一种纳米材料及其制备方法和在制备治疗肿瘤药物中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药领域，特别是涉及一种纳米材料的其制备方法及其在肿瘤治疗中 的应用。
【背景技术】
[0002] 纳米药物与常规药物相比较，具有颗粒小、比表面积大、表面反应活性高、活性中 心多、吸附能力强等特性，具有以下特点：（1)稳定性好、对胃肠刺激小；（2)改变膜转运机 制，增加药物对生物膜的透过性，有利于药物透皮吸收及穿过血脑屏障等；（3)生物亲和性 高、受性好，毒副作用小；(4)具有缓释作用，改变药物在体内的半衰期，延长作用时间；（5) 有利于药物的局部滞留，增加药物与肠壁接触的时间和面积，提高口服药物吸收利用度等。
[0003]目前纳米药物大多以肿瘤等疾病为目标适应症。由于肿瘤组织的高通透性和滞留 效应，纳米药物针对肿瘤组织的靶向性更加明显，并在很大程度上克服或弥补了传统肿瘤 治疗手段，如放疗、化疗等方式的弱点，从而成为有潜力的抗肿瘤候选药物。
[0004] 传统观念认为，重金属容易在体内蓄积造成机体的金属中毒。但是最新的研究表 明，纳米级金属材料在具有良好肿瘤杀伤效果的同时，并未表现出强烈的全身毒性，提示金 属纳米材料具有成为新型纳米抗肿瘤药物的潜力。例如，纳米银具有很大的癌细胞毒性，可 以在癌细胞内引发多种生物效应如氧化应激、DNA损伤、凋亡、坏死等；另外还可以抑制肿 瘤血管生成，已被证实对道尔顿淋巴腹水瘤、黑色素瘤具有很好的治疗效果。纳米金具有 较好的抗氧化能力、在不影响机体代谢的情况下，可以诱导肿瘤细胞凋亡；通过抑制血管生 成，可以抑制肿瘤细胞的生长、增殖；此外，纳米金能增强肿瘤细胞对放、化疗的敏感性，如 纳米金可增加阿齐霉素耐药的肝癌细胞株IfepG2/ADM对阿齐霉素的敏感性，该作用可能与 其增加H印G2/ADM细胞内的阿齐霉素浓度有关。纳米级四氧化三铁可以用于标记肿瘤，在 手术和靶向治疗中发挥作用。纳米氧化亚铁可以抑制前列腺癌和睾丸癌细胞向淋巴结转 移；氧化亚铜纳米粒可以选择性地诱导小鼠黑色素瘤细胞发生凋亡，但对正常细胞和器官 的毒性相对较小。可见，金属纳米材料具有成为高效低毒抗肿瘤药物的潜力。
[0005] 本发明提供了一种Zn-CuO纳米材料，具有很好的抗肿瘤效果，同时能增强多药 耐药细胞株对化疗药物的敏感性。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种安全性高、能选择性杀伤肿瘤细胞的金属纳米材料，并提供了 该纳米材料的制备方法及其在治疗肿瘤方面的应用。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种金属纳米材料，所述金属纳米材料为Zn-CuO的纳米颗粒，该纳米颗粒中Cu、Zn、0 原子的摩尔比例为75 :25 :100。
[0008] 更近一步的，所述的金属纳米材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将五水 枸橼酸铜加入至双蒸水中，搅拌，再加入二水枸橼酸锌继续搅拌，最后加入乙醇，使乙醇和 水的体积比为85-95 :10 ;用超声波探头进行超声，超声强度为40-50Wcm2,超声5-15分钟 后，加入氨水溶液调pH至8-10, 20°C-40°C保温继续超声0. 5-2小时，离心，洗涤，干燥后制 备得到金属纳米材料。
[0009] 优选的，所述的枸橼酸铜和枸橼酸锌的摩尔比为9:2。
[0010] 优选的，所述氨水溶液的体积比浓度为25-28%。
[0011] 优选的，所述的洗涤过程为先蒸馏水洗两次，再乙醇洗一次。
[0012] 本发明提供了上述的金属纳米材料在制备治疗肿瘤药物中的应用。
