稀土亚砷酸抗癌制剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土亚砷酸抗癌制剂，其化学式为Lnx(AsO2)y(OH)z(H2O)n,其中：Ln代表稀土元素，包括La系所有元素以及Sc,Y元素。砷的价态为+3价，固体形态可以以水合碱式盐存在。可以为结晶态或者无定型态。该类药物可均匀、稳定分散于水溶液中，表面可以包覆聚合物，如葡聚糖、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮以提高生物相容性。该药物可以制成水剂或者粉剂。对体外肿瘤细胞有明显的抑制生长迁移侵袭和诱导凋亡的效果，而且对皮下肿瘤模型和原位肿瘤也显示了明显的治疗效果。

Rare earth arsenite anticancer preparation and its preparation method

The present invention relates to a rare earth arsenite anticancer preparation, whose chemical formula is Lnx (AsO 2) y (OH) Z (H 2) n, in which Ln represents rare earth elements, including all elements of La series and Sc, Y elements. The valence state of arsenic is + 3, and the solid state can exist in hydrated basic salts. It can be crystalline or amorphous. The drug can be uniformly and stably dispersed in aqueous solution, and can be coated with polymers such as dextran, polyethylene glycol and polyvinylpyrrolidone to improve biocompatibility. The drug can be made into water or powder. It can inhibit the growth, migration, invasion and induce apoptosis of tumor cells in vitro. It also has obvious therapeutic effect on subcutaneous tumors and in situ tumors.

