专利名称：具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及功能化纳米硒的快速制备，更具体地说，涉及一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶及其制备方法。
背景技术：
硒是人体必需的十五种微量元素之一，在体内发挥抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、提高机体免疫力、保护修复细胞、拮抗降低有害重金属等重要的生物活性。硒与多达40多疾病的发生、发展有着密切的关联，其中包括艾滋病(AIDS)、肝癌、克山病、大骨节病、心脑血管等疾病。低硒或缺硒人群通过适量补硒能够提高机体免疫能力，维护心、肝、肺、胃等重要器官的正常功能，预防肿瘤、肝病、心脑血管疾病的发生。全球约有40多个国家处于缺硒地区，我国多个省份处于缺硒或低硒地带，这些地区是肿瘤、肝病、心血管疾病等发病率高的地区，需要进行补硒。然而作为营养补充剂或癌症预防剂，硒的有益剂量和毒性剂量范围却是极其狭窄，容易造成硒中毒，严重限制了硒在疾病防治，尤其是癌症防治方面的潜力。硒的毒性依赖于其化学形式，目前研究结果发现无机硒化合物的毒性强于有机硒化合物，硒代半胱氨酸的毒性与亚硒酸钠相似，亚硒酸钠的毒性强于纳米硒。纳米硒具有生物利用度高、生物活性强和毒性低的优点。纳米单质硒的制备方法通常采用还原法，利用硒的含氧酸盐或氧化物通过各种还原剂获得单质硒，同时使用修饰剂或者调控剂对形貌进行修饰调控，获得理想粒径和形貌的产物。然而，现有的各种纳米单质硒制备方法目的均是通过各种不同的调控剂或修饰剂对形貌进行调控或者修饰，得到理想粒径和形貌的产物，而这些修饰剂不是具有强生物活性的生物分子，不能通过修饰剂或者调控剂有效的提高纳米单质硒的生物活性，尤其是抗肿瘤活性，即所得产物并不是功能化纳米单质硒。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有纳米单质硒的制备方法不能通过修饰剂或者调控剂有效的提高纳米单质硒的生物活性的缺陷，提供一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶及其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶，含有以下浓度范围的物质虎奶燕多糖,浓度范围为IOmg · L-1 IOOOmg · L4 ；维生素C，浓度范围为 O. 02mmol · I71 20mmol · I71 ；纳米硒，浓度范围为O. 005mmol · L 1 Smmol ^L10本发明还提供了一种如上所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，包括以下步骤
SI)常温常压下，往虎奶菇多糖水溶液中加入维生素C溶液，混合均匀；S2)在步骤SI)得到的溶液中滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，在滴加时混匀；S3)对步骤S2)得到的溶液加水定容，待产物中所出现的红色不再加深，即得到由虎奶菇多糖功能化的纳米硒水溶胶。在本发明优选实施例所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法中，使用的所述虎奶菇多糖水溶液浓度为30mg ^r1NSOOOmg吨4，维生素C溶液的浓度为O. 2mmol *L 1 200mmol *L 1, 二氧化硒或亚硒酸钠溶液的浓度为O. 05mmol *L 1 5 Ommo I -L10在本发明优选实施例所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法中，所述维生素C为还原型维生素C。在本发明优选实施例所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶 的制备方法中，所述亚硒酸盐为亚硒酸钠。在本发明优选实施例所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法中，所述虎奶菇多糖为水溶性虎奶多糖、化学修饰的热碱溶性虎奶多糖或其组
口 ο本发明还提供了一种如上所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的应用，所述虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶中的虎奶菇多糖功能化纳米硒用于制备抗肿瘤药物。本发明还提供了一种如上所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的保存方法，其特征在于，所述虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶在2 10°C下以溶胶形态保存。