[0013] 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果： 1)本发明的Zn-CuO纳米材料，以摩尔比例为9:2的Cu和Zn的枸橼酸盐为原料，通过 超声方法制备，其粒径范围在2-4nm;且该纳米材料安全性好，对肿瘤细胞具有良好的选择 性；该纳米材料在具有良好肿瘤杀伤效果同时，未发现明显的全身毒性，具有成为新型抗肿 瘤药物的潜力。
[0014] 2)本发明用MTT法检测了Zn-CuO纳米颗粒的体外抗肿瘤活性：经MTT检测，n-CuO纳米颗粒对多种肿瘤细胞具有杀伤作用，其中对人结直肠癌HCTl16、人宫颈癌Hela细 胞、人肝癌H印G2细胞、Bel7402细胞、人成纤维肉瘤HT1080细胞敏感性较高，而对肺癌 A549细胞、NCIH460细胞、结肠癌HT29细胞及正常细胞敏感性较差。
[0015] 3)本发明的Zn-CuO纳米颗粒，能增强多药耐药细胞株对化疗药物的敏感性，具 有较好的应用潜力。
[0016] 4)本发明的Zn-CuO纳米颗粒急性毒性结果显示，其毒性低，安全性较好。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0018] 附图1为本发明的Zn-CuO纳米颗粒的X射线衍射图（图中，a为ZnO;b为CuO;c 为Zn-CuO)。
[0019] 附图2为本发明的Zn-CuO纳米颗粒的扫描电子显微镜照片（图中，A为ZnO;B为 CuO;C为Zn-CuO)。
[0020] 附图3为本发明的Zn-CuO纳米颗粒的DSC图（图中，a为在氮气中测定；b为在 空气中测定)。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0022] 实施例l:Zn-CuO纳米颗粒制备 Zn-CuO纳米颗粒是以摩尔比例为9:2的Cu和Zn的枸橼酸盐为原料合成的。具体过 程如下：将I. 824g五水枸橡酸铜(分子量405. 26,分子式：C6H4Cu207. 5H20 )边搅拌边加入至 1〇1111的双蒸水中，之后加入0.61]^二水枸橡酸锌(分子量：610.37，分子式 ：(]1211140162113)，再 加入90ml乙醇，使乙醇和水的体积比达到9/1。用高强度的超声波探头进行超声（20kHz， 750W，仪器为美国Sonics&Materials公司VCX600Sonofier)，超声强度为 45Wcm2。超声 5 分钟后，加入氨水溶液（25-28%)将pH至调至8-10。之后，混合液的颜色先从淡蓝色变为深 蓝色，而后变为深褐色。水浴锅中使温度保持在30°C，继续超声1小时。离心，蒸馏水洗两 次，乙醇洗一次后，真空干燥，得纳米颗粒0. 145g，收率为72. 86%。
[0023] 取20mg粉末，用FlashEA1112全自动元素分析仪分析粉末中各元素的比例，结 果显示，氧元素所占比例24. 93%，C、H、N元素所占比例均〈0. 4%，说明不含这几种元素，故其 它元素应为Cu、Zn。另取少量粉末，溶于0. 5NHN03中，ULTIMA2ICP电感耦合全谱等离子 体发射光谱仪(堀场，日本)分析其中金属原子的比例，结果显示，Cu、Zn原子的摩尔比例为 3 :1。综上，推测粉末中所含元素的比例应为75:25:100,以氧原子为1计，其分子式可表示 为CU〇. 75Zn0. 25〇。
[0024] 取少量粉末进行X射线衍射，采用BrukerD8X射线仪检测其X射线衍射特征，结果 见图lc。为了对比起见，同时进行了超声制备的ZnO和CuO纳米颗粒的X-射线衍射（见 图Ia和lb)。可以看出，Zn-CuO纳米颗粒与CuO纳米颗粒相比峰稍有偏移，并且变宽。 CuO晶格参数在形成Zn-CuO纳米颗粒后由a=4. 6890、b=3. 4200、c=5. 1300变为a=4. 6829、 b=3. 4201、c=5. 1429,这可能是由