[发明专利]水溶性富勒烯衍生物、组合物及其在制备抑制肿瘤生长和转移药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型纳米材料及其在生物医学中的应用。具体地说，涉及富勒醇颗粒[C₆₀O_xH_y]_n(10<Y≤X<50，n＝15-50)和富勒烯羧酸衍生物C60(C(COOH)₂)_n(n＝1-4的整数)及其在抑制肿瘤生长和转移中的应用。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人类健康的重要疾病，目前已成为人类死亡的主要原因。在中国，肺癌，胃癌，肝癌和乳腺癌是发病率最高的肿瘤。资料显示，在中国，肺癌的发病率约为27/10,000，胃癌的发病率为26.8/10,000，乳腺癌的发病率约为16.39/10,000。目前全世界至少有700万人死于癌症，其中我国约130万。肿瘤是严重威胁人民生命、健康的常见多发病。我国每年恶性肿瘤发病人数约160万。已超过心脑血管病成为致死原因的第1位。

90％的肿瘤病人死于转移。转移是肿瘤恶性行为的特征性表现，也是临床治疗失败的主要原因。控制转移成功与否是决定癌症患者生存预后的关键。只有能有效地控制肿瘤转移的发生和发展，肿瘤治疗才算真正完成。可以毫不夸张的说攻克肿瘤转移的过程就是攻克肿瘤的过程。目前，手术切除、化疗和放疗是治疗恶性肿瘤的主要方法，但是这些方法都存在着其无法克服的缺陷：手术只能切除肉眼可见的瘤块而不能去除残余的肿瘤细胞；化疗和放疗毒副作用非常强烈，在抑制肿瘤生长的同时也损伤了机体正常的组织器官，从而使患者的生活质量急剧下降；如环磷酰胺、阿霉素、顺铂等在起到治疗作用的同时，产生骨髓抑制、消化道剧烈反应、肾脏毒性等重度副作用，严重地限制了其临床使用剂量。此外，不少抗肿瘤药在临床应用过程中产生耐药性，降低疗效。因此，抗肿瘤药的研究面临严重的挑战，新型抗肿瘤以及抗肿瘤转移药物研究开发势在必行。

当粒子尺寸进入纳米量级时，其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。在生命科学研究中，纳米颗粒已经显示出其独特的优势和诱人的应用前景，如靶向性纳米药物载体、疾病高效检测的量子点、高效医学成像以及肿瘤治疗技术相关的纳米材料等，已经成为国际前沿科学问题。

Kroto等[1]于1985年发现了巴基球，并提出了球型中空分子的模型，将之命名为富勒烯。C₆₀的结构研究表明，C₆₀是一个由12个五元环和20个六元环组成的球形三十二面体，它的外形酷似足球，直径为0.71nm。六元环的每个碳原子均以双键与其他碳原子结合，形成类似苯环的结构。独特的结构赋予了它特殊的理化性质，在生物医学、材料科学等领域有着重要的应用前景。Friedman等于1993年在J.Am.Chem.Soc.115：6506-6509理论计算模拟了富勒烯C₆₀衍生物可以抑制HIV病毒的活性：C₆₀是强疏水性球形分子，直径为0.71nm，而HIV是末端开口的圆柱状分子，尺寸与C₆₀直径相似，其活性位置表面也是强疏水性的，两者有可能以共价键结合，从而阻止HIV病毒的生长。含有14核苷酸富勒烯衍生物和DNA的加合物可形成较稳定的三螺旋结构，在光催化下可对DNA进行选择性的位点切割。