedman等於1993年在J.Am.Chem.Soc.1156506-6509理論計算模擬了富勒烯C60衍生物可以抑制HIV病毒的活性C60是強疏水性球形分子，直徑為0.71nm，而HIV是末端開口的圓柱狀分子，尺寸與C60直徑相似，其活性位置表面也是強疏水性的，兩者有可能以共價鍵結合，從而組織HIV病毒的生長。含有14核苷酸富勒烯衍生物和DNA的加合物可形成較穩定的三螺旋結構，在光催化下可對DNA進行選擇性的位點切割。
由於富勒烯及其許多衍生物是疏水性的，無法與人體內「靶分子」作用，使得它們在生物化學領域中的研究和應用受到很大的限制。近年來，研究合成水溶性富勒烯衍生物方面的突破和成功，大大加速和拓寬了C60衍生物在生物方面的應用。在水環境中，羥基衍生化的富勒烯並不是以單獨的分子形式存在的，而是通過與大分子相互作用團聚成納米顆粒物，這些顆粒物有很好的生物親和性。如金屬富勒醇Gd@C82(OH)22包含一個磁性中心Gd離子和一個由C原子構成的納米碳籠，其表面存在許多羥基基團，這些羥基基團通過與環境中的氫耦合形成水分子，因此Gd@C82(OH)22在生物體內有很好的生物親和性。同時，進行水溶化修飾後，富勒烯的毒性大大降低。
因此，需要化學治療藥物，對腫瘤具有足夠的治療效果，同時對機體的副作用小，本發明滿足了這些條件並具有相關的優點。
發明內容
本發明的目的是提供一種金屬富勒醇Gd@C82(OH)22的新用途，具體地說，是金屬富勒醇Gd@C82(OH)22在製備抑制腫瘤生長的藥物中的應用。
我們知道，腫瘤組織的毛細血管壁上有許多納米尺寸的血液通道。假設這些血液通道恰好被同尺寸的納米粒子所堵塞，就會抑制血液的流通，進而中斷了腫瘤組織的生長。為了驗證這一觀點，我們進行了此次實驗，結果發現金屬富勒醇有一定的腫瘤抑制作用。
為實現上述目的，本發明還包含以下方案一種腫瘤抑制組合物，其特徵在於，包含金屬富勒醇Gd@C82(OH)22和生理鹽水。
優選的，Gd@C82(OH)22的濃度為1×10-4～2×10-4mmol/kg。
製備該腫瘤抑制組合物時，只需要將各組分混合均勻即可。
本發明的優點是與目前臨床普遍使用的環磷醯胺相比，金屬富勒醇Gd@C82(OH)22具有用量小，毒性低，且腫瘤抑制率高的優點。
圖1為低劑量組注射後H22肝癌的生長曲線圖。
圖2為高劑量組注射後H22肝癌的生長曲線圖。
圖1和圖2中，(A)低劑量組[Gd@C82(OH)22]n注射量為1.0×10-4mmol/kg；CTX注射量為0.05mmol/kg；(B)高劑量組[Gd@C82(OH)22]n注射量為2.0×10-4mmol/kg；CTX注射量為0.1mmol/kg.圖中數據以(mean±SEM)表述，每組5至7隻小鼠。
圖3為CTX組腫瘤抑制率和劑量關係曲線圖。
圖4為[Gd@C82(OH)22]n納米粒子組腫瘤抑制率和劑量關係曲線圖。
具體實施例方式
金屬富勒醇納米顆粒的製備發明人採用化學合成法製備了金屬富勒醇Gd@C82(OH)22，其製備方法與中國發明專利03146028.3相同，金屬富勒醇Gd@C82(OH)22的水溶性衍生物在生理鹽水中形成平均直徑為25nm的顆粒物。
動物品系昆明種雌鼠，體重為18到22g，共40隻隨機分為6組。
腫瘤模型小鼠肝癌腹水型H22瘤株。
