具有抗肿瘤活性的羟基磷灰石纳米粒子及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于无机材料及医药领域，更具体地，本发明涉及具有抗肿瘤活性的羟基磷灰石纳米粒子、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]轻基磷灰石(Caltl(PO4)6(OH)2, Hydroxyapatite简称HAP)是人体骨赂和牙齿组织中的主要无机成分，因其具有对多数蛋白核酸分子表现出吸附性、高结合性、优秀的生物相容性、微弱的细胞毒性、无免疫抗原性、无致肿瘤性以及相对良好的负载转染力与可控释放等优点(Sergey V.Dorozhkin, B1materials., 2010, 31:1465-1485 ；He LH，etal.ActaB1materials2008 ；4:577-86)，已被广泛引用于生物医药领域，如生物体植入材料、骨损伤修复、药物载体、抗菌材料、免疫传感器以及基因治疗。作为一种生物相容性良好且可以安全降解的材料，近年来，羟基磷灰石与人体细胞的相互作用情况已成为研宄热点。
[0003]已有研宄显示轻基磷灰石纳米粒子(HAP nanoparticles, HAPN)对肿瘤细胞的生长增殖呈现出一定的抑制作用。但是，目前现有技术中的羟基磷灰石纳米粒子制备方法不一，形态表征不一，性质不一，抗肿瘤效果良莠不齐。现有技术中一般方法生产出的大多数纳米粒子并没有抗肿瘤效果。
[0004]因此，本领域需要进一步探索羟基磷灰石纳米粒子的抗肿瘤作用，并且优化其制备技术，以开发出新型的、效果优异的羟基磷灰石纳米粒子。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供具有抗肿瘤活性的羟基磷灰石纳米粒子及其制备方法和应用。
[0006]在本发明的第一方面，提供一种具有抗肿瘤毒性的羟基磷灰石纳米粒子，该羟基磷灰石纳米粒子为类球状、粒径20?lOOnm，结晶度低，相态为无定形态且粒子分布均匀。
[0007]在一个优选例中，所述的羟基磷灰石粒子对肿瘤细胞的抑制率75%以上，较佳地约80%，具有高抗肿瘤活性。
[0008]在另一优选例中，所述的羟基磷灰石纳米粒子的制备方法包括:
[0009](a)在O?8°C，较佳地O?6°C下，将Ca (NO3)2水溶液和(NH 4) 2ΗΡ04的水溶液混合，保持PHlO?12，较佳地pH1?11，搅拌反应8?30小时，较佳地为20?30小时；
[0010](b)反应完全后，尚心收集?几淀物样品；
[0011](C)洗涤(b)获得的样品；
[0012](d)冷冻干燥处理(C)的样品；较佳地，冻干处理12?36小时；更佳地，冻干处理18?30小时；和
[0013](e)将(d)的样品煅烧，较佳地煅烧I?5小时，如2，3，4小时，获得所述的羟基磷灰石纳米粒子。
[0014]在另一优选例中，所述方法的步骤(a)中，Ca (NO3) 2水溶液或(NH 4) 2即04水溶液的浓度为 0.1 ?0.8mol/L ;较佳地为 0.15 ?0.6mol/L ;如 0.2mol/L ;0.3mol/L ;0.4mol/L ；0.5mol/L ;或
[0015]步骤(c)中，乙醇和水交替洗涤粒子；较佳地，洗涤1-5次，如2、3、4次；或
[0016]步骤(e)中，煅烧的温度是600±100°C ;较佳地为600±50°C。
[0017]在另一优选例中，步骤(a)中，通过在冰水浴中反应以使得反应温度在O?8°C。
[0018]在本发明的另一方面，提供一种制备所述的羟基磷灰石纳米粒子的方法，所述方法包括:
[0019](a)在O?8°C，较佳地O?6°C下，将Ca(NO3)2A溶液和(NH 4) 2ΗΡ04的水溶液混合，保持PHlO?12，较佳地pH1?11，搅拌反应8?30小时，较佳地为20?30小时；
[0020](b)反应完全后，尚心收集?几淀物样品；
[0021](c)洗涤(b)获得的样品；
[0022](d)冷冻干燥处理(C)的样品；较佳地冻干处理12?36小时；更佳地18?30小时；和
[0023](e)将(d)的样品煅烧；较佳地煅烧I?5小时，如2，3，4小时，获得所述的羟基磷灰石纳米粒子。
[0024]在一个优选例中，所述方法的步骤(a)中，Ca (NO3) 2水溶液或(NH 4) 2即04水溶液的浓度为 0.1 ?0.8mol/L ;较佳地为 0.15 ?0.6mol/L ;如 0.2mol/L ;0.3mol/L ;0.4mol/L ；0.5mol/L ;或
[0025]步骤(c)中，乙醇和水交替洗涤粒子；较佳地，洗涤1-5次，如2、3、4次；或