实施本发明的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶及其制备方法、应用和保存方法，具有以下有益效果(I)本发明以具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、提高免疫力等生物活性的食药用虎奶菇多糖作为纳米硒功能化分子，虎奶菇多糖分子的抗肿瘤活性与纳米硒的生理功效相互促进，发挥协同抗肿瘤活性，为临床上癌症的联合化疗提供一种很好的优选方案；(2)本发明使用的虎奶菇多糖在结构上具有特殊性，是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子聚合体，具有多羟基结构，具有良好的亲水性，同时具有疏水链段，对纳米硒表面进行修饰，起到很好的调控纳米硒粒径和稳定纳米硒的效果，同时也提高纳米硒的水溶性，增强了硒与癌细胞的亲和力，提高肿瘤细胞对纳米硒的摄取量，达到减少用药剂量、提高疗效、减少毒副作用治疗效果；(3)本发明制备纳米硒反应体系中只以维生素C为还原剂，虎奶菇多糖为纳米硒功能化调控分子，不添加其他任何模板剂，避免了在实际应用中可能产生的不良效果；(4)本发明所得产物具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒溶胶中纳米硒的浓度可以根据应用上的需要进行调整，也可以应适当改变虎奶菇多糖和还原剂维生素C的浓度，操作简单，简便快捷。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图I是水溶性虎奶菇多糖浓度为100. Omg · Γ1，硒浓度为I. Ommol · Γ1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的激光散射图；图2是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的激光散射图；图3是水溶性虎奶菇多糖浓度为100. Omg · Γ1，硒浓度为I. Ommol · Γ1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的TEM图；图4是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的SEM图；图5是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的EDX元素分析图；
图6是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · Γ1水溶胶中纳米硒的XRD图；图7是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · L—1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒的FT-IR图；图8是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1，硒浓度为I. Ommol · L—1，维生素C为4. Ommol · I71水溶胶中虎奶燕多糖功能化纳米硒的Zeta电位图；图9是水溶性虎奶菇多糖浓度为0、25、50、IOOmg · L—1，硒浓度为I. Ommol · Λ维生素C为4. Ommol · Γ1水溶胶中虎奶菇多糖功能化纳米硒稳定性跟踪图；图10是水溶性虎奶菇多糖浓度为100、200、300、400、500、600mg · L—1，硒浓度为
I.Ommol · Ι71,维生素C为4. Ommol · Ι71水溶胶中虎奶燕多糖功能化纳米硒稳定性跟踪图；图11是MTT法检测虎奶菇多糖功能化纳米硒抑制人乳腺癌细胞MCF-7株系细胞生长的细胞存活率图；图12是TUNEL法和PADI法检测虎奶菇多糖功能化纳米硒诱导人乳腺癌细胞MCF-7株系细胞凋亡时DNA断裂和染色质固缩图；图13是流式法检测虎奶菇多糖功能化纳米硒诱导人乳腺癌细胞MCF-7株系细胞凋亡图；图14是Annexin-v法检测虎奶燕多糖功能化纳米硒诱导人乳腺癌细胞MCF-7株系凋亡细胞磷脂酰丝氨酸外翻图。
具体实施例方式虎奶燕(Pleurotus tuber-regium)是热带地区一种名贵食药用真菌,其菌核可有效治疗胃病、哮喘、高血压、乳腺炎、糖尿病、冠心病、肿瘤等多种疾病，也能促进胎儿发育，提高早产儿成活率，还有提高人体免疫功能、抗肿瘤、抑制病毒等生理功能。多糖是虎奶菇主要的活性成分。目前的研究发现其多糖可增强机体免疫功能，并对肿瘤、病毒有较强的抑制作用。因此，本发明利用虎奶菇多糖的将纳米硒功能化，即把具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老和提高免疫力等活性的虎奶菇多糖引入液相纳米硒体系，提高其生物利用度和生物活性，降低细胞毒性，获得具抗肿瘤活性显著的纳米硒，协同作用提高其抗肿瘤活性，提供一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶。
本发明提供的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶含有以下浓度的物质浓度范围为IOmg · Γ1 IOOOmg · Γ1的虎奶菇多糖；浓度范围为O. 02mmol · Γ1 20mmol · I71的维生素C ;浓度范围为O. 005mmol · I71 5mmol · I71的纳米硒。本发明制备的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶是通过以下方法制备的首先，在常温常压下，往虎奶菇多糖水溶液中加入维生素C溶液，混合均匀。该维生素C优选为还原型维生素C。随后，在上述得到的溶液中滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，边滴加边混匀；该 亚硒酸盐可以为亚硒酸钠。最后，对上述得到的溶液加水定容，待产物中所出现的红色不再加深，即可得到由虎奶菇多糖功能化的纳米硒水溶胶。