金属富勒醇在抑制肿瘤生长中的应用的制作方法

文档序号:1097977阅读:365来源:国知局
专利名称:金属富勒醇在抑制肿瘤生长中的应用的制作方法
技术领域
本发明涉及一种纳米材料在生物医学中的应用,具体地说,是金属富勒醇Gd@C82(OH)22在抑制肿瘤生长中的应用。
背景技术
恶性肿瘤是威胁人类健康的重要疾病,目前已成为人类死亡的主要原因。在中国,肝癌,肺癌,胃癌和乳腺癌是发病率最高的肿瘤。目前全世界至少有700万人死于癌症,其中我国约130万。癌症除了致人死亡外,也给家庭和社会造成巨大的经济负担。新抗肿瘤药物的不断发现及深入研究已使肿瘤化学治疗成为学科并使肿瘤内科学得以诞生。Elion及Hitchings于1988年被授予诺贝尔医学奖表明抗肿瘤药的历史性成就已举世公认。但是,抗肿瘤药的研究面临严重的挑战,这就是多数常见实体瘤如肺癌、肝癌、结肠癌及胰腺癌等还缺乏有效药物,不少抗肿瘤药在临床应用过程中产生耐药性,副作用极大。环磷酰胺、阿霉素、顺铂等在起到治疗作用的同时,产生骨髓抑制、消化道剧烈反应、肾脏毒性等等度副作用,严重地限制了其临床使用剂量。因此,新型抗肿瘤药物研究势在必行。
富勒烯C60是一种由碳原子构成,纳米尺度的球体分子,具有独特的物理化学性质,在生物医学、材料科学等领域有着重要的应用前景。在1993年,Friedman等于1993年在J.Am.Chem.Soc.1156506-6509理论计算模拟了富勒烯C60衍生物可以抑制HIV病毒的活性C60是强疏水性球形分子,直径为0.71nm,而HIV是末端开口的圆柱状分子,尺寸与C60直径相似,其活性位置表面也是强疏水性的,两者有可能以共价键结合,从而组织HIV病毒的生长。含有14核苷酸富勒烯衍生物和DNA的加合物可形成较稳定的三螺旋结构,在光催化下可对DNA进行选择性的位点切割。
由于富勒烯及其许多衍生物是疏水性的,无法与人体内“靶分子”作用,使得它们在生物化学领域中的研究和应用受到很大的限制。近年来,研究合成水溶性富勒烯衍生物方面的突破和成功,大大加速和拓宽了C60衍生物在生物方面的应用。在水环境中,羟基衍生化的富勒烯并不是以单独的分子形式存在的,而是通过与大分子相互作用团聚成纳米颗粒物,这些颗粒物有很好的生物亲和性。如金属富勒醇Gd@C82(OH)22包含一个磁性中心Gd离子和一个由C原子构成的纳米碳笼,其表面存在许多羟基基团,这些羟基基团通过与环境中的氢耦合形成水分子,因此Gd@C82(OH)22在生物体内有很好的生物亲和性。同时,进行水溶化修饰后,富勒烯的毒性大大降低。
因此,需要化学治疗药物,对肿瘤具有足够的治疗效果,同时对机体的副作用小,本发明满足了这些条件并具有相关的优点。

发明内容
本发明的目的是提供一种金属富勒醇Gd@C82(OH)22的新用途,具体地说,是金属富勒醇Gd@C82(OH)22在制备抑制肿瘤生长的药物中的应用。
我们知道,肿瘤组织的毛细血管壁上有许多纳米尺寸的血液通道。假设这些血液通道恰好被同尺寸的纳米粒子所堵塞,就会抑制血液的流通,进而中断了肿瘤组织的生长。为了验证这一观点,我们进行了此次实验,结果发现金属富勒醇有一定的肿瘤抑制作用。
为实现上述目的,本发明还包含以下方案一种肿瘤抑制组合物,其特征在于,包含金属富勒醇Gd@C82(OH)22和生理盐水。
优选的,Gd@C82(OH)22的浓度为1×10-4~2×10-4mmol/kg。
制备该肿瘤抑制组合物时,只需要将各组分混合均匀即可。
本发明的优点是与目前临床普遍使用的环磷酰胺相比,金属富勒醇Gd@C82(OH)22具有用量小,毒性低,且肿瘤抑制率高的优点。