[0026]步骤(e)中，煅烧的温度是600±100°C ;较佳地为600±50°C。
[0027]在本发明的另一方面，提供前面任一所述的羟基磷灰石纳米粒子的用途，用于制备抗肿瘤的药物。
[0028]在一个优选例中，所述的肿瘤包括:肺癌，胃癌，肝癌，黑色素瘤，骨肉瘤，结肠癌。
[0029]在本发明的另一方面，提供一种用于抗肿瘤的药物组合物，所述的药物组合物包括:前面任一所述的羟基磷灰石纳米粒子，以及药学上可接受的载体。
[0030]在本发明的另一方面，提供一种用于抗肿瘤的药盒，所述的药盒中包括所述的药物组合物。
[0031]在一个优选例中，所述的肿瘤包括但不限于:肺癌，胃癌，肝癌，黑色素瘤，骨肉瘤，结肠癌。
[0032]本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
【附图说明】
[0033]图1、羟基磷灰石纳米粒子-1 (HAPN-1)的XRD谱图(A)、FTIR谱图⑶和TEM照片(C)。
[0034]图2、羟基磷灰石纳米粒子-2 (HAPN-2)的TEM图。
[0035]图3、羟基磷灰石纳米粒子-3 (HAPN-3)的TEM图。
[0036]图4、羟基磷灰石纳米粒子-4 (HAPN-4)的TEM图。
[0037]图5、羟基磷灰石纳米粒子-1、2、3 (HAPN-1、HAPN-2、HAPN-3)的XRD对比图。
[0038]图6、羟基磷灰石纳米粒子-1、2、3 (HAPN-1、HAPN-2、HAPN-3)的对A549细胞毒性对比图。
[0039]图7、羟基磷灰石纳米粒子-1、4(ΗΑΡΝ-1、ΗΑΡΝ-4)的XRD对比图。
[0040]图8、羟基磷灰石纳米粒子-1、4(ΗΑΡΝ-1、ΗΑΡΝ-4)的对A549细胞毒性对比图。
[0041]图9、羟基磷灰石纳米粒子-1对A549细胞和16HBE细胞的细胞毒性对比图。
[0042]图10、羟基磷灰石纳米粒子-1 (HAPN-1)分别对 A549、MGC803、Bel-7402, A857、U20S细胞的细胞毒性对比图。
[0043]图11、对荷瘤鼠进行HAPN-1体内给药后肿瘤变化照片。
[0044]图12、对荷瘤鼠进行HAPN-1体内给药后肿瘤体积变化曲线。
【具体实施方式】
[0045]本发明人经过深入的研宄，揭示了一种新型的羟基磷灰石纳米粒子，其具有极其优异的抗肿瘤的活性，对肿瘤细胞灭活率达到约80%。本发明还揭示了该纳米粒子的制备方法及用途，以及含有该纳米粒子的药物组合物和药盒。
[0046]纳米粒子及其制备
[0047]本发明公开了一种具有抗肿瘤活性的羟基磷灰石纳米粒子，其为类球状、粒径20?lOOnm，结晶度低，相态为无定形态且粒子分布均匀。该羟基磷灰石纳米粒子以Ca (NO3) 2和(NH4) ,04为原料，采用液相沉淀法合成。该羟基磷灰石纳米粒子与普通的羟基磷灰石纳米粒子相比，对肿瘤细胞具有极高的毒性效果。
[0048]作为本发明的优选方式，所述的羟基磷灰石纳米粒子采用液相法可控地制备；较佳地，所述的羟基磷灰石纳米粒子如下方法制备获得:
[0049](a)在O?8°C下，将Ca(NO3)JjC溶液和(NH4) 2ΗΡ04的水溶液混合，保持pH1以上，搅拌反应；
[0050](b)反应完全后，离心收集沉淀物样品；
[0051](C)洗涤(b)获得的样品；
[0052](d)冷冻干燥处理(C)的样品；和
[0053](e)将(d)的样品煅烧，获得所述的羟基磷灰石纳米粒子。
[0054]本发明人发现，步骤(a)中，在低温条件(如冰水浴)下进行混合反应后制备获得的纳米粒子的抗肿瘤活性极为理想，而非低温条件则抗肿瘤活性差。因此，优选在O?8°C，更佳地O?6°C下进行Ca (NO3)2水溶液和(NH4)2HPO4的水溶液的混合反应；更佳地，通过在冰水浴中反应来保持较低的温度。
[0055]本发明人还发现，同样的冰水浴条件下合成的粒子，在步骤(e)煅烧时，600°C烧结获得的纳米粒子具有极高的抗肿瘤活性，肿瘤细胞灭活率可达80%，但800°C烧结获得的纳米粒子几乎完全没有毒性。因此，作为本发明的优选方式，煅烧的温度是600±100°C ;较佳地为600±50°C。
[0056]本发明的羟基磷灰石纳米粒子对多种肿瘤细胞都有极高的细胞毒性，可以用作抗肿瘤制剂等。
[0057]本发明中，所述的肿瘤包括但不限于:肺癌，胃癌，肝癌，黑色素瘤，骨肉瘤，结肠癌，乳腺癌，前列腺癌，鼻咽癌，脑肿瘤，食道癌，卵巢癌，甲状腺肿瘤，纵隔肿瘤，小肠肿瘤，肾肿瘤，肾上腺肿瘤，膀胱肿瘤，睾丸肿瘤，恶性淋巴瘤，多发性骨髓瘤，神经系统肿瘤等。优选地，所述的肿瘤是肺癌，胃癌，肝癌，黑色素瘤，骨肉瘤，结肠癌。
[0058]药物组合物
[0059]本发明还提供了一种药物组合物，它含有有效量(如