在上述制备过程中，采用的虎奶菇多糖水溶液浓度为30mg · Γ1 3000mg · L—1，维生素C溶液的浓度为O. 2mmol · Γ1 200mmol · Γ1，二氧化硒或亚硒酸钠溶液的浓度为O. 05mmol *L_1 50mmol 可以根据不同浓度需要的虎奶燕多糖功能化纳米硒水溶胶，计算出采用上述浓度的原料所需采用的体积。以下实施例中将对各种浓度的产品的原料的具体浓度和体积进行说明。本发明制备的所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶，可以用于制备抗肿瘤药物。该虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶可以在2 10°C下以溶胶形态保存。在本文中，虎奶菇可以选自人工栽培虎奶菇和野生虎奶菇品种中一种或两种；也可以选自不同地域的，系统发育上有一定差异的虎奶菇品种中的一种或数种，例如来自我国的云南、福建虎等地的奶菇品种，来自国外的尼日利亚、马来西亚、巴布亚岛、新几内亚、新喀里多尼亚等产地的虎奶菇品种。在实施方式中，虎奶菇多糖选用水溶性虎奶菇多糖和化学修饰的热碱溶性虎奶菇多糖中的一种，或者其组合。水溶性虎奶菇多糖是指水溶性虎奶菇菌丝体多糖和水溶性虎奶菇菌核多糖，例如分子量 Mff 为 17. 03kDa，主链结构为[β -Glc (1-6) -FruJn-[ a -Gla (1-6) - β -Rha (1-3) - β -Man (1-4) ]m 的 mp_l、分子量为 13. 79kDa,结构主链为[β -Glc (1-6) -Fru]n-[a -Rha (1-6) ]m的 mp-2、分子量为 16. 96kDa，主链结构为[β -Glc (1-6) -Fru]n-[ a -Glc (1-6) ]m 的 sp_l、分子量为131.96kDa，主链结构为包含β-Gla的β -连接的sp_2、分子量为174. 40kDa主链结构为 β—Glc(l-6)-Fru]n 的 sp-3 等。热碱溶性虎奶菇多糖是指热碱溶性虎奶菇菌丝体多糖和热碱溶性虎奶菇菌核多糖，为同多糖，主链为β_ (1-3)-D-葡聚糖，每三个葡萄糖残基上有一个β-(1-6)连接的分枝葡萄糖残基，化学修饰后的得到不同的产物，例如是硫酸酯化虎奶菇多糖和羧甲基化虎奶菇多糖。下面结合实施例及附图对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例I :常温常压下(15 35°C，I标准大气压)，取质量浓度为2. 5g -Γ1的水溶性虎奶菇多糖溶液0、0. 25,0. 5、I. 0、2· 0、3· 0、4· 0、5· 0、6· Oml分别加入装有IOml双蒸水的9个25ml的容量瓶中，然后再分别加入浓度为O. Imol · Γ1的维生素C溶液各I. 0ml，轻轻摇匀使之混合充分后，分别滴加浓度为O. 025mol · L-1的亚硒酸钠溶液I. Oml,边滴加边轻轻摇匀，滴加完毕，加水定容至25ml，待红色不再加深，即得到纳米硒浓度均为I. Ommol · L—1，维生素C浓度均为4. Ommol · Γ1，水溶性虎奶菇多糖浓度分别为0、25、50、100、200、300、400、500、600mg · Γ1的产物。产物可在2 10°C下在水溶液中以溶胶形态保存。Nano-ZS(MalvernInsruments Limited)测定产物中的纳米粒子粒径和多分散指数情况,粒径计数用Number,激光散射代表性数据见图I、图2 (图I是水溶性虎奶菇多糖浓度为100. Omg +-1水溶胶中多糖功能化纳米硒的激光散射图；图2是水溶性虎奶菇多糖浓度为300. Omg · L—1水溶胶中多糖功能化纳米硒的激光散射图)，结果显示在虎奶菇多糖调控下，功能化纳米硒粒径远远小于对照组，说明虎奶菇多糖对纳米硒粒径具有很好的调控作用，制备产物粒径约为IOOnm ； 用TECNAI-10型透射电子显微镜(Philips)表征的多糖功能化纳米硒形貌图见图3，结果显示由虎奶菇多糖调控的功能化纳米硒分散性好，产物为球形纳米硒；用能量分散型X射线分析装置(EX-250，Horiba)表征的多糖功能化纳米硒扫描形貌图见图4，结果同样证实功能化纳米硒是球形，而且粒径较小，约为IOOnm ;元素分析图见图5，结果显示功能化纳米硒主要元素成分是硒元素，此为还有来自多糖的C和O元素，；用MSAL-XD2型X射线衍射仪表征水溶性虎奶菇多糖功能化纳米硒的晶形见图6，结果显示功能化纳米硒为无定形硒；用傅立叶变换红外光谱仪表征水溶性虎奶菇多糖与单质硒作用见图7，结果显示纳米硒与虎奶燕多糖之间是通过物理吸附相互作用；用Nano-ZS(Malvern Insruments Limited)表征水溶性虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的电位见图8，电位绝对值8 9，表明功能化纳米硒溶胶体系比较稳定；用Nano-ZS (Malvern Insruments Limited)表征水溶性虎奶燕多糖功能化纳米硒水溶胶随时间变化的稳定性见图9、图10，结果显示，在3周内，粒径范围还保持在200nm之内，说明功能化纳米硒的稳定性较好,在一定时间内粒径变化不大。产物中的纳米粒子的平均粒径和PDI见附表I结果显示功能化纳米硒粒径较小，随着多糖浓度增大，粒度呈浓度效应减小。PDI值均小于O. 200，表示功能化纳米硒分散的很好，粒径分布很窄。综上所述试验结果，水溶性多糖对纳米硒的粒径具有很好的调控作用，是理想的纳米硒粒径调控剂。附表I :实施例I的纳米硒粒子的平均粒径和roi
