納米硫水溶膠作為抗腫瘤“佐使藥物”的應用
【專利摘要】本發明公開一種納米硫水溶膠作為抗腫瘤“佐使藥物”的應用，屬于活性納米材料及醫藥領域。該納米硫水溶膠具有很高的生物相容性和安全性。且所制得的納米硫可以在液相中以溶膠的形式保存，有利于多種劑型開發，從而大大拓展了應用范圍；產物在高溫反應后，只需保證所加入的水無菌，便不需進行后續處理可達到無菌級別。本發明提供一種機理清晰的抗腫瘤“佐使藥物”納米硫水溶膠，即通過高效捕捉銅離子以抑制腫瘤生長，使得腫瘤細胞的銅轉運蛋白空余，以及迫使腫瘤細胞代償性高表達銅轉運蛋白，以利于以順鉑為代表的藥物吸收，從而加強其抗腫瘤活性。為腫瘤聯合化療提供一種很好的“佐使藥物”；并具有劑型開發和深度加工等方面的優勢和潛力。
【專利說明】
納米硫水溶膠作為抗腫瘤"佐使藥物"的應用
技術領域
[0001] 本發明屬于活性納米材料及醫藥領域，具體設及一種納米硫水溶膠作為抗腫瘤 "佐使藥物"的應用。
【背景技術】
[0002] 腫瘤是威脅人類健康的重要疾病之一，多年來針對其治療，尤其是化學治療，研究 者做了許多不同方面的工作，并已取得一定的成效。然而化學治療目前的研究熱點是設計 藥物選擇性祀向殺傷或者抑制腫瘤細胞。有臨床研究發現腫瘤部位富大量的銅，針對運種 規律，研究人員設計了含銅的化合物和配合物，期待通過銅作為誘巧，使得腫瘤細胞富集更 多的藥物而達到選擇性治療。然而近期研究發現腫瘤細胞富集銅是因為它的生存和發展需 要銅。因此，剝奪腫瘤細胞的銅來限制其生長是一種更為優秀的策略。同時由于銅被剝奪， 空余的銅轉運蛋白增多，W及腫瘤細胞因此代償性高表達的銅轉運蛋白將可用于吸收更多 的如順銷等通過銅轉運蛋白轉運的藥物，從而達到更好的抗腫瘤活性。在和銅高親和力的 物質中，硫是人體必需元素，長期W來也已經被廣泛應用在食品和藥物中。2010年，我們團 隊采用聚乙二醇溶解升華硫的方法制備了不同形貌和大小的納米硫（專利號： CN201010280044.6)〇
[0003] 目前的抗腫瘤藥物研究主要集中在開發一個可W直接達到殺滅腫瘤細胞的主藥， 而實際上輔助藥物的開發有更廣闊的空間，但一直W來未受到普遍重視。在中國傳統中醫 的方劑學中，方劑配伍組成講究"君臣佐使"原則，方劑中所包含的藥物可W分為主藥和輔 助藥物，即君臣藥和佐使藥物，其中佐使藥物能增強君臣等藥發揮更好的治療作用，或者減 弱君臣等藥物的毒性，雖然其成分組成復雜，但各種藥物的功能作用地位清晰;在現代西方 醫學中，許多疾病也采用了 "雞尾酒"療法，雖然成分非常清楚，但每種藥物的功能作用的地 位不明確。本發明其中一個目的在于開發作用機理明確的"佐使藥物"，同時也為腫瘤的臨 床治療提供一種新策略。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種納米硫水溶膠的制 備方法。該制備方法是在專利（專利號：CN201010280044.6)基礎上優化了的一種納米硫水 溶膠的制備方法。
[0005] 本發明的另一目的在于提供通過上述制備方法制備得到可在液相中長期保存的 納米硫水溶膠。
[0006] 本發明的再一目的在于提供上述納米硫水溶膠作為機理明確的抗腫瘤"佐使藥 物"的應用。該"佐使藥物'本身能抑制腫瘤生長，同時提高W順銷為代表的臨床抗腫瘤藥物 的抗腫瘤活性。
[0007] 本發明的目的通過下述技術方案實現：
[000引一種可在液相中長期保存的納米硫水溶膠的制備方法，包括如下步驟：
[0009] 在常壓下180~210°C條件下，在PEG中加入單質硫，攬拌混合均勻，待產物完全溶 解出現的深黃色不再改變后，整個反應過程大約10~15min，再加入1~4倍體積的室溫超純 水，攬拌均勻后得到由PEG修飾的功能化納米硫水溶膠。
[0010] 作為優選方案，所述的反應溫度為180~210°C;反應后加入水的體積為原反應體 積的1~4倍。制備所使用的反應溫度和體積比例包括但不局限于運個范圍。
[0011] 作為最佳方案，所述的反應溫度為200°C，反應后加入水的體積為原反應體積的3 倍;終產物硫質量濃度為0.25mg · mL-i，PEG占溶膠比例的25%。
[0012] 所述的單質硫優選為升華硫。
[0013] 所述的PEG優選為PEG-200。
[0014] 所述的室溫的有效溫度范圍：18~28°C，最佳溫度:25°C。
[0015] -種納米硫水溶膠，由上述的制備方法所制得的。所述的納米硫水溶膠中的納米 硫具抗腫瘤活性。