實驗分組A.陰性對照組生理鹽水(saline)；B.陽性對照組環磷醯胺(Cyclophosvnamide，CTX)，臨床上普遍使用的一種抗癌藥物；C.藥物組[Gd@C82(OH)22]n，粒徑為25nm，濃度為1.57μgGd/ml。
給藥方式腹腔注射(intraperitoneal，i.p.)。
CTX和[Gd@C82(OH)22]n溶液以0.9％的生理鹽水為溶劑。
劑量設計本實驗分兩個劑量組A.高劑量組CTX30mg/kg(0.1mmol/kg)，僅需在實驗的前7天注射；[Gd@C82(OH)22]n，228g/kg(2×10-4mmol/kg)；低劑量組CTX15mg/kg(0.05mmol/kg)；[Gd@C82(OH)22]n，114g/kg(1×10-4mmol/kg)。
實驗方法每隻小鼠右後肢皮下接種小鼠肝癌腹水型H22瘤株1×106癌細胞(溶於100μl的0.9％生理鹽水中)，接種24小時後開始給藥0.2ml/只；實驗期間每24小時給藥一次，每隔一天測量接種腫瘤的後肢直徑，記錄其生長情況；同時觀察小鼠的反應情況；當生理鹽水組小鼠右後肢直徑長到20mm左右時，停止實驗(正常小鼠後肢直徑為6mm)。
實驗結束摘除眼球取血，使用109mmol/L枸櫞酸鈉抗凝，血液與抗凝劑的比例為1∶9；摘取腫瘤，稱重；取臟器/器官並稱重，計算臟器係數；同時用10％的福馬林固定臟器/器官。
實驗結果注射[Gd@C82(OH)22]n納米材料後同注射CTX一樣可以抑制小鼠的腫瘤生長，且納米材料的腫瘤抑制特性優於臨床普遍使用的抗腫瘤藥物CTX。從反映肝細胞損害最敏感的指標是谷丙轉氨酶ALT和穀草轉氨酶AST的活性上分析，注射[Gd@C82(OH)22]n納米材料可顯著抑制荷瘤鼠兩種酶的增高，並且接近正常機體的水平。而環磷醯胺組ALT水平反而增加，說明其增加動物肝的損傷。
根據公式V＝4πr3/3計算腫瘤體積，並得到抑瘤率；結果發現低劑量組中0.1μmol/kg的[Gd@C82(OH)22]n抑制腫瘤生長的效率為32.9％(圖1和圖2)，雖然比0.05mmol/kg的CTX的抑瘤率52.0％低，但是其用藥量只是CTX藥量的1/500；另外，我們還比較了抑瘤率與藥物使用量之間的關係，當把CTX的劑量提高0.05mmol/kg時，其腫瘤抑制率提高了15％，而把[Gd@C82(OH)22]n納米材料的使用劑量僅提高0.1μmol/kg時，其腫瘤抑制率就提高了26％(圖3和圖4)。
n抗肝癌H22活性數據表參見下頁的表1。
高劑量組[Gd@C82(OH)22]n對荷瘤小鼠血清總膽紅素，ALT，AST和肌苷水平的影響數據參見下頁的表2。
表1[Gd@C82(OH)22]n抗肝癌H22活性數據表
表2高劑量組荷瘤小鼠血清總膽紅素，ALT，AST和肌苷水平
注a與生理鹽水組比較P＜0.01.
權利要求
1.金屬富勒醇Gd@C82(OH)22在製備抑制腫瘤生長的藥物中的應用。
2.一種腫瘤抑制組合物，其特徵在於，包含金屬富勒醇Gd@C82(OH)22和生理鹽水。
3.根據權利要求2所述的腫瘤抑制組合物，其特徵在於，所述的Gd@C82(OH)22的濃度為1×10-4～2×10-4mmol/kg。
全文摘要
本發明公開了金屬富勒醇Gd@C
文檔編號A61P35/00GK1739562SQ20051010349
公開日2006年3月1日 申請日期2005年9月19日 優先權日2005年9月19日
發明者趙宇亮, 陳春英, 邢更妹 申請人:中國科學院高能物理研究所