PTRP mg/L O 25 50 100 200 300 400 500 600d.nm 1167 168.8 141.7 118.3 107.8 100.3 100.3 93.22 86.23PdI 0.682 0.144 0.118 0.090 0.158 0.147 0.168 0.173 0.150(注解PTRP为水溶性虎奶菇多糖的缩写)实施例2 常温常压下(15 35°C，I标准大气压)，取质量浓度为2. 5g · Γ1的水溶性虎奶菇多糖溶液3. Oml分别加入7个装有IOml双蒸水的25ml容量瓶中，然后分别加入浓度为
O.Imol · I/1的维生素C溶液各0、0. 125,0. 25、0. 5、I. O、I. 5、2. 0ml，轻轻摇匀使之混合充分，然后再分别向相对应的容量瓶滴加浓度为O. 025mol · L—1的亚硒酸钠溶液0、0. 125、、
0.25,0. 5、I. O、I. 5,2. 0ml，边滴加边轻轻摇匀，滴加完毕，加水定容至25ml，待红色不再加深，即得到水溶性虎奶菇多糖浓度为300mg · L_\ Se浓度分别为0、0. 125,0. 25,0. 50、I. O、
1.50,2. Ommol · L—1，相对应维生素 C 浓度均为 0,0. 5、I. 0,2. 0,4. 0,6. 0,8. Ommol · I71 的产物。Nano-ZS(Malvern Insruments Limited)测定产物中的纳米粒子粒径和多分散指数情况，粒径计数用Number。产物中的纳米粒子的平均粒径和PDI见附表2。附表2 :实施例2的纳米硒粒子的平均粒径和roi
权利要求
1.一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶，其特征在于，含有以下浓度范围的物质 虎奶菇多糖，浓度范围为IOmg · L—1 IOOOmg · L—1 ； 维生素C,浓度范围为O. 02mmo1 · L 1 20mmo1 · L 1 ； 纳米硒，浓度范围为O. 005_1 · I71 5_1 · L'
2.一种根据权利要求I所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 51)常温常压下，向虎奶菇多糖水溶液中加入维生素C溶液，混合均匀； 52)在步骤SI)得到的溶液中滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，在滴加时混匀； 53)对步骤S2)得到的溶液加水定容，待产物中所出现的红色不再加深，即得到由虎奶菇多糖功能化的纳米硒水溶胶。
3.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，其特征在于，所述虎奶菇多糖水溶液浓度为30mg -Γ1 3000mg吨―1，维生素C溶液的浓度为O. 2mmol · L 1 200mmol · L S 二氧化硒或亚硒酸钠溶液的浓度为O. 05mmol · L 1 5 Ommo I -L10
4.根据权利要求2或3所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，其特征在于，所述维生素C为还原型维生素C。
5.根据权利要求2或3所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，其特征在于，所述亚硒酸盐为亚硒酸钠。
6.根据权利要求2或3所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的制备方法，其特征在于，所述虎奶菇多糖为水溶性虎奶多糖、化学修饰的热碱溶性虎奶多糖或其组合。
7.一种根据权利要求I所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的应用，其特征在于，所述虎奶燕多糖功能化纳米硒水溶胶中的虎奶燕多糖功能化纳米硒用于制备抗肿瘤药物。
8.一种根据权利要求I所述的具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶的保存方法，其特征在于，所述虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶在2 10°C下以溶胶形态保存。
全文摘要
本发明涉及一种具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖功能化纳米硒水溶胶及其制备方法、应用和保存方法，所述制备方法包括S1)常温常压下，向虎奶菇多糖水溶液中加入维生素C溶液，混合均匀；S2)在上述溶液中滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，在滴加时混匀；S3)对上述溶液加水定容，待产物中所出现的红色不再加深，即得到由虎奶菇多糖功能化的纳米硒水溶胶。本发明采用具有抗肿瘤活性的虎奶菇多糖对纳米硒进行的粒径调控和稳定化作用，得到了具有抗肿瘤活性高毒性低的功能化纳米单质硒形式，生物活性分子多糖的抗肿瘤活性与纳米硒的生理功效相互促进，发挥协同抗肿瘤作用；且可以在液相中以水溶胶的形式保存，稳定性好，保存时间长。
文档编号A61P35/00GK102895258SQ201110208539
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者陈填烽, 黄家兴, 吴华莲, 郑文杰, 黄文健, 文咏贤 申请人:香港理工大学