【技术实现步骤摘要】
稀土亚砷酸抗癌制剂及其制备方法
本专利技术涉及一种抗肿瘤药物，具体涉及利用稀土稳定三价砷获得稀土亚砷酸盐化合物，属于抗肿瘤药物领域。
技术介绍
将亚砷酸应用于血癌治疗是我国医学工作者对现代医药学的重大贡献之一上个世纪60年代后期,哈尔滨医科大学首先报道将三氧化二砷应用于静脉注射液，用来治疗复发的APL,达到很高的完全缓解率。随后,上海血研所发现As2O3可以诱导APL细胞凋亡和部分分化。从此砷剂的抗肿瘤作用引起国内外学者的广泛关注。亚砷酸已经成为全世界范围内治疗急性早幼粒细胞白血病的高效化学药物。1999年，美國FDA批准As2O3治疗急性早幼粒細胞白血病(APL)、多发性骨髓瘤(MM)、骨髓增生异常综合征(MDS)。遗憾的是，由于其药代动力学较差和毒性太强，三氧化二砷注射液(生理条件下为亚砷酸)对于实体瘤的治疗确没有明显的疗效，尽管已有一些动物水平上和临床上疗效的积极报道,但是临床2期表面其对于原发性肝癌没有明显治疗效果。我们经过研究发现，将稀土亚砷酸盐作为新的砷肿瘤药物可望提高对实体瘤的治疗效果。同时降低其生理毒性。
技术实现思路
本专利技术是提供一种抗肿瘤的砷药物，该药物在细胞活体水平显示了很高的抗肿瘤特性，同时药代动力学和生物发布研究其更优的动力学特征，通过组织切片和血液生化指标分析其显示了很低的生理毒性。本专利技术采取的技术方案是溶液法大规模制备新的砷药物，本专利技术所述稀土亚砷酸抗癌制剂，以水合碱式盐存在,其化学式为Lnx(AsO2)y(OH)z(H2O)n,其中：Ln代表稀土元素，x大于0；As代表砷，化合价为正三价，Y大于0；z,n≥0。具体地，Ln是指La系元素、Sc、Y元素中的至少一种。本专利技术中稀土亚砷酸抗癌制剂的制备方法，其特征在于，稀土可溶性盐与可溶性亚砷酸在水溶液中搅拌共热(80-240℃)，并在此阶段加入聚合物，所述聚合物是聚乙二醇、葡聚糖或聚乙烯吡咯烷酮，各组分质量比为，稀土可溶性盐：可溶性亚砷酸：聚合物＝20：13：100，反应产物离心水洗，冷冻干燥后重新分散于水中，或者直接继续保存于水中。更进一步，所述稀土可溶性盐是指稀土氯化物、稀土硝酸盐或稀土醋酸盐。更具体地，所述可溶性亚砷酸是亚砷酸钠或亚砷酸钾。本专利技术的药物可以为结晶态或者无定型态。该类药物可均匀、稳定分散于水溶液中，表面可以包覆聚合物，如葡聚糖、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮以提高生物相容性。该药物可以制成水剂或者粉剂。对体外肿瘤细胞有明显的抑制生长迁移侵袭和诱导凋亡的效果，而且对皮下肿瘤模型和原位肿瘤也显示了明显的治疗效果。本专利技术的技术效果：该药物的特点在于水溶性好，稳定性高。可以制成水剂，也可以制成粉剂。其表面被聚乙二醇，葡聚糖等包裹。其优点从目前动物水平的研究来看，毒性低于三氧化二砷，但是循环时间长，肿瘤内砷的蓄积浓度高，药效明显，副作用低。附图说明图1为实施例1的砷化物表征结果，其中(A)葡聚糖包覆的亚砷酸钆透射电镜图以及(B)局部放大的电镜图，(C)该部位的EDS图表明含砷，钆两种元素，(D)其中单个纳米颗粒的高分辨条纹及其衍射斑点(插入图)，(E)葡聚糖修饰的亚砷酸钆的红外吸收光谱表明葡聚糖在其中，(F)葡聚糖修饰的亚砷酸钆的X射线光电子能谱显示其中的砷为+3价。图2：不同浓度下的氧化砷和亚砷酸钾对肿瘤细胞的存活率(MTT法)。图3：24小时培养时间下对肿瘤细胞的凋亡作用结果。说明：Y轴为落在Q2+Q4象限中的细胞之和占总细胞的百分比。图4：24小时培养时间下不同浓度药物对肿瘤细胞的迁移和侵袭的影响。图5为药物在大鼠体内的药代动力学结果。图6为肿瘤中的砷含量(质量比)图7为(A)治疗曲线反应肿瘤体积谁时间的变化趋势。(B)对应的体重变化曲线图8为H&E染色照片(肾，肝，肺，脑)。没有明显的炎症，纤维化，坏死发生。图9为血项(白细胞，红细胞，白血球，血小板)测量结果。图10为肝功能指标(ALT，AST，TP，ALP，TB)检测。图11为肾功能(BUN,CRE)检测。具体实施方式实施例1醋酸钆与亚砷酸钠在水溶液中搅拌，240℃共热，并在搅拌过程中加入葡聚糖，质量比为亚砷酸钠0.13克：醋酸钆0.198克，葡聚糖1克。反应产物离心水洗，冷冻干燥后，重新分散于水中。图1为该砷化物的详细表征结果。实施例2硝酸钆与亚砷酸钾在水溶液中搅拌，80℃共热，并在搅拌过程中加入聚乙二醇，质量比为亚砷酸钾0.13克：硝酸钆0.198克：聚乙二醇1克。反应产物离心水洗，冷冻干燥后，重新分散于水中。实施例3氯化钆与亚砷酸钾在水溶液中搅拌，160℃共热，并在搅拌过程中加入聚乙二醇，质量比为亚砷酸钾0.13克：氯化钆0.198克：聚乙二醇1克。反应产物离心水洗，保存于水中。在专利叙述中，用GdAsOx代表该砷的纳米药物。在细胞实验图表中为了区别三氧化二砷，我们用As代表三氧化二砷，而用Nano-As代表GdAsOx，即我们专利技术的稀土亚砷酸抗癌纳米药物。实施例4：对肿瘤细胞的生长抑制作用，细胞培养：HepG2/Luc(人肝癌细胞)DMEM/High含10％胎牛血清，100U青霉素以及100U链霉素，于37℃，5％CO2培养箱培养。MTT实验：培养细胞至对数生长期；细胞消化计数，调整细胞密度为3*104个cell/ml,96孔板中每孔铺90μl细胞悬液，铺4块96孔板；次日，实施例1所得药物用完全培养基进行对半梯度稀释；每孔加入10μl药物，并于37℃，5％CO2培养箱培养；于加入药物后24h,48h,72h,96h各取1块板检测；检测当日，每孔加入5mg/mlMTT10μl,于37℃，5％CO2培养箱培养；培养4h后，将上清吸出，加入DMSO，于OD570处检测吸光值；最后进行数据处理，检测数据用GraphPad5软件进行统计分析，数据表示为均数±标准误(MEAN±SE)。统计方法为studentt-test，p<0.05认为有显著性差异：0.05>“*”>0.01，0.01>“**”>0.001,0.01>“***”>0.001。图2为药物对肿瘤细胞的生长抑制作用，表明对肝癌癌变有明显的抑制生长作用，但是IC50大于等剂量的亚砷酸钠。实施例5：对肿瘤细胞的凋亡作用培养细胞至对数生长期；细胞消化计数，调整细胞密度为3*105个cell/ml,6孔板中每孔铺2ml细胞悬液；次日，加入梯度浓度药物处理细胞，并以不加药物的孔板作为对照；24h后，消化细胞，按照Kit说明书标记细胞；上机检测并分析数据。检测数据用GraphPad5软件进行统计分析，数据表示为均数±标准误(MEAN±SE)。统计方法为studentt-test，p<0.05认为有显著性差异：0.05>“*”>0.01，0.01>“**”>0.001,0.01>“***”>0.001。图3为不同浓度下的氧化砷和亚砷酸钾对肿瘤细胞的凋亡作用结果。实施例6：细胞迁移实验HepG2/Luc细胞细胞正常培养；次日，细胞消化后PBS洗两次，用含0.1％BSA的无血清培养液重悬；调整细胞密度为4×10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土亚砷酸抗癌制剂的制备方法，其特征在于：稀土可溶性盐与可溶性亚砷酸在水溶液中搅拌共热，并在此阶段加入聚合物，所述聚合物是聚乙二醇、葡聚糖或聚乙烯吡咯烷酮，各组分质量比为，稀土可溶性盐：可溶性亚砷酸：聚合物＝20：13：100，反应产物离心水洗，冷冻干燥后重新分散于水中，或者直接继续保存于水中，该制剂以水合碱式盐存在,其化学式为Lnx(AsO2)y(OH)z(H2O)n,其中：Ln代表稀土元素，x大于0；As代表砷，化合价为正三价，y大于0；z,n≥0。

【技术特征摘要】
1.一种稀土亚砷酸抗癌制剂的制备方法，其特征在于：稀土可溶性盐与可溶性亚砷酸在水溶液中搅拌共热，并在此阶段加入聚合物，所述聚合物是聚乙二醇、葡聚糖或聚乙烯吡咯烷酮，各组分质量比为，稀土可溶性盐：可溶性亚砷酸：聚合物＝20：13：100，反应产物离心水洗，冷冻干燥后重新分散于水中，或者直接继续保存于水中，该制剂以水合碱式盐存在,其化学式为Lnx(AsO2)y(OH)z(H2O)n,其中：Ln代表稀土元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐群，陈飞妍，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36