一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用制造技术

本发明专利技术公开了基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用，本发明专利技术结合目前放射治疗的能量利用效率低，而且现有的放射动力学药物的结构与功能均不够完善等重大问题，研发出高X射线吸收、高ROS产生能力的水溶性的放射动力学药物迫在眉睫。因此提出一类基于钨基多金属氧簇化合物的水溶性放射动力学药物，用于增强放射治疗的疗效，其可以很好的溶于水从而分散到整个病灶，增强病灶对X射线的吸收，并通过T2PE机制增强药物周围的能量沉积，导致更高的放射动力学疗效。导致更高的放射动力学疗效。导致更高的放射动力学疗效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用


[0001]本专利技术属于医药
，具体涉及一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用。

技术介绍

[0002]在全球范围内，放射治疗为人类抵御恶性肿瘤提供了很大的帮助。在众多高能粒子射线中，目前使用最多的仍然是传统的X射线。X射线作为一种电离辐射源，由于其穿透性深且辐射能量高，已广泛应用于临床治疗以提升患者生存率。
[0003]而由于人体病灶对X射线的吸收、散射等作用较弱，使得绝大部分的X射线能量穿出体外或被正常组织吸收。目前提升X射线利用率的主流方式是使用高Z介质的放疗增敏药物，例如使用包含铋、金、铂等高Z原子的纳米药物可以一定程度的增强放射治疗的疗效。同时人们研究了放疗增敏的机制并推出了“X
‑
ray诱导能量传递理论”，理论认为放射物理增强分为I型(T1PE)和II型(T2PE)。过去认为，放疗增敏药物契合药物在X射线下直接产生ROS的T1PE机制，并且每增加1wt％(金/水)，会有1.4倍的放疗增强效应，这种增强效果十分有限，因此没有大规模的临床应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用。
[0005]根据目前发现T1PE机制可能并非关键，T2PE才是放疗增强的真正关键。而T2PE物理增强与药物的几何形状高度相关，纳米尺寸的几何结构有助于在增敏药物附近产生高额的X射线能量沉积。与X射线之直接照射的高能光电子不同，增敏药物附近产生的能量沉积主要由低能光电子、二次电子和俄歇电子等组成，这有利于产生名为“放射动力学”的新型治疗方式。放射动力学是依靠高Z介质在吸收X射线能量产生的后将氧分子、水等转化为ROS的过程；或者将能量传递给附近的光敏剂分子，并通过光敏剂分子催化氧分子、过氧化氢等转化为ROS的过程。可以将这个过程理解为X射线诱导的光动力学。
[0006]目前的放射动力学研究主要集中在构造高Z元素的无机纳米粒子再装载有机小分子光敏剂的模式上，载体吸收X射线产生的能量沉积被其体内的光敏剂使用并产生ROS。这些载体的生物相容性和水溶性较差，需要进一步的亲水修饰，效果有限且费时费力，经过研究，钨基多金属氧簇化合物是具备固定结构的大分子，其分子内金属离子之间的相对位置固定，不但具备实现T2PE物理增强的几何结构和高质量占比的高Z元素，其阴离子簇的本质还提供了无机纳米粒子无可比拟的生物相容性和水溶性。因此以钨基多金属氧簇化合物制备新型高效的放射动力学药物是最优选择之一。
[0007]结合目前放射治疗的能量利用效率低，而且现有的放射动力学药物的结构与功能均不够完善等重大问题，研发出高X射线吸收、高ROS产生能力的水溶性的放射动力学药物
迫在眉睫。因此提出一类基于钨基多金属氧簇化合物的水溶性放射动力学药物，用于增强放射治疗的疗效，其可以很好的溶于水从而分散到整个病灶，增强病灶对X射线的吸收，并通过T2PE机制增强药物周围的能量沉积，导致更高的放射动力学疗效。
[0008]具体的本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：提供一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用；
[0009]具体优选的钨基多金属氧簇化合物采用的化学通式为：
[0010]P[CsLn6As6W
63
O
218
(H2O)
14
(OH)4]·
mAX
·
nH2O；其在水中的阴离子簇部分通式为：[CsLn6As6W
63
O
218
(H2O)
14
(OH)4]25
‑
；
[0011]其中Ln选自镧系原子系数为63～68的三价金属离子，P为合计带25个正电荷的外界阳离子。
[0012]优先的：所述外界阳离子P应由一种或多种一价的碱金属离子及氢离子组成。
[0013]优先的：所述外界阳离子由Na
+
、K
+
、Rb
+
、Cs
+
中的一种或多种组成。
[0014]优先的：nH2O由n个结晶水组成，n为50～76的任意整数。
[0015]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0016]1、本专利技术将高Z原子作为分子骨架而不是点缀物，所提供药物的高Z原子占比大大高于商用的X射线吸收增强剂(如碘海醇)，当用于放射动力学治疗时可吸收更多的X射线能量。
[0017]2、本专利技术制备的放射动力学药物是纳米级的簇化合物，具备固定的几何形状，这些特征有利于其基于T2EP效应的放射动力学治疗应用。
[0018]3、本专利技术制备的放射动力学药物是水溶性药物，在水中形成的阴离子簇是完成放射动力学的核心部分，阴离子簇良好的水溶性和生物相容性有利于增加药物的适用范围和降低药物的副作用。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例水溶性放射动力学药省略氢原子的阴离子簇结构图
[0020]图2是本专利技术实施例水溶性放射动力学药的热重分析图
[0021]图3是本专利技术实施例水溶性放射动力学药的高分辨透射电镜图。
[0022]图4是本专利技术实施例水溶性放射动力学药在缓冲溶液中受X射线照射与否的羟基自由基生成情况图。
[0023]图5是本专利技术实施例水溶性放射动力学药在X射线照射(4Gy)与否下对4T1.2细胞的活性抑制结果图。
[0024]图6是本专利技术实施例水溶性放射动力学药在不同X射线剂量下的克隆形成实验结果图。
[0025]图7是本专利技术实施例水溶性放射动力学药在荷瘤小鼠模型上的基于放射动力学的抗肿瘤治疗能力
具体实施方式
[0026]下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。
[0027]实施例1：
[0028]一种钨基多金属氧簇化合物：
[0029]Na
24
Cs[CsGd6As6W
63
O
218
(H2O)
14
(OH)4]·
3CsCl
·
nH2O(Gd
‑
1)；
[0030]其合成验证：
[0031]1、称取100mg的Gd
‑
1固体，用于热重分析测试。
[0032]2、取1mg/mL的Gd
‑
1水溶液1mL，加两倍体积的王水50℃消解1天，蒸干溶液后用1M稀硝酸重新定容到10mL，所得液体用于ICP
‑
OES元素分析测试。
[0033]3、配置1mg/mL的Gd
‑
1水溶液，过220nm微孔滤膜后用于高分辨透射电镜测试。
[0034]如图2所示，Gd
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用。2.根据权利要求1基于钨基多金属氧簇化合物在制备放射动力学肿瘤治疗药物的应用，其特征在于：化学通式为：P[CsLn6As6W
63
O
218
(H2O)
14
(OH)4]
·
mAX
·
nH2O；其在水中的阴离子簇部分通式为：[CsLn6As6W
63
O
218
(H2O)
14
(OH)4]
25
‑
；其中Ln选自镧系原子系数为63～...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙筠，邓勇，
申请(专利权)人：上海市质子重离子临床技术研发中心，
类型：发明
国别省市：