[0016] 所述的納米硫水溶膠，終產物硫質量濃度為0.2~0.5mg · mL-1，陽G占溶膠比例的 20%~50%。產物中單質硫和PEG的濃度包括但不局限于運個范圍。
[0017]所述的納米硫水溶膠作為機理明確的抗腫瘤"佐使藥物'的應用。
[0018] 所述的納米硫水溶膠作為機理明確的抗腫瘤藥物的應用。
[0019] 本發明抗腫瘤"佐使藥物'納米硫水溶膠能夠增強A375惡性黑色素瘤W及MCF-7乳 腺癌細胞對順銷的吸收W及敏感性，從而達到輔助抗腫瘤的作用。但本發明的納米硫水溶 膠通過剝奪腫瘤細胞的銅，本身已經可W顯著抑制腫瘤細胞的增殖，因此，本發明抗腫瘤 "佐使藥物"納米硫水溶膠包括但不局限于作為輔佐藥物殺傷腫瘤細胞。
[0020] 本發明中采用的優選方案腫瘤細胞為A375惡性黑色素瘤W及MCF-7乳腺癌細胞作 為測試模型，但本發明的納米硫水溶膠作用機理是屬于廣譜性的，因此本
【發明內容】
包括但 不局限于上述腫瘤細胞。
[0021] 本發明采用順銷作為優選方案研究納米硫水溶膠發揮"佐使藥物"的作用，但納米 硫水溶膠增加了通過銅轉運蛋白的轉運力，因而所有通過該蛋白轉運的藥物均可被納米硫 水溶膠增強吸收;本發明納米硫水溶膠抑制腫瘤細胞增殖的作用屬于廣譜性，即便不依賴 于銅轉運蛋白的藥物，其效果也可W被納米硫水溶膠增強，因此本
【發明內容】
包括但不局限 于順銷。
[0022] 本發明提供一種機理清晰的抗腫瘤"佐使藥物"，運種"佐使藥物"是納米硫水溶 膠，可通過高效捕捉銅離子W抑制腫瘤生長，同時使得空余的銅轉運蛋白，W及迫使腫瘤細 胞代償性高表達的銅轉運蛋白，W利于W順銷為代表的藥物吸收，從而加強其抗腫瘤活性。 本發明為腫瘤聯合化療提供一種很好的"佐使藥物"，并具有劑型開發和深度加工等方面的 優勢和潛力。
[0023] 在本發明中，納米硫水溶膠可在生理條件下(常壓37°C)在水溶液體系W及細胞培 養體系中高效地結合腫瘤細胞所亟需的銅。進而有效地限制了腫瘤細胞的增殖；同時低劑 量的納米硫能迫使腫瘤細胞代償性高表達銅轉運蛋白，使得腫瘤對順銷的吸收量提高。由 于納米硫水溶膠本身對腫瘤細胞增殖的抑制作用W及增強了順銷的吸收量，使得腫瘤細胞 對于同等劑量的順銷更為敏感。
[0024] 本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果：
[0025] 本發明開發的抗腫瘤"佐使藥物"一一納米硫水溶膠本身具有抑制腫瘤細胞增殖 的活性；同時也增強其他抗腫瘤藥物對腫瘤細胞的殺傷作用。與現有技術相比，本發明中的 "佐使藥物"一一納米硫水溶膠具有很高的生物相容性和安全性。而且所制得的具有抗腫瘤 活性的納米硫可W在液相中W溶膠的形式保存，有利于多種劑型開發，從而大大拓展了應 用范圍；產物在高溫反應后，只需保證所加入的水無菌，便不需進行后續處理可達到無菌級 別。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發明實施例1制備的納米硫水溶膠a的微觀形貌。
[0027] 圖2是本發明納米硫水溶膠對銅離子捕捉效果。
[00%]圖3是本發明納米硫水溶膠通過捕捉銅發揮抑制A375和MCF-7腫瘤細胞增殖的作 用。
[0029] 圖4是本發明納米硫水溶膠增強了 A375和MCF-7腫瘤細胞對順銷的吸收。
[0030] 圖5是本發明納米硫水溶膠增強了順銷對A375和MCF-7腫瘤細胞的殺傷作用。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 于此。
[0032] 實施例中用到的A375惡性黑色素瘤細胞和MCF-7乳腺癌細胞均來源于ATCC標準的 細胞系。
[0033] 實施例1
[0034] 在常壓下（1標準大氣壓），各取20mL的PEG-200分別加入2個lOOmL的錐型瓶中，攬 拌加熱到20(TC，然后各取20mg升華硫固體粉末分別加入運2個容量瓶中，保持加熱攬拌的 狀態使之混合充分，待深黃色不再改變。然后分別加入60mL和20mL的室溫(有效溫度范圍： 18~28°C，最佳溫度：25°C)超純水，即得到硫質量濃度分別為0.25mg · ml/i和0.50mg · mL -1，陽G分別為25 %和50 %的目標產物，產物中的納米粒子的平均粒徑在640~950nm范圍，見 表1。產物可在2~20°C下在水溶液中W溶膠形態保存，即納米硫水溶膠(Nano-S)。
[0035] 表1實施例1的納米硫粒子的粒徑范圍