图1为低剂量组注射后H22肝癌的生长曲线图。
图2为高剂量组注射后H22肝癌的生长曲线图。
图1和图2中,(A)低剂量组[Gd@C82(OH)22]n注射量为1.0×10-4mmol/kg;CTX注射量为0.05mmol/kg;(B)高剂量组[Gd@C82(OH)22]n注射量为2.0×10-4mmol/kg;CTX注射量为0.1mmol/kg.图中数据以(mean±SEM)表述,每组5至7只小鼠。
图3为CTX组肿瘤抑制率和剂量关系曲线图。
图4为[Gd@C82(OH)22]n纳米粒子组肿瘤抑制率和剂量关系曲线图。
具体实施例方式
金属富勒醇纳米颗粒的制备发明人采用化学合成法制备了金属富勒醇Gd@C82(OH)22,其制备方法与中国发明专利03146028.3相同,金属富勒醇Gd@C82(OH)22的水溶性衍生物在生理盐水中形成平均直径为25nm的颗粒物。
动物品系昆明种雌鼠,体重为18到22g,共40只随机分为6组。
肿瘤模型小鼠肝癌腹水型H22瘤株。
实验分组A.阴性对照组生理盐水(saline);B.阳性对照组环磷酰胺(Cyclophosvnamide,CTX),临床上普遍使用的一种抗癌药物;C.药物组[Gd@C82(OH)22]n,粒径为25nm,浓度为1.57μgGd/ml。
给药方式腹腔注射(intraperitoneal,i.p.)。
CTX和[Gd@C82(OH)22]n溶液以0.9%的生理盐水为溶剂。
剂量设计本实验分两个剂量组A.高剂量组CTX30mg/kg(0.1mmol/kg),仅需在实验的前7天注射;[Gd@C82(OH)22]n,228g/kg(2×10-4mmol/kg);低剂量组CTX15mg/kg(0.05mmol/kg);[Gd@C82(OH)22]n,114g/kg(1×10-4mmol/kg)。
实验方法每只小鼠右后肢皮下接种小鼠肝癌腹水型H22瘤株1×106癌细胞(溶于100μl的0.9%生理盐水中),接种24小时后开始给药0.2ml/只;实验期间每24小时给药一次,每隔一天测量接种肿瘤的后肢直径,记录其生长情况;同时观察小鼠的反应情况;当生理盐水组小鼠右后肢直径长到20mm左右时,停止实验(正常小鼠后肢直径为6mm)。
实验结束摘除眼球取血,使用109mmol/L枸橼酸钠抗凝,血液与抗凝剂的比例为1∶9;摘取肿瘤,称重;取脏器/器官并称重,计算脏器系数;同时用10%的福尔马林固定脏器/器官。
实验结果注射[Gd@C82(OH)22]n纳米材料后同注射CTX一样可以抑制小鼠的肿瘤生长,且纳米材料的肿瘤抑制特性优于临床普遍使用的抗肿瘤药物CTX。从反映肝细胞损害最敏感的指标是谷丙转氨酶ALT和谷草转氨酶AST的活性上分析,注射[Gd@C82(OH)22]n纳米材料可显著抑制荷瘤鼠两种酶的增高,并且接近正常机体的水平。而环磷酰胺组ALT水平反而增加,说明其增加动物肝的损伤。
根据公式V=4πr3/3计算肿瘤体积,并得到抑瘤率;结果发现低剂量组中0.1μmol/kg的[Gd@C82(OH)22]n抑制肿瘤生长的效率为32.9%(图1和图2),虽然比0.05mmol/kg的CTX的抑瘤率52.0%低,但是其用药量只是CTX药量的1/500;另外,我们还比较了抑瘤率与药物使用量之间的关系,当把CTX的剂量提高0.05mmol/kg时,其肿瘤抑制率提高了15%,而把[Gd@C82(OH)22]n纳米材料的使用剂量仅提高0.1μmol/kg时,其肿瘤抑制率就提高了26%(图3和图4)。
n抗肝癌H22活性数据表参见下页的表1。
高剂量组[Gd@C82(OH)22]n对荷瘤小鼠血清总胆红素,ALT,AST和肌苷水平的影响数据参见下页的表2。
表1[Gd@C82(OH)22]n抗肝癌H22活性数据表

表2高剂量组荷瘤小鼠血清总胆红素,ALT,AST和肌苷水平

注a与生理盐水组比较P<0.01.
权利要求
1.金属富勒醇Gd@C82(OH)22在制备抑制肿瘤生长的药物中的应用。
2.一种肿瘤抑制组合物,其特征在于,包含金属富勒醇Gd@C82(OH)22和生理盐水。
3.根据权利要求2所述的肿瘤抑制组合物,其特征在于,所述的Gd@C82(OH)22的浓度为1×10-4~2×10-4mmol/kg。
全文摘要
本发明公开了金属富勒醇Gd@C
文档编号A61P35/00GK1739562SQ20051010349
公开日2006年3月1日 申请日期2005年9月19日 优先权日2005年9月19日
发明者赵宇亮, 陈春英, 邢更妹 申请人:中国科学院高能物理研究所
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