[0036]
[0037] 注:主要粒徑指數目最多粒子的粒徑，粒徑范圍指所有粒子粒徑的分布范圍。
[003引本實施例制備的納米硫水溶膠a的微觀形貌，如圖1所示。表明：所制備的納米硫為 表面粗糖的納米球，其固體粒徑約為450nm。如表1所示，其流體力學粒徑平均約為750nm，因 此表面有一定的PEG鏈游離。
[0039] 實施例2
[0040] 用實施例1制備的納米硫水溶膠a,和不同質量濃度的硫酸銅在常壓，37°C條件下 反應2小時之后，20000 X g高速離屯、取上清，滴定上清中含銅的量，并計算出納米硫所捕捉 銅的量。結果如圖2所示，實施例1制備的納米硫水溶膠a對銅的捕捉量可達到2.84mg · mg^。 表明我們的納米硫水溶膠對銅具有良好的吸附能力。
[0041] 用實施例1制備的納米硫水溶膠a, W不同劑量分別處理A375惡性黑色素瘤細胞和 MCF-7乳腺癌細胞(細胞濃度范圍：3~10Xl〇4cell · mL-i，最優細胞濃度:8Xl〇4cell · mL -1)。24小時之后檢測細胞的存活率，并計算其半數抑制濃度(I巧0)值。結果如圖3所示，實施 例1制備的納米硫水溶膠a對A375惡性黑色素瘤細胞和MCF-7乳腺癌細胞的增殖呈劑量依賴 性的抑制，其IC50值均約為化g · ml/i，同時，納米硫水溶膠的抑制效果可W被額外加入培養 體系的銅所削弱甚至抵消，說明納米硫水溶膠對腫瘤細胞的增殖抑制作用是依賴于對銅的 吸附和結合。
[0042] 實施例3
[0043] 用實施例1制備的納米硫水溶膠曰，W化g · mL-i(有效質量濃度范圍：0.5yg · mL-i ~化g · ml/i，優選質量濃度:2yg · m[i)的劑量分別處理A375惡性黑色素瘤細胞和MCF-7乳 腺癌細胞(細胞濃度范圍：3~10X104cell · mL-i，最優細胞濃度:8X104cell · mL-i)，12小 時之后將培養基20000 Xg高速離屯、去除納米硫，上清加入細胞培養體系中，并加入不同劑 量的順銷繼續處理24小時之后，檢測細胞內的順銷含量及細胞存活率。結果如圖4、5所示， 低劑量納米硫的短時間處理即可顯著提高A375惡性黑色素瘤細胞和MCF-7乳腺癌細胞對順 銷的吸收量，同時也能顯著的增強順銷的抗腫瘤活性。即納米硫水溶膠能顯著增加兩種腫 瘤細胞對順銷的吸收率(圖4)，同時也增強了A375惡性黑色素瘤細胞和MCF-7乳腺癌細胞對 順銷的敏感性(圖5)。
[0044] 綜合W上結果，本發明的納米硫水溶膠可W做為一種成分劑量確定，功能和作用 機制清楚的抗腫瘤"佐使藥物"。
[0045] 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種可在液相中長期保存的納米硫水溶膠的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 在常壓下180~210 °C條件下，在PEG中加入單質硫，攪拌混合均勻，待產物完全溶解出 現的深黃色不再改變后，再加入1~4倍體積的室溫超純水，攪拌均勻后得到由PEG修飾的納 米硫水溶膠。2. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 所述的納米硫水溶膠中硫質量濃度為0.2~0.5mg · ml/1。3. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于： 所述的反應溫度為200°C，反應后加入水的體積為原反應體積的3倍;終產物硫濃度為 0.25mg · mL-1O4. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 所述的單質硫為升華硫。5. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 所述的PEG為PEG-200。6. -種納米硫水溶膠，其特征在于由權利要求1~5任一項所述的制備方法所制得的。7. 權利要求6所述的納米硫水溶膠作為機理明確的抗腫瘤"佐使藥物"的應用。8. 權利要求6所述的納米硫水溶膠作為機理明確的抗腫瘤藥物的應用。
【文檔編號】A61K47/48GK105947991SQ201610422253
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】鄭文杰, 劉浩, 張逸鎧, 鄭善元, 謝新媛
【申請人】暨南大學